Labmedya - Laboratuvar ve Sağlık Gazetesi

Nature Chemistry dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmada, Ronit Freeman ve meslektaşları, vücuttaki hücreler gibi görünen ve hareket eden yapay hücreler oluşturmak için yaşamın temel yapı taşları olan DNA ve proteinleri manipüle etmek için attıkları adımları anlatmaktadır. Alanında bir ilk olan bu başarı, rejeneratif tıp, ilaç dağıtım sistemleri ve teşhis araçlarına yönelik çabalara da yansımaktadır. UNC Sanat ve Bilim Koleji Uygulamalı Fizik Bilimleri Bölümü'nde laboratuvarı bulunan Freeman, ‘Bu keşifle, çevrelerindeki değişikliklere duyarlı olabilen ve dinamik şekillerde davranabilen mühendislik dokuları düşünebiliriz’ diyerek açıklama yapmıştır.

Hücreler ve dokular, görevleri yerine getirmek ve yapılar oluşturmak için bir araya gelen proteinlerden oluşmaktadır. Proteinler, hücre iskeleti adı verilen bir hücrenin çerçevesini oluşturmak için gereklidir. Bu iskelet, hücrelerin hem şekil hem de çevrelerine tepki olarak esnek olmalarını sağlamaktadır. Freeman Laboratuvarı, doğal proteinleri kullanmadan şekil değiştirebilen ve çevresine tepki verebilen işlevsel hücre iskeletlerine sahip hücreler üretmiştir. Bunu yapmak için, proteinlerin yapı taşları olan peptidleri yönlendiren yeni bir programlanabilir peptid-DNA teknolojisi kullanarak ve genetik materyalin birlikte çalışarak bir hücre iskeleti oluşturmasını sağlamışlardır.

Freeman, ‘DNA normalde hücre iskeletinde görünmez. DNA dizilerini, peptitleri birbirine bağlayan mimari bir malzeme görevi görecek şekilde yeniden programladık. Bu programlanan malzeme bir damla su içerisine yerleştirildiğinde yapılar şekillendi.’ diyerek açıklama yapmıştır.

DNA'yı bu şekilde programlayabilme yeteneği, bilim adamlarının belirli işlevlere hizmet edecek hücreler yaratabileceği ve hatta bir hücrenin dış stres etkenlerine verdiği tepkiyi hassas şekilde ayarlayabileceği anlamına gelmektedir. Canlı hücreler, Freeman Laboratuvarı tarafından oluşturulan sentetik hücrelerden daha karmaşık olsa da, aynı zamanda daha öngörülemez ve şiddetli sıcaklıklar gibi düşmanca ortamlara karşı daha hassastır. Freeman, ‘Sentetik hücreler 122 derece Fahrenheit'te bile stabildi, bu da normalde insan yaşamı için uygun olmayan ortamlarda olağanüstü yeteneklere sahip hücrelerin üretilmesi olasılığının önünü açmıştır. Bu sentetik hücre teknolojisi yalnızca doğanın yaptıklarını yeniden üretmemize olanak sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda biyolojiyi aşan malzemeler de yapmamızı sağlayabilmektedir.’ diyerek açıklamıştır.

Yazar: Bassma BOUANANI

Kaynakça:

https://research.unc.edu/2024/04/23/unc-chapel-hill-researchers-create-artificial-cells-that-act-like-living-cells/