Bitkilerin Kalıtımı Özel Olarak Kontrol Edilebilecek!
CRISPR / Cas hepimiz yani bir çoğumuzun moleküler makas olarak bildiği sistemlerdir. CRISPR,Kümelenmiş Düzenli Aralıklı Kısa Palindromik Tekrarlar anlamına gelmektedir, genetik bilgiyi taşıyan DNA’nın belirli bir bölümünü temsil eder. Cas, bu bölümü tanıyan ve genleri çıkarmak, eklemek veya değiştirmek, kromozomları yeniden birleştirmek ve üzerlerindeki gen dizisini ilk kez değiştirmek için DNA’yı tam olarak o noktada kesen bir enzimdir.Peki bu haberimizle CRISPR/ Cas sisteminin ne gibi bir bağlantısı var? CRISPR/Cas sistemi artık mahsul yetiştirmede ilerleme umudu veriyor.Peki bu neye dayanarak söylenmekte?
Bunun üzerine çalışan araştırmacılar, CRISPR / Cas kullanarak bir kromozomdaki gen dizisini istediği şekilde değitirmeyi yapabildiler.Daha önce yapılmayan, Thale Tere modelindeki bitkinin bir kromozom modiifikasyonunu ele aldılar ve gen diziliminin tersine çevrilmesini yani inverse olmasını sağladılar ayrıca kalıtımının bu sayede kontrol altına alınabileceğini gösterdiler.
Bu çalışmayı Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü’nde (KIT), moleküler biyolog Holger Puchta ekibinden araştırmacılar gerçekleştirdi. Elde edilen sonuçlar Nature Communications tarafından yayınlandı.Şimdi neler yapıldığına daha detaylıca bakalım.
Bitkinin 4. kromozomunda sözde bir tersine dönme meydana getirildi Kromozom iki noktadan kırılıp daha sonra tekrardan bir arya getirildi.Ayrılan bölüm yeniden yerleştirildi, fakat yerleştirilirken 180 ° döndürülürek yerleştirildi Sonuç olarak, bu kromozom bölümündeki genlerin dizisi tersine çevrilmiş oldu.
Araştırmalarda “Knob hk4S” olarak bilinen bu kromozom mutasyonu, evrimin yanlızca organizmaların genetik dizilimini değiştiremeyip, uzun dönemde belirlediğini göstermektedir.
Araştırmacılar Ürün Yetiştiriciliğinin Önündeki Engelleri Kaldırdı
Tersine çevirmeler, tamamen genomunun kodu çözülmüş ve küçük kromozom sayısı nedeniyle genetikte model organizma olarak kullanılan yabani bir bitki olan Thale Tere (Arabidopsis thaliana) ‘yı etkilememektedir. Tersine çevirmeler ekin bitkilerinde de bulunabilir. Tersine çevirmeler, bitkinin maksimum verim sağlaması ve ve bitkiyi hastalıklara, zararlılara ve aşırı iklim koşullarına karşı dirençli hale getirmek için genetik materyalin modifikasyonlarını kullanan yetiştiriciliğin önünde bir engeldir.
Puchta tarafından KIT Botanik Enstitüsünde düzenlenen Moleküler Biyoloji ve Biyokimya Kürsüsü’nden araştırmacılar ilk kez doğal inversiyonları geri almayı başardılar ve CRISPR / Cas moleküler makas uygulamalarını önemli ölçüde genişletmiş oldular.Peki bu ne demek?
Puchta “ Eskisi gibi makasları kromozomlar arasında kol değiş tokuşu için değil, aynı zamanda tek bir kromozomdaki genleri yeniden birleştirmek için de kullanabileceğini” sözleriyle belirtmiştir. İlk kez, kalıtım süreçlerini doğrudan kontrol etmek mümkün olmuştur. Daha önceleri imkansız olan genetik alışveriş artık başarılabilir.Ayrıca Puchta tarafından kromozom mühendisliği diye yeni bir ekin yetiştirme duyulmuştur.
CRISPR/Cas DNA’yı Hassasca Kesebilmekte!
Profesör Andreas Houben ve Leibniz Bitki Genetiği ve Mahsul Bitki Araştırma Enstitüsündeki ekibinden araştırmacılar ve Amsterdam Üniversitesi’nden Profesör Paul Fransz ile birlikte, KIT bilim adamları Thale’nin 4. kromozomu üzerinde en belirgin doğal inversiyon hk4S’yi ele almışlardır.Ters çevirmenin nasıl düzelebileceği ve yetiştirmede genetik değişiminin nasıl başarabileceğini göstermişledir.Sonuçlar, Nature Communications’da yayınlanmıştır.Araştırmacılar,” CRISPR/Cas kullanarak yeni ters çevirmeler üretmenin mümkün olduğunu ve böylece istenen özelliklerin birleştirilip istenmeyen özelliklerin ortadan kaldırılmasının mahsul yetiştirimede yeni bir adım olduğunu” söylemektedir.
Kaynak: sciencedaily.com
