Yeni yöntem ile bilim adamları çoklu genleri özel yerlere ekleyebilirken, kusurlu genlerin de silinmesini sağlayabiliyorlar.

MIT ve Rockelfeller Üniversitesi'nden araştırmacılar yeni bir teknik geliştirerek canlı hücrelerinin genetik kodunu başarılı şekilde değiştirirken, kusurlu genlerin silinmesini de başardılar. Araştırmacılar, bu sayede bakteriler üzerinden gerekli genetik değişimleri yaparak biyo-yakıt üretimini sağlanabilineceğini ve bunu yanı sıra çeşitli hastalıkların model organizmaların genetik kodlarının değiştirilmesi ile gözlemleyerek bu hastalıklara çözümler bulunacağını, yeni terapiler ve farklı tedaviler geliştirileceğini düşünüyorlar.

Araştırmacılar bu yeni teknik sayesinde bir bakterinin normalde virüslere karşı direnç gösteren protein yapısını da değiştirdiler. Çalışmanın başında bulunan MIT’de beyin ve bilişsel bilimler profesörü olan Feng Zhang, Bu yeni teknik ile birçok gen bölgesini değiştirileceğini ve yaptıkları bu gen eklemelerini kontrol edebileceklerini belirtiyor. Ayrıca, Prof. Zhang ihtiyaç duyulacak her türlü gen mühendisliğinin bu sayede genler eklenerek veya gen bölgelerinde değişimler yapılarak geliştirileceğini belirtiyor. Ekip bu yeni tekniği geçtiğimiz günlerde Science dergisinin internet basımında yayınladı.

İlk olarak 1980’li yıllarda bir fareye küçük bir DNA parçasının eklenmesi ile başlayan genetiği değiştirilmiş organizmalar serüveni daha sonra bu fareler üzerinde bir takım insan hastalıkların çalışılması ile devam etti. O zamanlar DNA’ya rastlantısal olarak eklemeler yapılıyor ve hedeflenen bölgeye tam olarak gerekli değişimler sağlanılamıyordu.

Son yıllarda bilim adamları gen eklenme ile ilgili problemlerin çözümü için yoğun şekilde çalışıyor. Bu çalışmaların birinde homolog rekombinasyon adı verilen bir teknik geliştirildi. Bu teknikte özel olarak belirlenen gen, tüm gen bölgesi içerisinde belirlenen hedefe eklenmesi sağlanılıyordu. Fakat bu yöntemin başarısı istenilen düzeyde olamadı. Araştırmacılar bunun nedeninin normal hücrelerde doğal rekombinasyon işlemlerinin çok sık olmamasından dolayı olduğunu düşünüyorlar.

Son yıllarda biyologlar bu problemi çözebilmek için bu işleme nükleaz adı verilen enzim takviyesini yapılmasının etkili olduğunu keşfettiler. Bu enzim tüm DNA’daki özellikli bölgeleri keserek eklenecek gen parçasının daha hızlı bir şekilde hedefe ulaşmasını sağlıyordu. Fakat bu özellikli bölgelerin DNA’da çok olması nedeni ile bu işlemde çok fazla kullanışlı olamamış. Ayrıca bu çözüm işlemin maliyetini yükseltmesi sebebi ile de akıllarda soru işareti olarak kalmıştır.

Kompleks bir enzim olan ve transkripsiyon aktivatörü olarak görev yapan TALENs adı verilen özel bir nükleaz enzimi de kullanılmaktadır. Ama bunun da maliyeti çok fazla olması araştırmacıları düşündürtmekteydi.

Prof. Zhang geliştirdikleri yeni yöntemin daha bir arkadaş yanlısı, ucuz ve güvenlikli olduğunu belirtiyor. Yöntem genel hatları ile doğal yollar ile oluşturulan bakteri RNA-protein yapısının spinal bir virüs DNA’sını tanıması kapsamında. Araştırmacıların oluşturduğu gen ekleme kompleksi içerisinde RNA sekanslarına bağlı cas9 adı verilen özel bir nükleaz enzimi içermekte. Bu enzim özel olarak hedeflenen bölgeyi keserek yeni genlerin istenilen hedefe eklenmesini sağlıyor. İşin güzel tarafı eğer gen dizisi hedeflenen diziden farklı ise cas9 adı verilen bu özel nükleaz enzimi aktif olmayarak yanlış bir eklemeyi de önlüyor.

Bu yeni yöntemin sağlayacağı potansiyel uygulamalar ile Huntington hastalığı gibi genetik kaynaklı hastalıkların modellenmelerinin yapılabilineceğini ve bu sayede bu hastalıkların çözümüne yönelik daha etkili tedavi yöntemlerinin geliştirilebilineceği belirtiliyor.

Bu yöntem sayesinde yine HIV virüsüne karşı etkin bağışıklık hücreleri geliştirilebilineceğini ve bunun yanı sıra, yeni yöntemin kök hücrelerde laboratuar koşullarından gerekli değişiklikler yapılmasını mümkün kılarak birçok hastalığın tedavisi için yeni umut ışığı olunacağı da belirtilmekte.

Kaynak: http://web.mit.edu/newsoffice/