Yaşam için en az gene sahip bakteri tasarımı başarı ile yapıldı

Araştırmacılar hayatın devamı için gerekli genetik koda sahip, 473 genden oluşan en minimal bakteri genomunu tasarladı ve sentezledi. Aynı ekip daha önce de 2010’da ilk kendi kendini kopyalayan, sentetik bakteri hücresini üreterek, genomların bilgisayarda tasarlanarak, laboratuvarda kimyasal olarak tasarlanabileceğini göstermiş ve alıcı hücreye bu hücreyi ekerek, yeni kontrollü sentetik bir genom oluşturmuştu.

Sonrasında  Craig Venter ve Clyde Hutchison liderliğindeki araştırma ekibi, 1995’ten beri en büyük hedefleri hayatın en basit formunu sağlamak için en az gerekli genleri taşıyacak minimal yaşam formunu oluşturma hedefine yöneldi. Bunu gerçekleştirmek için araştırmacılar Mikoplazma adı verilen kendi kendini replik edebilen en az sayıda genoma sahip bakteriye yöneldiler.

2010’da araştırmacılar Mikoplazma mikoidlerinin genomunu sentezlemişti. Burada araştırmacılar mevcut literatürü temel alarak, minimal genomları 8 farklı segmentte hipotetik olarak tasarladı. Böylece her segmentteki mevcut genlerin olmazsa olmaz oldukları ya da olmadıkları kesin bir şekilde test edilebilirdi.

Bu tasarlama – yapma testi işleminde, araştırmacılar esas gibi görünen genleri arayarak, yaşam için gerçekten gerekli olup olmadıklarını araştırdı. Venter, Hutchison ve arkadaşlarının gerçekleştirdiği deney serilerinde, sayısız gene tranpozonlar (yabancı genetik diziler) koyarak, onların fonksiyonlarını bozdu ve hangisini bakterinin tüm fonksiyonu için gerekli olduğunu bulmaya çalıştı.

Sonrasında sentetik bakteride genomu azaltarak, genomda bozulma olmayacak şekilde küçültebildikleri kadar küçülttüler. Kritik olarak, analiz sonucunda başlarda esas değil diye sınıflandırılan bazı genlerin, ikinci gende aynı esas fonksiyona sahip olduğu görüldü, bu nedenle bir gen çiftinin minimal genomda kalması gerektiği anlaşıldı. JCVI-syn3.0 olarak altı çizilen son versiyon, 473 genden oluşuyor ve bugüne kadar doğadaki otomatik olarak replike olabilen en küçük genomdan daha küçük genoma sahip.

Araştırmacılar bu minimal genomun tüm DNA modifiye ve sınırlama genlerinden ve de lipoprotein kodlayan çoğu genden yoksun olduğunu belirtiyor. Her şeye karşın, genomdaki okuma ve ifadeye ilişkin hemen hemen tüm genler bulunduğu kadar, genetik bilgiyi diğer nesillere aktarmak için kullanılan genetik bilgiler korunuyor. İşin enteresanı JCVI-syn3.0’ın genlerinin % 31’inin kesin biyolojik fonksiyonları bilinirken, geri kalan genler halen keşfedilmemiş.

Buna rağmen bu genlerin birkaçı diğer organizmalarla potansiyel homologluğa sahip ve fonksiyonları halen bilinmeyen evrensel proteinleri kodlayabilir. JCVI-syn3.0 platformu hayatın temel fonksiyonlarını araştırmak için çok yönlü bir araç olacaktır.

Kaynak: Design and synthesis of a minimal bacterial genome. C. A. Hutchison, R.-Y. Chuang, N. Smith, J. Glass, C. Merryman, D. Gibson, J. Venter. Science, 2016; 351 (6280): aad6253 DOI:10.1126/science.aad6253 – Türkçe Kaynak; Gerçek Bilim

YORUMUNUZ VAR MI?

Label

İsim*

Email*

Δ

Label

İsim*

Email*

Δ

0 Yorum

Inline Feedbacks

Tüm yorumları gör