Genetik
Bir memeli ilk defa tüm genleri yeniden programlanarak üretildi!
Çin Bilimler Akademisi'nden araştırmacılar, gen düzenleme teknolojisi CRISPR'ı kullanarak, kromozomlar düzeyinde gen mühendisliğini mümkün kılan bir araştırmaya imza attılar.
Hakemli bilimsel dergi Science'ta yayımlanan araştırmada, tarihte ilk kez bir memelinin kromozomların düzenlendiği ve bilim insanları tarafından yapılan bu değişikliklerin kalıcı olarak nesilden nesile aktarılabildiği ifade edildi.
Araştırmacılar, deneyde yer alan ve Xiao Zhu (Küçük Bambu) adı verilen bir fareyi, "tamamen yeniden programlanmış genlere sahip dünyanın ilk memelisi" ilan etti. Zira daha önce canlıların kromozomlarına yönelik insan müdahalesi, yalnızca maya gibi tek hücreli organizmalarla başarılı olmuştu.
Kromozomlar, yavruya her bir ebeveynden eşit sayıda geçen ve onlara eşsiz özelliklerini kazandıran, ikili setler halindeki gen paketleri olarak tanımlanıyor. Bunlar, bir hücrenin çekirdeğinde DNA'yı barındıran, Dünya'daki çoğu yaşam formunun üremesini ve evrimini yöneten ipliksi yapılar.
İnsanlarda (23'ü anneden, 23'ü babadan geçen) 46, farelerde ise (20'si anneden, 20'si babadan geçen) 40 kromozom mevcut. Bir hayvanın sahip olduğu kromozomların değişmesi, ancak evrimin milyonlarca yıllık seyri içinde mümkün oluyor.
Yeni araştırmada ise genetikçiler, laboratuvar farelerinde iki orta boy kromozomu (4 ve 5 numaralı kromozomlar) ve en büyük iki kromozomu (1 ve 2 numaralı kromozomlar) birleştirdi. Ancak 1 ve 2 numaralı kromozomların birleştirildiği farelerin yavrulayamadığı görüldü. 4 ve 5 kromozomların birleştirildiği farelerde ise yavrulama ve kalıtsal aktarım başarıya ulaştı.
Araştırmacılara göre kromozomal yeniden düzenlenmesi, üreme ve türlerin evrimleşebilmesi açısından bu gen paketlerinin çok önemli olduğunu gösteriyor. Doğal koşullarda da kromozomların ayrılması ve kaynaşması sırasında hatalar meydana gelebiliyor ve bu durum, bazen kanser gibi ciddi hastalıklara neden olabiliyor.
Aslında Çinli ekibin laboratuvarında da benzer bir durum gözlemlendi. Ekip, çok uzun 1 ve 2 numaralı kromozomları bir araya getirmeye çalıştığında fareler ya öldü ya da deforme vücutlara ve tuhaf davranışlara sahip oldu. Ancak 4 ve 5 numaralı olanlar gibi daha kısa kromozomlar kullanıldığında daha sağlıklı ve nispeten normal görünen farelerin dünyaya geldiği anlaşıldı. Bu farelerde toplam kromozom sayısı 19 çifte düşürüldü. Bu da doğal farelerdeki kromozom sayısından bir çift eksiltildiği anlamına geliyor.
Çin Bilimler Akademisi Zooloji Enstitüsü'nden araştırmacı Li Zhikun, "Memeli genomları, maya mantarı genomlarından çok daha karmaşık. Bu nedenle memelilerdeki tam kromozomal yeniden düzenlemeler şimdiye dek başarısız oldu. Genetiği değiştirilen bazı fareler anormal davranışlar sergiledi ve doğduktan sonra aşırı irileşti. Diğerlerindeyse doğurganlık düştü. Bu da genetik bilgi değişiminin sınırlı olmasına rağmen, hayvan kromozomlarının birleştirilmesinin derin etkileri olabileceğini düşündürüyor” dedi.
Makale: A sustainable mouse karyotype created by programmed chromosome fusion
