Bilim

CRISPR-Cas9, Gen Düzenleme Aracı Olacak

CRISPR-Cas9, bilim insanlarına herhangi bir organizmanın genomundaki belirli bir gen bölgesini kesme, etkisiz hale getirme ya da tamamen değiştirme imkanı sunan eşsiz bir gen düzenleme aracı olarak biliniyor. Hedefleme sistemi, kısa bir RNA dizisi tarafından yönlendirilen genom üzerindeki farklı noktalara gidebiliyor, burada Cas9 olarak bilinen bir DNA’yı kesen enzim istenen düzenlemeleri gerçekleştirebiliyor. Bununla birlikte, gen düzenleme aracının kayda değer başarısına rağmen, CRISPR-Cas9, genomda ziyaret edebilecekleri yerlerin sayısı bakımından sınırlı kalıyor. Medya sanat ve bilimleri profesörü ve Molecular Machines araştırma grubunun başkanı olan Joseph Jacobson liderliğindeki MIT Medya Laboratuvarı ve Bit ve Atomlar Merkezi’nde araştırmacılar, yarısını hedef alabilecek bir Cas9 enzimini keşfetti. Çalışmayı yürütmek için araştırmacılar, SPAMALOT (Hedeflerin Hizalanması ile PAM’lar için Ara) adlı bir veri analizi yazılım aracı geliştirdiler.

Bunun nedeni, CRISPR’nin, alanı tanıması için bir protospacer bitişik motif veya PAM olarak bilinen genom üzerindeki hedef lokasyonun yanında yer alan spesifik bir diziye ihtiyaç duymasıdır. Örneğin, en yaygın olarak kullanılan Cas9 enzimi, Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9), PAM dizisi olarak iki G nükleotit gerektirir, bu da hedefleyebileceği yerlerin sayısını önemli ölçüde sınırlandırır, genomdaki alanların yaklaşık yüzde 9,9’u bu kesintiye uğrar. Canlı, kendisini tehdit eden bakteriyel virüs veya plazmid ile olan savaşı kazanırsa onlara ait DNA bölgelerini kendi bölgesine ekleyerek hafızasına kaydeder. Cas9 ise bu kesme-ekleme işleminde aktif rol oynayan bir protein olarak tanımlanır. CRISPR-Cas9 sistemi bu şekilde, bilim insanlarına herhangi bir organizmanın genomundaki belirli bir gen bölgesini kesme, etkisiz hale getirme ya da hassas bir şekilde tamamen değiştirme imkanı sunan eşsiz bir gen düzenleme aracı olması bekleniyor.

Genom, potansiyel kullanımını önemli ölçüde genişletmeyi sağlayacak olan sistemin bulgularını Science Advances’de rapor edildi.

CRISPR Sisteminin Hedefi Genişletiliyor

Genel bir CRISPR yer sistemi geliştirmek , araştırmacılar daha az kısıtlayıcı PAM şartlarına benzer herhangi bir enzim var olup olmadığını belirlemek için, bakteriyel dizilerin biyoenformatik arama yapmak için hesaplama algoritmaları uyguluyor. Bu, dizi olası enzimi açığa çıkardı, ancak net bir kazanan olmadı. Bu yüzden ekip daha sonra performanslarını değerlendirmek için CRISPR’lerin sentetik versiyonların laboratuvarda oluşturdu. Araştırmaya katılan Media Lab’de lisansüstü bir yazar olan Pranam Chatterjee’ye göre, en başarılı enzimin, Streptococcus canis’ten bir Cas9’un (ScCas9), yaygın olarak kullanılan Cas9 enzimine çarpıcı bir şekilde benzediğini bulundu.

Chatterjee: “Enzim, orijinal olarak keşfedilenle neredeyse aynı görünüyor ama yaygın olarak kullanılan enzimin yapamayacağı DNA dizilerini hedefleyebiliyor.”

PAM dizisi olarak iki G nükleotit yerine, yeni enzimin sadece bir G’ye ihtiyacı bulunuyor, bu durum genom da çok daha fazla yer açmayı sağlıyor.

Jacobson: “CRISPR daha önce sisteme erişemeyen birçok hastalığa özgü mutasyonu hedeflemesine izin veriyor. Örneğin tipik bir gen, yaklaşık 1000 baz uzunluğunda olup, araştırmacıların hedeflerinin sadece tüm geni devirmek için hedefe ulaşmada için farklı konumlara sahip olmasını sağlıyor.”

CRISPR, geçici bilimsel bir gündem konusu değildir. Bu yöntem, yaşayan tüm canlıların, tüm bedenlerin nasıl olması ve nasıl işlemesi gerektiğini belirleyen DNA molekülünün yeniden düzenlenmesine olanak sağlıyor. Dahası, düzenlemenin yapıldığı bölgeye bağlı olarak yarattığı değişim kalıcı olabilir, yani nesiller boyu bu değişiklik aktarılabilir. Bu denli önemli bir yöntem, modern bilgisayar gibi; sınırsız olanaklara sahip olacaktır. Aynı zamanda en ufak bir hata, sistemi bozabilir ve bunu da bir sonraki nesle aktarabilir.

Bununla birlikte, orak hücreli anemi gibi birçok hastalık, tek bir bazın mutasyonundan kaynaklanıyor. Bu da onları hedeflemek için çok daha zor hale getiriyor.

Kaynak:
bilimfiliMIT
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (5 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 4,80 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close