Moleküler biyoloji nedir?

Günümüzde moleküler biyolog Test Tüpü, moleküler biyoloji dünyasında size rehberlik edecektir. Gelişiminin aşamaları boyunca tarihi bir gezi ile başlayacağız. 1933’ten bu yana ana keşifleri ve deneyleri anlatacağız. Ayrıca, genleri manipüle etmeyi, değiştirmeyi ve izole etmeyi mümkün kılan moleküler biyolojinin ana yöntemlerini de açıkça tanımlayacağız. Bu yöntemlerin ortaya çıkması, moleküler biyolojinin gelişimine güçlü bir ivme kazandırmıştır. Ayrıca biyoteknolojinin rolünü hatırlayalım ve bu alandaki en popüler konulardan birine değinelim. CRISPR/Cas sistemlerini kullanarak genom düzenleme konusuna da değineceğiz.

Moleküler biyolojinin özü

Moleküler biyoloji, organizmaların yaşamının temellerini makro moleküller düzeyinde incelemektedir. Amacı, yapıları ve özellikleri hakkındaki bilgilere dayanarak bu makro moleküllerin rol ve işleyiş mekanizmalarını belirlemektir.

Tarihsel olarak moleküler biyoloji, nükleik asitleri ve proteinleri inceleyen biyokimya alanlarının gelişimi sırasında oluşmuştur. Biyokimya metabolizmayı, canlı hücrelerin, organizmaların kimyasal bileşimini ve bunlarda gerçekleştirilen kimyasal süreçleri incelerken, moleküler biyoloji genetik bilginin iletim, üreme ve depolama mekanizmalarının çalışmasına odaklanmaktadır.

Ayrıca moleküler biyoloji çalışmasının amacı, nükleik asitlerin kendilerini oluşturmaktadır. Bununla birlikte deoksiribonükleik (DNA), ribonükleik (RNA) ve proteinlerin yanı sıra makromoleküler kompleksleri (kromozomlar, ribozomlar, proteinlerin ve nükleik asitlerin biyosentezini) sağlayan multienzim sistemleridir. Moleküler biyoloji, araştırma nesneleri ile sınırlıdır. Ayrıca moleküler genetik, viroloji, biyokimya ve bir dizi diğer ilgili biyolojik bilimlerle kısmen örtüşmektedir.

Moleküler biyolojinin gelişim aşamaları

Ayrı bir biyokimya alanı olarak moleküler biyoloji, geçen yüzyılın 30’lu yıllarında gelişmeye başlamıştır. O zaman bile, genetik bilginin iletilmesi ve depolanması süreçlerini incelemek için moleküler düzeyde yaşam olgusunu anlamak gerekli hale gelmiştir. Tam o dönemde ise, proteinlerin ve nükleik asitlerin özelliklerinin, yapısının ve etkileşiminin incelenmesi üzerine moleküler biyolojinin görevi kurulmuştur.

“Moleküler biyoloji” terimi ilk kez 1933’te William Astbury tarafından fibriler proteinlerin (kollajen, kan fibrin, kontraktil kas proteinleri) incelenmesi sırasında kullanılmıştır. Astbury, bu proteinlerin moleküler yapısı ile biyolojik ve fiziksel özellikleri arasındaki ilişkiyi incelemiştir. Moleküler biyolojinin ilk günlerinde RNA’nın yalnızca bitkilerin ve mantarların, DNA’nın ise yalnızca hayvanların bir bileşeni olduğu düşünülüyordu. Ayrıca 1935’te Andrei Belozersky tarafından bezelye DNA’sının keşfi, DNA’nın her canlı hücrede bulunduğu gerçeğinin yerleşmesine yol açmıştır.

1940

George Beadle ve Edward Tatham, devasa bir başarı olarak genler ve proteinler arasında nedensel bir ilişki kurmuşlardır. Bilim adamlarının “Bir gen – bir enzim” hipotezi, bir proteinin spesifik yapısının genler tarafından düzenlendiği kavramının temelini oluşturmuştur. Genetik bilginin, proteinlerin birincil yapısını düzenleyen DNA’daki özel bir nükleotid dizisi tarafından kodlandığına da inanılmaktadır. Daha sonra birçok proteinin kuaterner bir yapıya sahip olduğu kanıtlanmıştır. Bu tür yapıların oluşumunda çeşitli peptit zincirleri görev almıştır. Buna dayanarak, bir gen ve bir enzim arasındaki ilişki üzerindeki konum bir şekilde değişmiştir. Ayrıca günümüzde ki “Bir gen – bir polipeptit” gibi konulara kadar genişleme kaydetmiştir.

1944

Amerikalı biyolog Oswald Avery ve meslektaşları (Colin McLeod ve McLean McCarthy), bakterilerin dönüşümüne neden olan maddenin protein değil, DNA olduğunu kanıtlamışlardır. Deney, kalıtsal bilgilerin iletilmesinde DNA’nın rolünün kanıtı olarak hizmet etmiştir. Ayrıca genlerin protein doğası hakkında eski bilgileri de geçmişlerdir.

1950

Frederick Sanger, bir protein zincirinin benzersiz bir amino asit kalıntıları dizisi olduğunu göstermiştir. 1951 ve 1952’de bilim adamı, sırasıyla sığır insülini B (30 amino asit tortusu) ve A (21 amino asit tortusu) olmak üzere iki polipeptit zincirinin tam dizisini belirlemiştir.

Aynı zamanda, 1951-1953’te Erwin Chargaff, DNA’daki azotlu bazların oranı için kuralları formüle etmiştir. Kurala göre, canlıların DNA’larındaki tür farklılıklarına bakılmaksızın adenin (A) miktarı, timin (T) miktarına, guanin (G) miktarı ise, sitozin miktarına eşittir. (C).

1953

DNA’nın genetik rolü kanıtlanmıştır. James Watson, Francis Crick, Rosalind Franklin ve Maurice Wilkins tarafından elde edilen DNA’nın röntgenine dayanarak, DNA’nın uzamsal yapısını kurmuşlardır. Ayrıca kalıtımın altında yatan replikasyon (iki katına çıkma) mekanizması hakkında, doğrulanmış bir varsayım ortaya koymuşlardır.

1958

Francis Crick tarafından moleküler biyolojinin merkezi dogmasının oluşumu: genetik bilginin aktarımı DNA → RNA → protein yönünde gider formülü ortaya çıkmıştır.

Dogmanın özü nedeni ile hücrelerde, DNA’dan belirli bir yönlendirilmiş bilgi akışı olmasıdır. Ayrıca bu durum sırayla, dört harften oluşan orijinal genetik metnini içermektedir. Bunlar; A, T, G ve C’dir. DNA’da yazılmıştır. Ayrıca bu harflerin form dizilerinde çift sarmal nükleotidler bulunmaktadır. Bununla birlikte bu metin kopyalanmaktadır. Sürecin kendisine ise, transkripsiyon denmektedir. Bu işlem sırasında, genetik metinle aynı olan, ancak bir farkla RNA sentezlenmektedir. Burada ise; RNA’da T yerine U (urasil) vardır.

Bu tip ise, haberci RNA (mRNA) olarak adlandırılmaktadır. MRNA’nın çevirisi, nükleotidlerin üçlü dizileri biçimindeki genetik kod kullanılarak gerçekleştirilmesidir. Bu işlem sırasında DNA ve RNA nükleik asitlerinin metni, dört harfli bir metinden, yirmi harfli bir amino asit metnine çevrilmektedir.

1960

Moleküler biyoloji de, bu dönemde sadece yirmi doğal amino asit vardır. Ayrıca nükleik asitlerin metninde dört harf vardır. Bu nedenle, her üç nükleotidin bir amino aside karşılık geldiği genetik kod aracılığıyla dört harfli alfabeden, yirmi harfli alfabeye bir çeviri vardır. Dört harften tam 64 tane üç harfli kombinasyon yapabilirsiniz. Ayrıca 20 adet de amino asit vardır. Bundan sonra ki genetik kodun mutlaka dejenerasyon özelliğine sahip olması gerektiği sonucu da çıkmıştır. Bununla birlikte, o sırada genetik kod bilinmiyordu. Deşifre edilmeye bile başlanmamıştır. Ancak Crick zaten merkezi dogmasını formüle etmiştir.

Yine de, kodun var olması gerektiğine dair bir kesinlik vardı. O zamana kadar bu kodun üçlü karaktere sahip olduğu da kanıtlanmıştı. Bu nedenle, nükleik asitlerdeki (kodonlar) tam olarak üç harfin herhangi bir amino aside karşılık geldiği anlamına geldiği saptanmıştır. Bu kodonlardan da 64 tanesi olduğu ortaya çıkmış ve 20 amino asidi kodlamışlardır. Bu durum, her amino asidin aynı anda birkaç kodona karşılık geldiği anlamına gelmektedir.

Böylece merkezi dogmanın, hücrede yönlendirilmiş bir bilgi akışının gerçekleştiğini söyleyen bir varsayım olduğu sonucuna da varabiliriz. Örneğin; DNA → RNA → protein formülü buna istinaden ortaya çıkmıştır. Crick, merkezi dogmanın ana içeriğini bu formülle vurgulamıştır. Ters bir bilgi akışı gerçekleşemez ve bir protein genetik bilgiyi değiştirememektedir. Bu da, merkezi dogmanın ana anlamıdır. Bir protein, bilgiyi DNA’ya (veya RNA’ya) değiştirememekte ve dönüştürememektedir. Ayrıca, akış her zaman sadece bir yönde ilerlemektedir.

Bundan bir süre sonra, DNA’yı RNA’dan sentezleyen merkezi dogma ortaya çıkmıştır. Ters transkriptazın formülasyonu sırasında bilinmeyen yeni bir enzim keşfedilmiştir. Enzim, genetik bilginin DNA’da değil, RNA’da kodlandığı virüslerde keşfedilmiştir. Bu tür virüslere retro virüsler denmektedir. İçinde RNA bulunan viral bir kapsüle ve özel bir enzime sahiplerdir. Enzim, DNA’yı bu viral RNA’nın şablonuna göre sentezleyen bir ters transkriptazdır. Ayrıca bu durum DNA da ve daha sonra virüsün olduğu hücrede daha da gelişmesi için genetik materyal olarak hizmet etmektedir.

Keşifler üzerine tartışmalar

Bu keşif moleküler biyologlar arasında büyük bir şoka ve tartışmalara neden olmuştur. Çünkü merkezi dogmaya dayalı olarak bunun olamayacağına inanıyorlardı. Ancak, Crick hemen bunun imkansız olduğunu asla söylemediğini açıklamıştır. Sadece proteinden nükleik asitlere asla bir bilgi akışı olamayacağını ve zaten nükleik asitlerin içinde her türlü işlemin mümkün olduğunu söylemiştir. Buna göre; DNA üzerinde DNA, RNA üzerinde DNA, DNA üzerinde RNA ve RNA üzerinde RNA gözlemlene bilmektedir.

Merkezi dogmanın formüle edilmesinden sonra, bir dizi soru ortada kalmıştır. DNA’yı (veya RNA’yı) oluşturan dört nükleotitten oluşan alfabe, proteinleri oluşturan 20 harfli amino asit alfabesini nasıl kodlamaktadır. Peki bu şekilde genetik kodun özü nedir?

Genetik bir kodun varlığına ilişkin ilk fikirler Alexander Downes (1952) ve Georgy Gamov (1954) tarafından formüle edilmiştir. Bilim adamları, nükleotit dizisinin en az üç bağlantı içermesi gerektiğini göstermiştir. Daha sonra ise, böyle bir dizinin kodon (üçlü) adı verilen üç nükleotitten oluştuğu kanıtlanmıştır. Ancak, hangi amino asidin bir protein molekülüne dahil edilmesinden ve hangi nükleotidlerin sorumlu olduğu sorusu 1961 yılına kadar açık kalmıştır.

1961

Marshall Nirenberg, Heinrich Mattei ile birlikte in vitro çeviri için bir sistem kullanmıştır. Bu yöntemde şablon olarak bir oligonükleotit kullanılmıştır. Yalnızca urasil kalıntıları içeriyordu ve ondan sentezlenen peptit, yalnızca amino asit fenilalanin içeriyordur. Böylece, kodonun anlamı ilk olarak belirlenmiştir. Burada; kodon UUU, fenilalanin için kodlar konmuştur. Daha sonra Har Qur’an, UCUCUCUCUCUC nükleotid dizisinin bir dizi serin-lösin-serin-lösin amino asitlerini kodladığını bulmuşlardır. Genel olarak, Nirenberg ve Kuran’ın çalışmaları sayesinde, 1965 yılına kadar genetik kod tamamen çözülmüştür. Buna göre; her üçlünün belirli bir amino asidi kodladığı ortaya çıkmıştır. Ayrıca kodonların sırası, proteindeki amino asitlerin sırasını belirlemektedir.

Proteinlerin ve nükleik asitlerin işleyişinin ana ilkeleri 70’lerin başında formüle edilmiştir. Proteinlerin ve nükleik asitlerin sentezinin matris mekanizmasına göre gerçekleştirildiği de bulunmuştur. Şablon molekül, amino asitlerin veya nükleotitlerin dizisi hakkında kodlanmış bilgileri taşımaktadır. Replikasyon veya transkripsiyon sırasında şablon DNA’dır. Ancak, translasyon ve ters transkripsiyon sırasında mRNA kullanılmaktadır.

Böylece, genetik mühendisliği de dahil olmak üzere moleküler biyoloji alanlarının oluşumu için ön koşullar yaratılmıştır.

1972

Paul Berg ve meslektaşları moleküler klonlama teknolojisini geliştirmişlerdir. Bilim adamları ilk rekombinant DNA’yı in vitro olarak elde etmişlerdir. Bu olağanüstü keşifler, moleküler biyolojide yeni bir yönün temelini oluşturmuştur. Ayrıca 1972, o zamandan beri genetik mühendisliğinin doğum tarihi olarak kabul edilmektedir.

Moleküler biyoloji yöntemleri

Nükleik asitler, DNA’nın yapısı ve protein biyosentezi araştırmalarındaki muazzam ilerlemeler olarak ortaya çıkmışlardır. Ayrıca tıpta, tarımda ve genel olarak bilimde büyük önem taşıyan bir dizi yöntemin yaratılmasına yol açmıştır.

Genetik kodu ve kalıtsal bilgilerin depolanması, iletilmesi ve uygulanmasının temel ilkelerini inceledikten sonra, moleküler biyolojinin daha da geliştirilmesi için özel yöntemler gerekli hale gelmiştir. Bu yöntemler, genlerin manipüle edilmesine, değiştirilmesine ve izole edilmesine izin verecektir.

Bu tür yöntemlerin ortaya çıkışı 1970’lerde ve 1980’lerde meydana gelmiştir. Bu nedenle, moleküler biyolojinin gelişimine büyük bir ivme kazandırılmıştır. Her şeyden önce bu yöntemler, genlerin üretimi ve diğer organizmaların hücrelerine girişinin yanı sıra genlerdeki nükleotid dizisini belirleme olasılığı ile doğrudan ilgilidir.

DNA elektroforezi

DNA ile çalışmak için temel yöntemdir. İstenen molekülleri izole etmek ve sonuçları daha fazla analiz etmek için neredeyse tüm diğer yöntemlerle birlikte kullanılmaktadır. Ayrıca Jel elektroforez yönteminin kendisi, DNA parçalarını uzunluklarına göre ayırmak için kullanılmaktadır.

Elektroforezden önce veya sonra jel, DNA’ya bağlanabilen boyalarla işlenmektedir. Boyalar, ultraviyole ışıkta floresan oluşturarak jelde bir bant deseni oluşturur. Ayrıca DNA fragmanlarının uzunluklarını belirlemek için, aynı jele uygulanan standart uzunluktaki fragman setleri olan belirteçlerle karşılaştırılabilirler.

Floresan proteinler

Ökaryotik organizmaları incelerken, işaretleyici genler olarak floresan proteinleri kullanmak uygundur. İlk yeşil floresan protein (GFP) için gen, denizanası Aqeuorea victoria’dan izole edilmiştir. Ayrıca daha sonra çeşitli organizmalara dahil edilmiştir. Bundan sonra, diğer renklerin floresan proteinleri için genler izole edilmiştir. Bunlar; mavi, sarı ve kırmızı renkleri içermektedir. İlgilenilen özelliklere sahip proteinler elde etmek için de, bu tür genler yapay olarak modifiye edilmiştir.

Transgenez

Transgenez, genlerin bir organizmadan diğerine aktarılmasıdır. Ayrıca bu tür organizmalara transgenik denmektedir. Rekombinant protein preparatları, genlerin mikroorganizma hücrelerine aktarılmasıyla elde edilmektedir. Temel olarak, bu tür protein preparatları, interferonlar, insülin, bazı protein hormonları ve ayrıca bir dizi aşı üretimi için proteinlerdir.

Diğer durumlarda, gerekli proteinleri süte salgılayan ökaryotların veya transgenik hayvanların, çoğunlukla çiftlik hayvanlarının hücre kültürleri kullanılmaktadır. Bu şekilde antikorlar, kan pıhtılaşma faktörleri ve diğer proteinler de elde edilmektedir. Transgenesis yöntemi, zararlılara ve herbisitlere dayanıklı mahsuller elde etmek için kullanılmaktadır. Ayrıca atık su, transgenik mikroorganizmaların yardımıyla arıtılmaktadır.

Yukarıdakilerin tümüne ek olarak, gen modifikasyonu ve transfer yöntemlerinin kullanılmasıyla biyolojinin gelişimi daha hızlı olduğu için, transgenik teknolojiler bilimsel araştırmalarda vazgeçilmezdir.

Kısıtlamalar

Restriksiyon enzimleri tarafından tanınan diziler simetriktir. Bu nedenle böyle bir dizinin ortasında veya DNA molekülünün bir veya iki zincirinde bir kayma ile her türlü kırılma meydana gelebilmektedir.

Herhangi bir DNA’yı bir kısıtlama enzimi ile bölerken, parçaların uçlarındaki diziler aynı olacaktır. Ayrıca tamamlayıcı siteleri olduğu için tekrar bağlanabileceklerdir. Bu dizileri DNA ligaz kullanarak dikerek tek bir molekül elde edebilirsiniz. Bu sayede iki farklı DNA’nın parçalarını birleştirmek ve rekombinant DNA elde etmek mümkündür.

PCR

Yöntem, DNA polimerazların, bir hücrede DNA replikasyonu sürecinde olduğu gibi tamamlayıcı iplik boyunca DNA’nın ikinci zincirini tamamlama yeteneğine dayanmaktadır.

DNA dizilimi

Sıralama yönteminin hızlı gelişimi, çalışılan organizmanın özelliklerini genom düzeyinde etkili bir şekilde belirlemeyi mümkün kılmaktadır. Bu tür genomik ve post-genomik teknolojilerin temel avantajı, gerekli önlemleri önceden almak ve hastalıklardan kaçınmak için insan hastalıklarının genetik doğası üzerine araştırma ve çalışma olanaklarının artmasıdır.

Geniş çaplı araştırmalarla, farklı insan gruplarının çeşitli genetik özellikleri hakkında gerekli verileri elde etmek gerekmektedir. Böylece tıp yöntemlerini geliştirmek mümkündür. Bu nedenle, çeşitli hastalıklarla genetik yatkınlığın belirlenmesi günümüzde çok popülerdir.

Bu tür yöntemler, neredeyse tüm dünyada yaygın olarak uygulanabilmektedir. Bilimsel ilerleme nedeniyle, bu tür yöntemlerin tıbbi araştırmalara ve genel olarak tıbbi uygulamalara girişi vardır.

Biyoteknoloji

Biyoteknoloji, canlı organizmaları veya sistemlerini, teknolojik problemleri çözmek için kullanma olanaklarını ve aynı zamanda genetik mühendisliği yoluyla istenilen özelliklere sahip canlı organizmalar yaratmayı inceleyen bir disiplindir. Kimya, mikrobiyoloji, biyokimya ve tabii ki moleküler biyoloji yöntemlerini uygulamaktadır.

Biyoteknolojinin gelişiminin ana yönleri (biyoteknolojik süreçlerin ilkelerini, tüm endüstrilerin üretimine dahil etmektedir);

  • Yeni yiyecek ve hayvan yemi türlerinin oluşturulması ve üretimi.
  • Yeni mikroorganizma suşlarının elde edilmesi ve incelenmesi.
  • Bitki çeşitlerinin yetiştirilmesinin yanı sıra bitkileri hastalıklardan ve zararlılardan korumak için araçların oluşturulması.
  • Ekolojinin ihtiyaçları için biyoteknoloji yöntemlerinin uygulanması. Bu tür biyoteknoloji yöntemleri atık geri dönüşümü, atık su arıtımı, atık hava ve toprak temizliği için kullanılmaktadır.
  • İlaç ihtiyacına yönelik vitamin, hormon, enzim, serum üretimi. Uzmanlar, daha önce tedavi edilemez olarak kabul edilen gelişmiş ilaçlar geliştiriyorlar. Bu alanda önemli bir başarı da, genetik mühendisliğidir.

Genetik mühendisliği

Genetik mühendisliği, rekombinant RNA ve DNA molekülleri elde etmek, tek tek genleri hücrelerden izole etmek, genleri manipüle etmek ve bunları diğer organizmalara (bakteri, maya, memeliler) sokmak için bir dizi teknoloji ve yöntemdir. Bu tür organizmalar istenen, değiştirilmiş özelliklere sahip nihai ürünler üretebilmektedir.

Genetik mühendisliği yöntemleri, doğada önceden var olmayan yeni gen kombinasyonları oluşturmayı amaçlamaktadır. Başarılarından bahsetmişken, klonlama konusuna değinmemek mümkün değildir. Klonlama, eşeysiz üreme yoluyla farklı organizmaların özdeş yavrularını elde etmek için kullanılan biyoteknoloji yöntemlerinden bir tanesidir.

Başka bir deyişle klonlama, bir organizmanın veya hücrenin genetik olarak özdeş kopyalarını oluşturma süreci olarak düşünülebilmektedir. Ayrıca klonlanmış organizmalar sadece dış özelliklerde değil, aynı zamanda genetik içerikte de benzer veya tamamen aynıdır.

Ünlü koyun Dolly 1966’da klonlanan ilk memeli olmuştur. Somatik bir hücrenin çekirdeğinin yumurtasının sitoplazmasına nakledilmesiyle elde edilmiştir. Dolly, çekirdek verici koyunun genetik bir kopyasıydı. Doğal koşullar altında, genetik materyalin yarısını iki ebeveynden almış bir döllenmiş yumurtadan bir birey oluşmuştur. Ancak klonlama sırasında genetik materyal bir bireyin hücresinden alınmıştır. İlk olarak, DNA’nın kendisini içeren çekirdek zigottan çıkarılmıştır. Sonra yetişkin koyun hücresinden çekirdeği çıkardılar ve çekirdeksiz zigota naklettiler. Daha sonra ise, bir yetişkinin rahmine nakledildi. Böylece büyümesine ve gelişmesine de izin verildi.

Ancak, tüm klonlama girişimleri başarılı olmamıştır. Dolly’nin klonlamasına paralel olarak diğer 273 yumurta üzerinde bir DNA değiştirme deneyi daha yapılmıştır. Ancak yalnızca bir durumda yaşayan yetişkin bir hayvan tamamen gelişebilmiş ve büyüyebilmiştir. Dolly’den sonra bilim adamları diğer memeli türlerini klonlamaya çalışmışlardır.

CRISPR/Cas aracı

Genetik mühendisliğinin türlerinden biri de genom düzenlemedir. CRISPR/Cas aracı, bilim adamlarının hayvanların veya bitkilerin DNA’sında herhangi bir değişiklik meydana getirmek için adapte ettikleri, bakterilerin bağışıklık savunma sisteminin bir unsuruna dayanmaktadır.

CRISPR/Cas, hücrelerde tek tek genleri manipüle etmek için kullanılan biyoteknolojik yöntemlerden bir tanesidir. Bu teknoloji için birçok uygulama vardır. CRISPR/Cas, araştırmacıların farklı genlerin işlevini anlamalarını sağlamaktadır. Bunu yapmak için, çalışılan geni DNA’dan kesmeniz ve vücudun hangi işlevlerinin etkilendiğini incelemeniz yeterlidir. Sistemin bazı pratik uygulamaları vardır. Bunlar;

  • Tarım. CRISPR/Cas sistemleri sayesinde mahsuller iyileştirilebilmektedir. Yani hem daha lezzetli, hem besleyici, hem de ısıya dayanıklı hale getirmek mümkündür. Bitkileri başka özelliklerle donatmak da mümkündür. Örneğin, fındıklardan (fıstık veya fındık) bir alerjen genini kesmek mümkündür.
  • Tıp, kalıtsal hastalıklar. Bilim insanlarının, orak hücre anemisi vb. gibi hastalıklara neden olabilecek mutasyonları insan genomundan çıkarmak için CRISPR/Cas’ı kullanma hedefi vardır. Teoride, CRISPR/Cas, HIV gelişimini durdurabilmektedir.
  • Gen sürücüsü. CRISPR/Cas, yalnızca tek bir hayvan veya bitkinin genomunu değil, aynı zamanda bir türün gen havuzunu da değiştirebilmektedir. Bu kavram “gen sürücüsü” olarak da bilinmektedir. Her canlı organizma genlerinin yarısını yavrularına aktarmaktadır. Ancak CRISPR/Cas kullanmak, gen aktarımı şansını %100’e kadar artırabilmektedir. Bu nedenle, istenen özelliğin popülasyonda daha hızlı yayılması için önemlidir.
  • İsviçreli bilim adamları, CRISPR/Cas genom düzenleme yöntemini önemli ölçüde geliştirmiş ve modernize etmiştir. Böylece yeteneklerini de genişletilmiştir. Ancak bilim adamları, CRISPR/Cas sistemini kullanarak bir seferde yalnızca bir geni değiştirebilmişlerdir. Ancak günümüzde ETH Zürih araştırmacıları, bir hücredeki 25 geni aynı anda değiştirebilen bir yöntem geliştirmişlerdir.

Moleküler biyoloji de, en son teknik için araştırmacılar, çoğu CRISPR/Cas yönteminde kullanılan Cas9 enzimi yerine Cas12a enzimini kullanmaktadır.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz
Captcha verification failed!
Captcha kullanıcı puanı başarısız oldu. lütfen bizimle iletişime geçin!

Benzer konular

Sitozol nedir?

Sitozol, hücrelerin içinde bulunan sıvı matristir. Bu madde, hem...

Biyolog kimdir?

Bir kişi bir seçimle karşı karşıya kaldığında, gelecekte çalışmanın...

Translezyonel DNA sentezi nedir?

Translezyon DNA sentezi olgusu (Translesion DNA sentezi - hasar...

Sitoplazma ve Çekirdek

Sitoplazma nedir? Sitoplazma, hücrenin iç içeriğidir. Ana maddeden (hyaloplazma) ve...

Çekirdek nedir? Yapısı ve işlevleri

Ökaryotik hücrenin genetik bilgisi, özel bir iki kemerli organelde...