Yapay Genom ile Sentetik Yaşam Formu Üretilebilir
ETH Zürih’den bilim insanları ilk tümüyle bilgisayar yapımı canlı organizma genomunu yarattı. Bu yeni genoma Caulobacter ethensis-2.0 adı veriliyor ve temelde Caulobacter crescentus bakterisi genetik olarak temizlenerek ve sadeleştirerek üretildi. Ekip şimdilik büyük bir DNA molekülü ve cansız bir organizma elde ettiklerini belirtiyor ve şunu da ekliyor ; bu tümüyle sentetik bir hayat ve tıbbi DNA molekülleri üretmek için büyük bir adım olacağını belirtiyorlar.
10 yıldan öncesinde genetikçi Craig Venter tarafından ilk sentetik bakteri üretilse de, bu temelde Mycoplasma mycoides genomunun dijital bir kopyasıydı. Burada alıcı hücrelere verilmiş ve gerçek bir canlının yaşayabilir ve hatta kendi kendini kopyalabilir bir versiyonu yaratılmıştı.
Önceki çalışmaya kıyasla bu yeni çalışma tümüyle sentetik bir yaşam üretimi için bir adım daha ilerlemek anlamına geliyor. Önceki araştırmada gerçek bir organizmanın dijital kopyasını çıkarma amacı taşıyordu. Bu yeni proje ise orjinal ve ayarlanmış DNA’nın birleşiminden oluşan çok daha verimli bir yapı oluşturmayı hedefliyor.
Atık DNA’dan Ayrıştırıldı
C. crescentus doğalda 4000 gen taşıyan bir genoma sahiptir. Çoğu organizmada olduğu gibi bu genlerin büyük kısmı “atık DNA” olarak adlandırılıyor. Bu genlerin 680 adetinin yaşam için gerekli olduğu düşünüldü. Minimal genom adı verilen bu kısmın bakteriyi laboratuvar ortamında yaşatmak için yeterli olduğu bulundu.
Sonrasında araştırmacılar fazla genleri daha da kırparak geriye döndü. Çoğu durumda amino asitler bir kaç farklı kombinasyonla birleşerek, aynı etkiyi yaratabilir , işte bu nedenle ekip ideal DNA sekansını bulmak için algoritma geliştirdi. Son olarak, araştırmacılar minimal genomdaki 800,000 DNA harfinin 6’da birini değiştirdi.
“Algoritmayla beraber, tümüyle yeni bir genom yazarak artık orjinal genoma benzemeyen bir yapıya ulaştık. Buna rağmen protein seviyesinde biyolojik fonksiyon aynı kaldı,” diyor Beat Christen.
Bu gen düzenlemelerinin hala düzgün çalışıp çalışmadığını test etmek için, araştırmacılar daha sonra hem doğal Caulobacter genomuna hem de yapay genom segmentlerine sahip olan bakteriler tasarladı. Bazı doğal genleri kapattılar ve yapay olanın aynı işi yapıp yapmadıklarını kontrol ettiler. Ayrıca başarı oranları oldukça iyiydi, 680 yapay genin yaklaşık 580’inin fonksiyonel olduğu kanıtlandı.
Araştırmacılar bu edinimler sayesinde tümüyle fonksiyonel genom versiyon 3.0 geliştirilebilir. Bu çalışmayla üretilecek sentetik organizmalar özel amaçlarda kullanılabilir. DNA aşıları sentezlenebilir, organizmalara vitamin ve ilaç ürettirebilir.
Kaynak: Gercekbilim.com
