Öğrenci Blogları

CRISPR-Cas9 Nedir ve Uygulama Alanları

CRISPR-Cas9 Nedir| Emmanuelle Charpentier ve Jennifer A. Doudna

Merhaba arkadaşlar, bu yazımda Emmanuelle Charpentier ve Jennifer A. Doudna ‘in 2020 Nobel Kimya ödülüne layık görülmelerini sağlayan bir gen düzenlenme mekanizması olan Crispr-Cas9 ve uygulamalarından bahsedeceğim.

CRISPR-Cas9 Nedir

Genetik mühendisliği henüz yeni gelişmekte olan bir alan, bir organizmanın içine başka bir organizmanın DNA’sını yerleştirebilmek son yüzyılda bilim dünyasında en çok konuşulan olaylardan biri oldu. Bu gelişimi ivmelendirecek olan son on yılın en heyecanlandırcı buluşlarından biri olan Crispr-Cas9 ise varolan DNA’dan bazı kodları çıkarabilecek veya yeni kodları ekleyebilecek bir metot yani bir mekanizma sunması.

CRISPR-Cas9 Nedir

CRISPR-Cas9 projesi 2012 yılında bakterilerin virüslerle nasıl savaştığını inceleyen bir çalışma sayesinde üretildi. Çoğu bakterilerin hücrelerinde her duruma uyabilen ve virüssel DNA’yı tespit edip yok edebilen CRISPR adında bir bağışıklık sistemi mevcuttur. CRISPR kelimesinin Türkçe açılımı düzenli aralıklarla dizilmiş palindromik tekrarlar kümesi yani kısaca CRISPR hücrelerin maruz kaldıkları virüsleri kaydetmelerini sağlayan bir mekanizma, kaydetme şekli ise kodlar(yani DNA parçaları) halinde DNA’nın içine.

Bu DNA parçalarının kalıtılması yani gelecek nesillere aktarılması çok önemli bir konu çünkü bu aynı zamanda yaşanan enfeksiyonların kaydını bize gösterir; Blake Wiedenheft in deyimiyle “CRISPR bölümü hücrelerde etkili bir genetik aşı kartı konumundadır.” yani bir hücrenin aşı karnesi diyebiliriz. Cas9 ise virüssel DNA’yı bulup çıkarabilen bir proteindir. Bu Cas9 proteinin işlevinin anlaşılmasıyla DNA parçalarının eklenmesi veya çıkarılması üzerine bazı çalışmalar-fareler ve maymunlar üzerine- yapılmıştır.

CRISPR-Cas9 Nedir|Mekanizması Nasıl Çalışır

CRISPR-Cas9 Nedir|Mekanizması Nasıl Çalışır?

CRISPR-Cas9 Nedir| CRISPR-Cas9 Tekniği ile Genleri Düzenlemek

Bir DNA sarmalı düşünelim. DNA’nın modifiye edilmesini istenen bölgesi rehber RNA dediğimiz parça ile Cas9’a gösterilir ve Cas9 proteini bu parçayı bir makas gibi keser. Kesilen parça ile rehber RNA eş olarak Cas9’un onları kesmesi ile beraber ortamdan uzaklaşır. DNA’da kesilen parçanın yerine hedeflenen DNA parçası konulabilecektir.Bu yöntem genetik mühendisliğinin diğer çalışmalarına göre hem ucuz hem daha pratiktir, çünkü hücre içinden DNA’yı çıkarmadan üzerinde değişim yapılabilmektedir aynı zamanda DNA zarar gördüğü zaman onarım için kullanılan yöntemlerden biridir. Bu mekanizmayı basit ve etkili anlattığını düşündüğüm bir videoyu ekliyorum.

CRISPR-Cas9 Nedir|CRISPR-CAS9 Uygulama Alanları

Kullanım alanı örnekleri hayvanlardaki hastalıkların daha iyi modellerini geliştirmek,değerli kimyasalları üretmeye çalışmak ve bunları endüstriyel üretime sokmak, genlerin işlevlerini bulmak için çalışmalar yapmak gibi başlıklar sayılabilir.

CRISPR-CAS9 Uygulama Alanları

İnsan genomunda bu mekanizmayı kullanma konusuna gelirsek de önceliğimiz ufak mutasyonlardan kaynaklanan orak hücre anemisi yada progeria gibi hastalıklarda. Bu hastalıkların sebebi DNA üzerindeki birkaç bazın olması gerekenden farklı olmasının yarattığı mutasyon. Base Editing yöntemi bu mutasyon kaynaklı hastalıkların tedavisinde kullanılmaya başlandı. DNA’daki mutasyonu bulmak için CRISPR-Cas9 mekanizmasını kullanılıyor ancak sonrasında gen bölgesi kesilmek yerine onarılıyor. Yani gen bölgesindeki mutasyona sebep olan bazın yerine mutasyona sebep olmayacak baz çeşidi konuluyor, bu şekilde DNA’nın kalanına zarar verilmemiş oluyor. Son dört yılda bu Base Editing tekniği kanser tedavisinden tarım iyileştirilmelerine kadar pek çok alanda kullanıldı.

Crispr-cas9nedir| nasıl uygulanıyor?

CRISPR-Cas9 Nedir|Etik Açıdan CRISPR-Cas9

CRISPR-Cas9 ile birlikte akla gelen fikirlerin etik kaygılara yol açması kaçınılmazdır. En faydalı buluşun bile bir felaketin başlangıcı olmayacağını tabiki kimse garanti edemez. Bu projenin getirdiği teknoloji ile birlikte insanlığın bundan sonra doğacak çocuklarının özelliklerini katalogdan seçebileceği veya her varlığın DNA’sının istenilen düzeyde değişebileceği gibi belki kurgusal belki gerçek bilimin magazinsel boyutundaki bu haberler çıkarken bu projenin yaratıcılarından olan Jennifer Doudna bu teknolojinin ileride Genom mühendisliğinde sık bir şekilde kullanılacağını fakat öncesinde bu çalışmaların etik açıdan değerlendirilmesi ve belki de sınırların belirlenmesi gerektiğini belirtti.

Etik Açıdan CRISPR-Cas9

Gene Drives

CRISPR-Cas9Nedir| Gene Drives

Gene Drives yani Gen Sürücüleri CRISPR-Cas9’un yaptığı işi kalıtsal hale getiren bir metot. Fikrin çıkışı sıtma hastalığını durdurabilmek.Sivrisinek DNA’sından bu hastalığı yayan parçayı çıkarılırsa ve bu sinek üremede genetik açıdan baskın olursa ki bu demek oluyor ki sıtma hastalığını yayan gen çıkarılmış bir sivrisinek çiftleştiği sivrisineğin genetik yapısı farketmeksizin kendinden sonraki hiçbir neslinde bu gen olmayacak ancak o zaman insanlar bir daha sıtmaya yakalanmaz.Gene Drives tekniği ile teoride bu mümkün gözüküyor.

Bu teknoloji beraberinde ciddi etik problemler getirmektedir, örneğin bir türün istemeden de olsa felaketine sebep olabilecek potansiyele sahiptir.Tehlikeli olmasının sebeplerinden biri de uygun koşulları sağlayan her laboratuvar ortamında uygulanabilir oluşu.Ancak sadece eşeyli üreyen canlılarda kullanılabilir, bakteri ve virüslerde uygulanması söz konusu değilidr. 

CRISPR-Cas9 Nedir|Son Söz

CRISPR-Cas9 bütün etik kaygıların ötesinde pek çok hastalığın tedavisinde ve tespitinde kullanılabilecek devrim niteliği taşıyan bir gen teknolojisidir ve diğer buluşlara da ilham niteliğinde olacaktır. Yazımı bitirirken CRISPR-Cas9 için yapılmış bir şarkıyı eklemek istiyorum, herkese bilim dolu günler!

İlginizi Çekebilir: Biyosistem Mühendisliği Nedir?

Bu makale sizlere yardımcı oldu mu?
EvetHayır
Exit mobile version