Moleküler Biyoloji ve Genetik
CRISPR Sisteminde Tüm Atomlar Simüle Edildi
Bu sistem bakterilerde yabancı viral DNA’nın bakteriye entegre olmasını engelleyen bir savunma mekanizması.
CRISPR, DNA’daki kısa tekrar bölgelerinden oluşmaktadır. Bu tekrarları içerme durumuna göre yabancı DNA tanımlanabilir ve eğer DNA yabancı olarak tanımlanırsa CAS9 ile kesilir ve böylece hücre yabancı DNA’lara karşı korunmuş olur.
CRISPR ve CAS9’u kullanma metodu ilk olarak Jennifer Doudna ve Emmanuelle Charpentier tarafından geliştirilmiş ve kültür hücrelerinde kullanılmıştır. Özelliklede transgenik hayvan hatları yaratmak için döllenmiş embriyonik hücrelerde hedeflenen mutasyonu yaratmak için kullanılmıştır. Yöntemin önceki metodlara göre kolay ve hızlı çalışması dikkat çekici olmuş ve hızla yaygınlaşmıştır.
Kasım ayında Kuzey Teksas Üniversitesinden Jin Liu Teksas İleri Hesaplama Merkezindeki Maverick Süperbilgisayarını kullanarak il defa cas9 enzimini simüle etti.
Liu, moleküler dinamik modelleme ile cas9 enzimini DNA üzerinde çalışırken tüm atomlarının pozisyonlarını ve hareketlerini içeren bu simülasyonu geliştirdi. Böylece CAS9’un çalışma mekanizmasını anlamak için önemli bir adım atıldı. Simülasyon çalışması Nature Scientific Reports’ta yayınlanırken aynı zamanda yönteme dair pek çok soruya da cevap bulmuş oldu.
Moleküler dinamik simülasyonları özellikle enzimlerin aktivitelerini anlamak için ve proteinlerin nasıl çalıştıklarını ortaya çıkarmak için önemli bir metod. Bu çalışmalar sayesinde ilaç geliştirmek ve tasarlamakta mümkün.
Liu ve ekibinin gerçekleştirdiği çalışmalarda Maverick yaklaşık olarak 280 000 atom etkileşimi inceledi. Çalışmalarda en çok zorlanılan kısım ise enzimin aktif bölgesindeki konformasyonal değişimlerdi. Bunun yanı sıra simülasyon ile tartışmalı olan enzimin kesme noktası da net bir şekilde gösterilmiş oldu.
Kaynaklar:
- http://www.nature.com/articles/srep37584
