Page 41 - LabMedya - 64

w w w .labm edy a. c om BİYOLOJİ 41

CRISPR TEKNOLOJİSİNDE darbe sağladığını gösterdi. Araştırmacılar,
retronun bakterinin ilk antiviral savunma
YENİ KEŞİF; RETRONLAR hattı olan başka bir moleküler kompleksi
bir şekilde “koruduğu” sonucuna vardı. Bazı
fajların kompleksi etkisiz hale getirerek
retronun zarı yok eden proteini serbest
bırakmasını ve enfekte olmuş hücreyi
öldürmesini tetiklediği buldular.

İkinci bir grup da benzer sonuçlara ulaştı.
Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarından
(EMBL) mikrobiyolog Athanasios Typas
liderliğindeki grup, bir Salmonella
bakterisindeki retron için kodlama yapan
genlerin yanında Salmonella’ya toksik
protein sağlayan bir gen olduğunu fark etti.
Ekip, retronun normalde toksini sardığını
ancak bakteriyofaj proteinlerinin varlığında
onu etkinleştirdiğini keşfetti.

İki grup, 2019 yazında bir EMBL
toplantısında bir araya geldi. Ekipler
eşzamanlı olarak Haziran ayında bioRxiv‘de
çalışmalarının ön baskılarını yayımladı.
RETRONLARLA TASARLANAN
CRISPEY TEKNOLOJISI NEDIR?

Bu keşiflerden önce bile, diğer
araştırmacılar retronların o zamanki
bilinmeyen özelliklerinden yeni gen
teknolojileri tasarlamak için yararlanmıştı.
Bakteriyofaj virüsleri, genlerini yerleştirmek için bir bakterinin üzerine CRISPR, genomun istenen bölgelerini
kolayca hedefleyen ve bunlara bağlanan
çöker ancak “retron” adı verilen genetik silahlar ile karşılaşabilir.
veya bunları kesen bir teknolojiir ancak
şimdiye kadar hedef DNA’ya yeni kod
eklemede çok başarılı olamıyor. Retronlar,
CRISPR teknolojisine katkı sunabilecek enfekte olmuş hücrelerin kendi kendini Ters transkriptaz için retron olarak CRISPR unsurları ile birleştirildiğinde ters
yeni çalışmalar yayımlanıyor. Mikropların yok etmesini tetiklediğini anlattı. Strand adlandırılan benzer yapılar, birçok bakteride transkriptazları sayesinde daha iyisini
henüz tam olarak bilinmeyen DNA’sı Therapeuticste bakteriler üzerinde çalışan bulundu. Texas Üniversitesinden biyofizikçi yapabilir; konak genomuna verimli bir
virüsleri yenmeye yardımcı olabiliyor ve biyolog Anna Simon; Cell’de yayımlanan Ilya Finkelstein, “Gerçekten olağanüstü şekilde eklenebilir, istenilen dizinin birçok
genom düzenleme potansiyeline sahip makalede retronlar için “Doğal bir işlevi biyolojik varlıklar ancak kimse ne işe kopyasını üretebilir. Simon, “CRISPR tabanlı
olan bu mikroplar, CRISPR teknolojisi için somut olarak belirleyen ilk şey” diyor. yaradıklarını bilmiyor” şeklinde konuşarak sistemler ve retronların farklı güçlü yönleri
de faydalı olabilir. Örneğin, retronlar, bazı Şimdiye kadar sadece ön baskı olarak retronları anlattı. olduğundan, bunları birleştirmek son
bakterilerde bulunan DNA, RNA ve protein çıkan bir başka makale de benzer bir bulgu derece umut verici bir strateji” diyor.
kompleksleridir ve şimdi araştırmacılar; bildiriyor. Retronların doğal işlevine ilişkin Sorek ve meslektaşları, fajlarla savaşmada
gen düzenlemede faydalı olabilmesi için yeni çalışmalar, onları çalıştırmaya yönelik kullanılan genler için 38 bin bakteri 2018’de Stanford Üniversitesi
bunların üzerinde çalışıyor. araştırmaları artırabilir. genomunu araştırırken; bunların işlevlerine laboratuvarındaki araştırmacılar, CRISPEY
yönelik ilk ipuçlarına ulaştı. Bu tür genler (homoloji yoluyla Cas9 retron paralel
Araştırmacılar 7 yıl önce bakteriler Weizmann Bilim Enstitüsünden mikrobiyal birbirine yakın olma eğilimindedir. Ekip, düzenleme) olarak adlandırılan retrondan
tarafından virüsleri engellemek için genomikçi ve Cell’deki araştırmanın baş CRISPR ve diğer bilinen antiviral yapıların oluşturulan temel bir düzenleme
kullanılan bir savunma sistemini şimdi yazarı Rotem Sorek, retronların, “doğru ve genlerinin yanında yeni savunma sistemleri teknolojisini tanıttı. İlk olarak, RNA’sı
CRISPR teknolojisi olarak bilinen gen verimli genom düzenleme için oldukça etkili arayan bir bilgisayar programı geliştirdi. maya genleriyle eşleşen ancak bir temel
düzenleme aracına dönüştürdüklerinde, araçlar” olduğunu söylüyor. Ancak retronlar Retronlarla ilgili bir makaleye rastlayan mutasyona uğramış retronlar yaptılar.
doğaya bakışımız yeni bir teknolojiye henüz CRISPR ile rekabet edemiyor, çünkü Weizmann Bilim Enstitüsünden lisansüstü Bunları, CRISPR’ın hedeflenen DNA’yı
ilham verdi. Ancak ortaya çıkan başka bir teknoloji memeli hücrelerinde çalışmak için öğrencisi Adi Millman, dizilerin RNA barındıran “kılavuz RNA” ve CRISPR’ın
gen düzenleme çalışması uygulamada henüz uygun değil. bileşenlerinden birini kodladığını fark etti. moleküler makası görevini gören CAS9
gecikti. Son birkaç yıldır, araştırmacılar enzimi ile birleştirdiler. CAS9 DNA’yı
retronları (bazı bakterilerde bulunan DNA, RETRONLARIN HIKAYESI; CRISPR Ekip, daha sonra retron bileşenlerini kestikten sonra, hücrenin DNA onarım
RNA ve protein kompleksleri) tek hücreli TEKNOLOJISINE KATKI SUNMAYA kodlayan DNA’nın genellikle bir protein mekanizmaları maya genini retronun ters
organizmaların genomlarını değiştirmek GIDEN YOL kodlayıcı gene eşlik ettiğini ve proteinin transkriptazı tarafından üretilen DNA ile
için potansiyel olarak güçlü bir yola adapte retrondan retrona değiştiğini fark etti. değiştirdi.
ediyor. 1980’li yıllarda bir toprak bakterisini Araştırmacılar, dizi kümesinin yeni bir CRISPEY, Stanford lisansüstü öğrencisi Shi-
inceleyen araştırmacılar, hücrelerdeki faj savunmasını temsil ettiği yönündeki
Retronlar üzerinde çalışan iki araştırma tek iplikli DNA’nın kısa dizilerinin birçok görüşlerini test etmeye karar verdi. An Anderson Chen ve meslektaşlarının her
biri temel değişikliklere uğramış on binlerce
ekibi, CRISPR gibi retronların bakteriyel kopyasını buldu. Her bir DNA parçasının Bakterilerin çeşitli virüsleri yenmek için maya mutantını etkili bir şekilde yapmasını
bağışıklık sisteminin bir parçası olduğunu tamamlayıcı bir baz dizisine sahip bir üç bileşene (ters transkriptaz, DNA-RNA sağladı. Bu, örneğin mayanın glikozda
ve mikropları bakteriyofaj adı verilen RNA’ya eklendiğini öğrendiklerinde hibrit ve ikinci protein) ihtiyaç duyduğunu gelişmesi için hangi bazların gerekli
virüslerden koruduğunu bildiriyor. Cell‘de bilinmezlik derinleşti. Sonunda ters göstermeye çalıştılar. olduğunu belirlemelerine yaradı.
yayımlanan bir çalışmada araştırmacılar, transkriptaz adı verilen bir enzimin, bu
belirli bir retronun bakterileri nasıl DNA’yı bitişik RNA’dan yaptığını ve üç Sorek ve meslektaşları, Ec48 adlı bir retron Kaynaklar: Science/ Bilimma- Hilal Bardakcı
savunduğunu ve virüsün çoğalıp molekülün (RNA, DNA ve enzim) bir için ilişkili proteinin bir bakterinin dış zarına
başkalarına yayılmaması için yeni kompleks oluşturduğunu fark ettiler. girerek ve geçirgenliğini değiştirerek büyük