DNA Taklit Edildi, Virüs Oyuna Getirildi

Fotoğraf : Yukarıdaki görselde bir B-DNA çift sarmalı ve çift sarmal zincirlerini taklit eden bir foldamer gösterilmiştir.

Biyobenzetim Kimyası

Suni yapılmış moleküller sadece yapı olarak doğal prototiplerini taklit etmiyorlar: Ayrıca fonksiyonlarını devralıp, onları bu konuda geride bile bırakabiliyorlar; örneğin tıpkı LMU’da kimyager olan Ivan Huc’un ilk defa suni yapılmış bir DNA dizisinde gösterdiği gibi.

Ivan Huc bu araştırmasında doğanın en küçük düzlemdeki prensiplerini taklit etmeye çalışıyor. Kimyager, “Biomimetic Supramolecular Chemistry” adlı çalışma grubuyla LMU’da bir çeşit origami tekniği yardımıyla foldamer olarak adlandırdığı doğal prototiplerinin kopyasını oluşturan yapay moleküller yapmayı başardı.

Şimdi Ivan Huc DNA çift sarmalının yüzey özelliklerini öyle taklit etti ki proteinler bu kopyayla etkileşime geçiyorlar. 2017 yazına kadar Fransa’da Bourdeaux Üniversitesi’nde araştırma yapan kimyager “Nature Chemistry” adlı ihtisas dergisinde güncel gelişmeleri bildiriyor.

İncelemede; bu yapay DNA kopyalarının virüslerin çeşitli enzimlerini bloke ettiği, bunların arasında HIV virüsünün genomunu hücrenin içine yerleştirmeye çalışan HIV integrazının da bulunduğu gözlemlendi. Araştırması bu şekilde yeni bir terapi yöntemi için bir dayanak noktası oluşturabilir.

Huc’un güncel makalesi öncelikle geçmişte yapılmış  ve yine “Nature Chemistry”de yayımlanmış iki araştırması üzerine kuruldu. Bu araştırmalarında yapay moleküllerin hangi etkileşim modelleriyle sarmal yapılar gibi organik formlar oluşturduğunu ve hangi koşullarda ribozomların yapay moleküllere karşı toleranslı olduğunu gösterdi. Ivan Huc hipotezini:“Form fonksiyonu belirler,”  diyerek açıkladı.

Yeni yayınlanan araştırmasında kimyager temelde vida gibi dönerek katlanan ve bir tür modüler  sistem kavramına göre birçok kez modellenebilen yapay bir molekül geliştirdi. Bu şekilde Ivan Huc doğal DNA çift sarmalının yüzey özelliklerini taklit edebildi. Bu kopya o kadar başarılı oldu ki aralarında HIV integrazının da bulunduğu iki enzim taklit DNA’ya aldanarak bloke edildi.

Enzimlerin kopya DNA’yla gerçek DNA arasında seçim yapmasının işe yaraması için Huc’un yarattığı kopyaların doğal olanlardan daha üstün olması gerektmektedir. Huc bu durumu ”Enzimlerin rekabet ortamında foldamere bağlanması isteniyorsa DNA’nın kopyası DNA’nın kendinden daha iyi olmalı,”diyerek açıkladı.

Bu gerçekten de araştırmada başarıldı: HIV integrazının foldamere bağlanma gücü gerçek DNA’ya bağlanma gücünden daha fazlaydı. Huc:”Dizaynın gerçek DNA’yla olan benzerliği amaçlanmaktaysa da foldamer şu andaki en değerli özelliklerini DNA’dan olan farklılıklara borçlu,”diye vurguladı.

Modüler sistem kavramı yani DNA dizisinin isteğe göre biçimlendirilebilmesi  birçok çeşitlilik olanağına kapı açmaktadır. Söz konusu araştırmada Ivan Huc DNA’nın herhangi bir yerine bağlanan enzimlerin fonksiyonlarını test etti. Bundan sonra sadece belirli bir DNA dizisine bağlanan enzimleri bloke etmek için yapay DNA kesitleri geliştirilebileceği de düşünülebilir.

Kaynak : chemie.de