Yaşam Bilimlerinde Yeni Çağın Başlangıcı: Kalıtım Makası
Fotoğraf : CRISPR / CAS9 gen düzenleme, konsept illüstrasyonu
İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi, Almanya Berlinde bulunan Max Planck Enstitüsünde patojen bilimi alanında çalışmalar yapan Emmanuelle Charpentier ile Amerika Berkeley de bulunan Kaliforniya Üniversitesinde çalışmalarını yürüten Jennifer A.Doudna’ya genom düzenleme yöntemini geliştirdirdikleri için 2020 Nobel Kimya ödülünü verme kararını aldı.
Kalıtım makası : Yaşamın kodunu yeniden yazmak için kullanılan alet/araç
Emmanuelle Charpentier ve Jennifer A.Doudna gen teknolijisinin en keskin aletlerinden biri olan ‘CRISPR/Cas9 kalıtım makasını ‘ keşfettiler. Araştırmacılar bunları kullanarak, hayvanların, bitkilerin ve mikroorganizmaların DNA’larını yüksek hassasiyetle değiştirebilirler. Bu teknolji, yaşam bilimleri üzerinde devrim yarattı, yeni kanser tedavilerine katkıda bulunuyor ve belki, kalıtımsal hastalıkların tedavi edilmesi hayalinin gerçekleşmesini sağlayabilir.
Araştırmacılar yaşamın içsel işleyişi hakkında bilgi edinmek istiyorsa, hücre genleri üzerinde değişiklik yapmak zorundadırlar. Bu işlem, zaman alıcı, zor ve bazen imkansızdır. Şimdi ise, CRISPR/Cas9 kalıtım makasını kullanarak birkaç haftada yaşamın kodunu değiştirmek mümkündür.
‘’Bu genetik alette hepimizi etkileyen çok büyük bir güç var. Sadece temel bilimlerde köklü değişikliklere yol açmadı, aynı zamanda yenilikçi mahsullerin meydana gelmesini sağladı ve çığır açan yeni medikal tedavilerede sebep olacak.’’ diyor Nobel Kimya Komitesinin bölüm başkanı, Claes Gustafsson.
Bilim camiasında sık sık olduğu gibi, bu kalıtım makasların keşfi de beklenmiyordu. Emmanuelle Charpentier, insanlığa en büyük zararı veren bakterilerden biri olan Streptococcus pyogenes ile ilgili çalışmaları sırasında, önceden bilinmeyen bir molekül olan, tracrRNA’yı keşfetti. Emmanuelle Charpentier’in çalışması, tracrRNA ‘nın virüslerin DNA’sını parçalayarak onları etkisiz hale getiren bakterinin eski immum sistemi olan CRISPR/Cas’ın bir parçası olduğunu gösterdi.
Charpentier keşfini 2011 yılında yayınladı. Aynı yıl, Charpentier, engin RNA bilgisine sahip deneyimli bir biyokimyager olan Jennifer Doudna ile işbirliği yapmaya başladı. Birlikte, bir test tübünde bakterinin kalıtım makasını yeniden yaratmayı ve makasın moleküler birleşenlerini basitleştirmeyi başardılar, böylece kullanımları daha kolay oldu.
Deney sırasında, Charpentier ve J.Doudna kalıtım makaslarını yeniden programladılar. Kendi doğal formlarında, bakterilerin kalıtım makası virüs DNA’sını tanır, fakat Charpentier ve Doudna bunun kontrol edilebileceğini kanıtladılar, böylece bakterinin kalıtım makası önceden belirlenmiş bölgedeki her hangi bir DNA’yı kesebilir. DNA’nın kesildiği yer daha sonra yaşamın kodunu yazmayı kolaylaştıracaktır.
Charpentier ve Doudna 2012 yılında CRISPR/Cas9 kalıtım makasını keşfettiğinden beri, kalıtım makasının kullanımı patlama yaptı. CRISPR/Cas9 kalıtım makası, temel bilimlerde birçok önemli keşfin yapılmasına ve bitki araştırmacılarının küfe, böceklere ve kuraklığa dayanabilen mahsuller geliştirmesine katkıda bulundu. Tıp alanında, yeni kanser terapilerinin klinik çalışmaları yapım aşamasında, ve kalıtsal hastalıkların tedavi edilmesi hayali ise gerçekleşmek üzere. Birçok alanda insanlığa en büyük faydayı sağlayacak olan kalıtım makası, yaşam bilimlerinde yeni çağı başlattı.
Kaynak : sciencedaily.com
