Bütünüyle yapay kromozomlardan oluþan bir maya genomu yapýlandýrmayý amaçlayan uluslararasý bir bilimsel giriþim olan Bu Linki Görmeniz Ýçin SupersatForuma Uye Olmanýz Gerekmektedir. ‘nde ilerleme sürüyor. Geçtiðimiz günlerde Science dergisinde topluca yayýmlanan yedi tane makalede, maya genomuyla baþarýyla deðiþ-tokuþ edilen beþ tane önceden tasarlanmýþ kromozom hakkýnda ayrýntýlý bilgiler paylaþýldý. Model organizma olarak ekmek mayasý (Lat. S. cerevisiae) seçilmiþti; çünkü genetik yapýsý hakkýnda oldukça iyi bilgiye sahibiz. Araþtýrmacýlar organizmanýn diðer 16 kromozomunun deðiþ-tokuþunu da bu yýlýn sonuna dek tamamlamayý umuyor. Böylece tamamen yapay hücresel bir yaþam formu yaratýlmýþ olacak.

Model Seçimi

Bilimciler onlarca yýl önce,*Escherichia coli‘nin prokaryotik hücreler için model alýnmasýna benzer biçimde, ökaryotik hücreleri uygun þekilde modelleyebilen bir model organizma ararken, göz önüne alýnan birkaç etken vardý. Hücreler, izlenmelerini ve modifikasyonlarýný kolaylaþtýrmaya yetecek kadar büyük olmalýydý. Fakat ayný zamanda da, hýzlý büyümeli ve üremeliydiler. Genomlarý da öyle aþýrý karmaþýk olmamalýydý. Bir de tabi iþin mali yönü bakýmýndan, dünyanýn her yanýndaki bilimci tarafýndan kolayca elde edilebilmeliydi. Saccharomyces cerevisiae bu hesaba tam uydu ve o zamandan beri kullanýþlý bir model organizma oldu.

Sentetik Yaratým

Gelelim Sentetik Maya Projesi’ne…* Öncelikle þunu belirtmek gerek: Özdeþ genomlarýn insanlar tarafýndan inþa edilip, hücreye yerleþtirilmesinden ibaret bir olay deðil. Yerleþtirilen kromozomlar, orjinallerinden çok farklý. Söz konusu deðiþ-tokuþ için yapýlan nihai plan, genomun orjinalinden %8 daha kýsa hâle gelmesi; yani toplamda yaklaþýk 1,1 megabazlýk nükleotitin sökülmesi ya da deðiþtirilmesi.

Genomun kendisi, BioStudio adý verilen açýk kodlu bir tasarým sistemi kullanýlarak yaratýlýyor. Bu sistem sayesinde ökaryotik bir genom tasarlamak ve içerdiði nükleotitler üzerinde yapýlan deðiþimleri modellemek mümkün. Ardýndan kromozomlar, dünyanýn deðiþik yerlerindeki proje takýmlarý tarafýndan teker teker birleþtiriliyor. Daha sonra ise son birleþtirme için bir araya getiriliyorlar. Þimdiye dek genomun sadece bir bölümü için deðiþ-tokuþ iþlemi tamamlandý ve süreç devam ediyor.



Kesiþen Yinelemeler

Kullanýlan yöntem “endoreduplikasyon çaprazlama” olarak adlandýrýlýyor. Söylemesi zor bir ad. Öncelikle ilk yarýdan baþlayalým. Endoreduplikasyon, doðada bazen bölünmekte olan bir hücrenin mitoz çevriminin, asýl ayrýlma olan sitokinezden hemen önce durdurulmasýnda rastlanan bir süreçtir. Bu durumda, ayrýlmýþ ve ikilenmiþ kromozomlarý olan tam bir hücre ile karþýlaþýlýr. Normalde bu, organizmanýn bir bölümü için zorlanmýþ ya da amaçlanmýþ bir poliploidi (kendi genomunun kopya sayýsýný arttýrma) örneði olabilirdi. Fakat tahmin edebileceðiniz gibi bu sürecin kendisi bilimcilerin iþine yaramaz. Yine de nihai yapý için gereklidir. Tüm tekil kromozomlar dünyanýn çeþitli yerlerindeki takýmlar tarafýndan yapýlmakla beraber, açýk havada yapýlmýyorlar yani. Doðrudan maya hücrelerinin içinde yapýlýyorlar.

Yapýsal Sentez

Bu durumda elimizde, her biri tek bir istenen sentetik kromozom barýndýran epeyce hücre var demektir. Endoreduplikasyonu tetikleyerek, tüm genomlar kopyalanýr ve diðer hücrelerle çaprazlanabilir hâle gelir. Ancak bu birer birer yapýlmalýdýr. O yüzden mayalardan biri, bir diðeri ile çaprazlanýr ve böylece sentetik kromozomlarýn ikisini taþýyan yeni nesil maya elde edilir. Sonra bu maya da bir baþkasý ile çaprazlanarak, üç yapay kromozomlu nesil elde edilir. Bu þekilde devam edilerek, þimdiye dek beþ kromozomun yerleþtirilmesi tamamlandý. Tüm süreç yavaþ yavaþ ilerlemeli ki, ortaya çýkan genomlarýn duraðanlýðý (stabilitesi) sýnanabilsin. Süreç içerisinde, maya hücresinin saðlýðýnda instabiliteye yol açan bazý kromozom parçalarýný da düzeltmek için baþka modifikasyonlarýnýn gerektiði durumlar olabiliyor. Ama þimdilik birleþtirilmiþ hücrelerde herhangi bir ciddi sarsýntý olmadý. Sonunda ortaya çýkacak olan tümüyle sentetik genomlarla birlikte, bilimciler onlarýn kitlesel üretimine geçebilecek ve ileri modifikasyonlar için kullanabilecekler.



Çalýþma Sürüyor

Kýsacasý,yapay genomlarýn kimyasal olarak üretilmesine baðlý olarak, oluþturulduktan sonra istenen her þekilde kiþiselleþtirilmeleri mümkün olacak. Böylece, çeþitli bilimsel ve medikal araþtýrmalar için kullanýlabilecekler. 2017 yýlý içerisinde tamamlanmasý planlanan projenin ardýndan, heyecan verici geliþmeler duymaya baþlayacaðýmýza kuþku yok.

Kaynak: A Science Enthusiast, “The Scientific Creation of a Fully Synthetic Living Organism“






Bu Linki Görmeniz Ýçin SupersatForuma Uye Olmanýz Gerekmektedir.






bilimfili.com sitesindeki bu haberin kaynaðý için Bu Linki Görmeniz Ýçin SupersatForuma Uye Olmanýz Gerekmektedir.