Page 9 - BİOMEDYA SAYI 01

www.biomedya.com

Hücre makineleri Craig Venter devrede normaldatrioptopana ihtiyacı olduğu yerlerde protein
Endy biyoloji alanında yaşanan bu devrimi şu Endy geçen yıl Massachusetts Teknoloji sentezi olarak kullanılabilmekte. Hücre hayatta
şekilde açıklıyor: Biyolojik bağlantı elementleri Enstitüsü’ndeki arkadaşlarıyla birlikte “Biyolojik kalabilmek için bu maddeyi ister istemez kabul ediyor.
için geliştirdiğimiz alet kutusuyla biyologlar ve Standart Parçalar Cetveli”ni hazırladı. Bu cetvelde şu Diğer araştırmacılar gibi Massachusetts Teknoloji
mühendisler gelecekte hücre makineleri üretecekler. anda 2019 gen sekansı bulunmakta. Enstitüsü bilim adamları da sentetik biyolojideki
Organizmalar makine olarak birleştirilebildikleri gibi Bu yapı planları hücre makine parçalarının gelişmelerin kötüye kullanılabileceğini biliyorlar.
parçalara ayrılıp yeniden kombine edilebiliyor. genetik taslakları. Yeni teknolojiler sayesinde mesela tehlikeli
Biyomühendisler Nature dergisinin son sayısında virüsler üretilebilir. Ama Endy, yapıtaşlarının
şimdi bağırsak bakterilerindeki bağlantı ayarlarını ne İşte Biyobricks olarak adlandırılan bu parçalar, programlanması ile ilgili çalışmaların tıpkı bilgisayar
şekilde taklit ettiklerini anlatıyorlar. hücreleri mikro makinelere dönüştürecek, bilgileri programlanmasındaki Open Source Codes gibi tüm
bilim adamlarına ulaşılabilir olduğu taktirde bu tür
işleyecek, nano malzemeleri üretecek veya tıbbı olumsuz gelişmelerin yaşanmamasını umuyor.
Bu gelişmenin temeli aslında 1953’te DNA’nın tanılar yapabilecekler.
moleküler yapısını açıklayan James Watson ve Francis
Crick atmıştı. Kalıtım için kullanılan “yapı planı” terimi Bu şekilde tasarlanan hücreler sadece ilave edilen Nilgün Özbaşaran
bile, biyolojinin, hücreyi endüstri çağının mecazlarıyla makine parçalarını değiştirebilen “şasi” (Chassis) Kaynak: http://web.mit.edu/ be/people/endy.htm, DieZeit
16.02.2006/8
açıklanacağının habercisiydi. Bir ila on mikrometre olarak kullanılabilirken, insan kalıtımının çözülüşünü
boyutlarındaki oluşumlar minik fabrikalar olarak medyaya yansıyan bir rekabet haline getiren Craig
görülüyor artık.
Venter gibi araştırmacılar bir adım öndeler.
Venter yapay hücre üretebilecek duruma geldi.
Fakat hücredeki yaşam süreçlerini başlatmak ve Bilim adamı virüsten daha büyük ve daha karmaşık
sürdürmek için molekülleri harekete geçiren bir bir yapıya sahip olan yapay bir bakteri üzerinde
şey yok ortada. Hücre çekirdeğinde düzenli olarak çalışıyor. Mesela bir koli bakterisi yaklaşık olarak 60
uzun DNA moleküllerinin sekansları kopyalanmakta. biyomoleküle sahip oluyor.
Kopyalar daha sonra hücrenin içinde dağıtılıyor.
Kopyaların küçük bir kısmı yani yaklaşık olarak %5’i,
yumurta biçimindeki ribozomlara yerleştirilmekte. Hücre içi ameliyat
Bunların içindeki aminoasit molekülleriyle proteinler Fakat Venter bu kadar büyük oynamak istemediği
hazırlanmakta. Proteinler ise diğer kimyasal için “minimum kalıtım” üzerinde çalışmakta. Yapay
bağlantıları taşıyor, hazırlıyor veyahut da hücrenin tek hücreli, hayatta kalabilecek kadar gene sahip
enerjisini karşılıyorlar. olacak. Bu çalışmanın çıkış noktası, topu topu 515
genle idare eden Mycoplasmagenitalium bakterisi.
Basit teknikler “Araştırmalar, yaklaşık olarak 100 genin çıkarılmasının
mümkün olduğunu gösteriyor, ama 100 hücreyi
Bu olağanüstü etkinliğin ayrıntıda ne şekilde işlediğini aynı anda çıkardığımız zaman hücrenin yaşayıp
biyologlar henüz anlamış değiller. Ama biyoteknik, yaşamayacağını henüz bilmiyoruz” diyor Venter, The
genetik şifrenin temel yapı taşlarını çözmeye Scientist dergisinde.
başladığından bu yana hangi gen sekanslarının, hangi
proteinleri şifreledikleriyle ilgili bilgiler arttı. Venter ile birlikte çalışan ClydeHutchinson ve
İşte sentetik biyolojinin genç uzmanları bu noktada Hamilton Smith, minimum genom bulunana dek bu
devreye giriyorlar. Makineden esinlenilerek, proteinler yapı planını önce moleküllere aktarmak istiyorlar. Bu
ve uyarı molekülleri, insanı değiştirebilecek veya şekilde yapay kalıtım, yağ moleküllerinden oluşan bir
geliştirebilecek yapıtaşları olarak görülmekte. konteynırla kaplanır, gerekli olan kimyasal maddeler
Daha önceleri gıda tekniğinde ve ilaç sanayiinde eklenir ve yapay hücre yaşayama başlar tabii her şey
yapılanları, San Francisco Üniversitesi biyofizikçisi bu kadar kolay ise.
Christopher Voigt, kısa bir süre önce basit bir örnekte Max-Planck Biyokimya Enstitüsü biyoloğu Nediljko
gerçekleştirdi.
Budiso’nun yöntemi bu kadar radikal değil. “Biz
genetik şifrenin “yorumunu” değiştiriyoruz” diyor
Uzman, koli bakterisini, kılıfında ışığa duyarlı Budiso. Yani halihazırda genetikte yapıldığı gibi
algılayıcılar gelişecek şekilde değişimden geçirdi. kalıtıma yeni sekanslar eklemek yerine, hücreleri,
Voigt ile çalışan ekip, bakteri kalıtımına kimyasal doğal şifreyi farklı bir şekilde çevirmeye zorluyor.
olarak iki kısa DNA dizisi ekleyince, sensör
molekülünün ışığa duyarlı bileşimlerini oluşturan
iki proteinin üretimi tetiklenmiş. Sensörlere ışık Kötüye kullanma riski
yansıdığında, siyah madde üreten kimyasal bir Budisa küçük bir taktikle, bir bakterinin başka
reaksiyon zinciri harekete geçiyor. aminoasitler de (mesela aminotriptopan yerine
triptopan) üretmesini sağlayabiliyor. Bu amaçta
Işık alan hücre kararıyor. Ve bu şekilde yüz triptopanın, atomlardan ve küçük moleküllerden
milyonlarca koli bakterisi kültürü, biyolojik bir filme oluşacak gelişim süreci için gerekli olan bir gen devre
dönüşmekte. Bu yapıya ışık yansıtıldığında ise dışı bırakılmakta. Böylece hücre 20 aminoasitten
bakteri sürüsü objenin kontrastlı bir görüntüsüne sadece 19’unu üretebiliyor.
dönüşmekte. Onlar bu tür deneylerle sentetik
biyolojinin kullanım alanlarını aydınlatmaya Kimyasal açıdan çok benzer olan aminotriptopan,
çalışıyorlar. hücrenin etrafına ilave edildiğinde, genetik şifrenin