Gen Transferi ile Hammadde Sentezi için Yeni Aday
Siyanobakteriler neredeyse hiç besine ihtiyaç duymazlar ve güneş ışığının enerjisini kullanırlar. Yüzmeye gidenler bu mikroorganizmalara aşinadır. Genellikle yanlış bir şekilde “mavi-yeşil algler” olarak adlandırılırlar çünkü sularda sıklıkla meydana gelirler. Karlsruhe Teknoloji Enstitüsü’nden (KIT) bir grup araştırmacı, çok hücreli Phormidium lacuna türünün, genetik değişikliğinin doğal transformasyon gerçirebildiğini ve böylece etanol veya hidrojen gibi maddeler üretebileceğini keşfetti.
Bu doğal transformasyon sırasında hücre; genetik materyal (DNA)’ine yeni bilgiler ekleyerek genetik olarak modifiye olur. Doğada sık sık meydana gelen bu olay, hücreye belirli bir DNA’yı sokmak ve ona belirli bir özellik kazandırmak için kullanılabilir. KIT’de Botanik Enstitüsü – Genel Botanik araştırma alanında profesör olan Profesör Tilman Lamparter, “Doğal transformasyon, DNA’nın hücreden başka bir yardım olmadan alınması anlamına gelir. Prosedür basittir: Konjugasyon olmadan (başka bir hücre ile bağlantı) ve elektroperforasyon olmadan (hücre duvarının geçirgen hale gelmesi) çalışır.” Diyor Profesör Tilman. Doğal transformasyon şimdiye kadar yalnızca tek hücreli siyanobakterilerde başarılı olduğundan, bunun tek hücreli türlere ait özel bir özellik olduğu varsayılmıştı. KIT araştırma grubunun bulguları, hücre dışı DNA alma konusundaki doğal yeterliliğin siyanobakterilerde daha önce düşünülenden daha sık meydana geldiğini gösteriyor. PLOS ONE (Halk Kütüphanesi) da online olarak yayımlanan yazıya göre, Phormidium lacuna cinsi için gen aktarımın ve çok hücreli, ipliksi siyanobakteriumun doğal dönüşümü hakkında ilk kez bu bilgilere burada yer veriliyor.
Biyo-Ekonomiye Katkı: Fosil Kaynakların Değiştirilmesi
Doğal transformasyon için, hücrelerin doğal yeterlilik olarak bilinen fizyolojik bir durumda olması gerekir, böylece alıcı hücre DNA’yı aktif olarak sitoplazmaya taşıyabilir. Bilim insanları doğal transformasyondan yararlanarak, yeni genetik bilgiyi Phormidium lacuna’nın genomuna entegre ettiler. Enerjisini güneş ışığından elde eden çok hücreli siyanobakteriler, bir biyofilm oluşturma ve yüksek hücre yoğunluğunda büyüme avantajına sahiptirler. KIT bilim insanları, ipliksi şekilde büyüyen bu türün birkaç suşunu Kuzey Denizi ve Akdeniz’den izole etti ve bir türün genomunu sekans ettiler.
Araştırmacılar tarafından; genetik bilgi sunularak çok hücreli siyanobakterileri değiştirmek için kurulan bu teknik, temel araştırma ve olası uygulamalar için geniş bir olasılık yelpazesi açar. Lamparter, “Doğal transformasyon yardımıyla, çok sayıda sözde nakavt mutant ürettik, yani belirli genleri susturmayı başardık ve böylece işlevlerini belirledik,” diyor. Geleceğe yönelik bu olası uygulama, hücrelerdeki etanol, hidrojen veya laktatın yanı sıra diğer biyo ürünleri sentezlemek ve böylece biyo-ekonomiye ve petrole dayalı bir ekonomiden sürdürülebilir kaynaklara dayalı bir piyasa ekonomisine geçişe katkıda bulunabilir. Çalışmadaki bir biyolog, “Vizyonumuz bu teknolojiyi fosil kaynakların yerini almak için kullanmak.” diyor.
Kaynak: sciencedaily.com
