Sentetik Genler Sadece Bir Tık Uzaklıkta
Sentetik kimya; gen ve genom sentezinin yüksek verimli ve uygun maliyetli yaklaşımı olabilir.
Kimyagerler DNA ile birlikte çalışan çok yönlü fonksiyon gen parçacıkları eklemek için kimya bilgilerinin kullandı. Bu yaklaşım özellikle modifikasyon içeren epigenetik gen ve genomların daha yüksek verimli ve daha uygun maliyetli sentezi için bir yol olabilir.
Gen sentezi; sıyrıktan genomları inşa etme amacında olan İnsan Genom Projesi’nin 2. jenerasyonun bir anahtarı ve yaşam bilimleri için önemli bir araçtır. Fakat uzun ve doğru DNA dizilimi orta dereceli verimde zordur. Otomatik sentez yaklaşık 50 ila 100 arasına temel uzun DNA akımının hatasızca üretimini yapabilir. Araştırmacılar temel DNA’ların yüzlercesiyle birlikte bir gen ya da temel DNA’ların milyonlarcasını kapsayan bir genom sentezlemek için pek çok DNA parçasını katılması gerektiği söyledi.
Gen ve genom sentezinin güncel metodu PCR ( Polimeraz Zincir Metodu) gibi enzimatik yaklaşımlar kullanarak sentezi gerçekleştirmektir. Buna rağmen bu teknikler zaman alıcı olabiliyor ve polimeraz; örnek telin üzerinden örnek telin içine taşıma yapamayan metilasyon gibi bölgeye özel epigenetik modifikasyon ile değiştirilmiş ve değiştirilmemiş temel bir DNA arasındaki farkı fark edemez.
2011’de takım lideri Tom Brown , Southampton Üniversitesi, ve Ali Tavassoli , Southampton Üniversitesi, DNA plazmidinin triazol bağında kodlanan bilgileri belli edebilen bakterileri gösterdi ve DNA kümesini katmak için triazol bağ oluşturan azit alken reaksiyonunu kullandı. Araştırmacılar halen daha fazla triazol bağlarıyla daha uzun genler kaldıracak hücrelerin olup olmadığını inceledi.
3-azit ve 5-alken çevrelenen DNA’nın 10 tamamlayıcı parçasını sentezledi. Parçalar yeşil ışınır iLOV proteini için genetik bilgilerden kendini birleştirdi. Bakır bir katalizör ekleme parçalarla uyuştu. Sonuç; her telde 4 tane triazol bağlama ile 335 adet temel eş gen vardı.
Gen iLOV proteini üretimi ve hücrelerini okuyabilen bir floresanlı mikroskop altında yeşil renkle parlayan E-Coli Bakterisi içerisine koyuldu.
Takım ayrıca dizide 4 özel bölgede metilat sitozinlerle iLOV geninin bir örneğini sentezlemek için metod kullandı. Tavassoli “Özel bölgeye epigenetik modifikasyonlar sağlayan genler tarafından çalışma sentetik biyoloji ve genom sentezi potasiyeli taşır.” diye açıkladı. “ Uyumlu bağ sentezleri enzim gerektirmez bu yüzden kolayca otomatikleştirildi. Potansiyel olarak indirgeyici zaman ve mevcut durumdaki maliyeti gen senteziyle birleştirildi.” diyerek ekledi.
Case Western Reserve Üniversitesi’nde kimyasal biyolog Rajesh Viswanathan sentetik gen üretebilen hücreleri sıkıştırdı. Epigenetik modifikasyonların başlamasının ötesinde, yüklenmemiş triazol yapılmasının, hücre zarlarının karışmasına engel olan DNA’nın fosfodiester omurgasının negatif yüklemenin azalması yüzünden bir hücre içinde yapay gen arasına girmesinden daha kolay olduğunu düşünüyor.
Kaynak : chemistryworld.com
