Bilim insanları doğal bir hücre gibi büyüyen ve bölünen yapay hücre yaptı

Genetik mühendisliği için yeni bir ilk olarak, bilim insanları regular bir hücre gibi büyüyen ve bölünen, sağlıklı canlı hücresel yaşamın altında yatan ve onu oluşturan hücre bölünme döngüsünün yönlerini taklit eden tek hücreli sentetik bir organizma geliştirdiler.

JCVI-syn3A adı verilen tek hücreli bakteri benzeri bir yaşam formunda gösterilen başarı, bilim insanları tarafından onlarca yıllık genomik dizileme ve analizin sonucudur ve bireysel genlerin canlı yaratıklarda oynadığı rolleri keşfeder.

Biyofizikçi James Pelletier, “Amacımız her genin işlevini bilmek, böylece bir hücrenin nasıl çalıştığına dair eksiksiz bir mannequin geliştirebilmektir” diyor.

Çalışmanın kökleri 1990’lara kadar uzanırken, en son adımlar bu yüzyılda gerçekleşti ve araştırmacılar, 2003 yılında bakterileri enfekte eden küçük bir virüsü başarıyla sentezledi.

Bu, 2010 yılında, bilim insanlarının, JCVI-syn1.0 adı verilen ilk sentetik bakteri hücresini tasarlamasıyla yeni bir atılımın yolunu açtı: Dünya üzerinde tamamen sentetik bir genomu olan ilk organizma Mycoplasma mycoides  bakterisinden doğal DNA’nın çıkarılması tarafından tasarlandı.

Birkaç yıl sonra ekip, doğada bulunandan daha küçük bir genetik kodla laboratuvarda bir bakteri türü yaratarak bir adım daha attı.

JCVI-syn3.0 olarak adlandırılan bu organizma, toplamda yalnızca 473 gene sahipti. Doğal dünyada bilinen herhangi bir kendi kendini idame ettiren canlı organizmadan daha kısaydı.

Ancak JCVI-syn3.0’ın minyatürleştirilmiş genetik araç seti hücre bölünmesi yoluyla kendisini devam ettirmesine olanak sağlarken, bunu alışılmadık bir şekilde yaptı ve yarattığı yeni hücrelerde çeşitli farklı şekil ve boyutlarda ortaya çıkan “çarpıcı morfolojik varyasyon” üretti. 

Şimdi, aynı araştırma ekibinin üyeleri, JCVI-syn3A olarak bilinen yeni değiştirilmiş bir JCVI-syn3.0 varyantı ile bu garip morfolojilerin oluşmasını engellemenin bir yolunu buldular.

JCVI-syn3.0’da bulunmayan 19 genin eklenmesiyle, yeni çıkmış JCVI-syn3A, JCVI-syn3.0’da sergilenenden önemli ölçüde daha az morfolojik varyasyonla daha regular görünümlü, tutarlı bir şekilde hücre bölünmesine girebilir.

Başarının arkasındaki birkaç yıllık çalışmaya rağmen, bu genlerde hala büyük miktarda gizem var.

Örneğin, JCVI-syn3A 19 yeni gen içerirken, hücre bölünme süreçlerinin daha düzenli bir şekilde yürütülmesinde yalnızca 7 genin rol oynadığı düşünülmektedir. Ve bu yedi genin  ftsZ ve sepF adı verilen sadece iki genin işlevleri tanımlandı.

Diğer beşinin JCVI-syn3A’nın morfolojik tutarlılığına nasıl zorunlu olarak katkıda bulunduğu tam olarak bilinmemektedir, ancak bir şey kesindir: bu küçük genom, şimdi bu genlerin organizmalarda tam olarak ne yaptığını karakterize etmemize yardımcı olabilecek yeni deney standardını temsil ediyor.

Araştırmacılar makalelerinde “JCVI-syn3A bu nedenle bakteriyel fizyoloji için çekici bir minimal mannequin ve biyoloji mühendisliği için geniş bir platform sunuyor” diye açıklıyorlar.

Ya da başka bir deyişle, NIST’in Hücresel Mühendislik Grubu lideri Elizabeth Strychalski’nin dediği gibi : “Yaşamın temel tasarım kurallarını anlamak istiyoruz. Bu hücre bu kuralları keşfetmemize ve anlamamıza yardımcı olabilirse, o zaman biz” yeni yarışlara başlarız.”

Bulgular Cell’de yayınlandı.

Derleyen: Feyza ÇETİNKOL

/Bilim İnsanları Doğal Bir Hücre Gibi Büyüyen ve Bölünen Yapay Bir Hücre Yaptı/

Virüs ve Kanser Öncesi Hücrelere Karşı Kullandığımız Gen 555 Milyon Yıllık Deniz Canlısında Bulundu

Virüs ve Kanser Öncesi Hücrelere Karşı Kullandığımız Gen 555 Milyon Yıllık Deniz Canlısında Bulundu