Prof. Dr. James J. Collins ve araştırma grubu, yerleştirdikleri gen dizileriyle mikropların farklı olayları sayabilmesini sağladıklarını ve bu yolla vücut içerisinde ilaç iletimi ya da çevresel tehlikeleri öngörebilmek gibi çeşitli konularda ilerleme yolunun açıldığını belirtiyorlar.
Sentetik biyolojinin ilgilendiği önemli alanlardan birinin bu konu olduğunu belirten araştırmacılar, konuya iki farklı tasarımla yanıt getirmeye çalıştıklarını söylüyorlar. Yeni serpilmekte olan sentetik biyoloji, biyolojik araştırma konularına mühendisliklerinkine benzer yaklaşımlar getiriyor. Araştırmacılar gen ağları tasarlayıp oluşturuyor sonra bu ağları tekrar bölüp bakteri genomlarına ekleyerek onlara özelleştirilmiş işler yaptırmaya ya da istenilen bir molekülü ürettirmeye çalışıyorlar. Çalışma alanının hızla genişlemesine karşın sentetik biyolojinin gen tabanlı araçları sınırlı.
Araştırmacılar, bakterilere sayabilme yetisi kazandıran gen ağlarıyla sentetik biyolojiye güçlü bir araç kazandıklarını belirtiyorlar: Bu özellik diğer bakteriyel fonksiyonlarla ya da bakterinin fark edebileceği çevresel işaretle (toksinlerin ya da güneş ışığının varlığı gibi) bağdaştırılabilir. Böylece, gelecekte bakteriye belli sayıda bölünmeden sonra ya da belli bir süre geçtikten kendisini yok etmesi sağlanabilir. Bu yok etme mekanizmasının neden gerekli olabileceğini Prof. Dr. Collins şöyle açıklıyor: “En temel uygulama alanı güvenlik yöntemi olarak kullanılabilmesi. Biyo-algılayıcı olarak dışarı salıvereceğiniz ya da insan vücudunda ilaç taşıması için enjekte edeceğiniz genetiğiyle oynanmış organizmanın belli bir süre sonra ortadan kaybolmasını istersiniz.”
Bilim insanları E. coli bakterisinde bulunmayan iki farklı sentetik gen tasarlamışlar. Her ikisi de bakterinin saymasını sağlayabilmek için farklı yöntemler kullanıyor.
Yöntemlerin ilki, araştırmacıların Riboregulated Transciptional Cascade (RTC) adını verdikleri sentetik gen ağını kullanıyor. Tetiklendiğinde bazı gen serilerini kopyalayıp yer değiştirterek sayan RTC, üçüncü kopyalamanın sonunda araştırmacıların görebileceği floresan bir protein üretiyor.
Biyomedikal mühendislerin ürettiği ikinci sentetik gen ağıysa DNA Invertase Cascade (DIC) adını taşıyor ve RTC’den çok farklı bir yöntemle çalışıyor. Açıklamalara göre ilk tetiklenme gerçekleştiğinde ilk gen, bir protein üretiyor ve bu ürettiği proteinle kendi genini ağdan koparttırıyor, ters çevirttiriyor ve geri yapıştırtıyor. Gen ters çevrildiğinde kopyalanma özelliğini kaybetmiş olsa da dışarıda kuyruk gibi bir uzantısı kalıyor, bu kuyruk protein üretimine işe nereden başlanacağını gösteren bir imleç görevi görüyor. Başarıyla tamamlanan her çevirme işlemi, tetikleyici bir olay olarak sayılıyor ve üçüncü olaydan sonra RTC’deki gibi floresan bir protein üretiliyor.
Bilim insanları, her iki yöntemde de kullanılan ağı daha yüksek sayıları saymaya uyarlayabileceklerini ve her bir sayı için farklı renkte floresan protein üretebileceklerini (birinci olay için kırmızı, ikincisi için sarı...) belirterek iki yöntemin de farklı üstünlüklerinin olduğunu ekliyorlar. Araştırmacılara göre RTC, 20-30 dakika içinde hızlı gerçekleşen olaylar için verimli çalışırken DIC zamana yayılan ve aralarında duraksamalar olan olayların belirlenmesinde daha etkin.
www.tubitak.gov.trLinkback: http://www.gencveteriner.com/index.php?PHPSESSID=ae79287fa6fdc77bc76dc0bacee1d6c0&topic=2517.0