Life 2.0, semi synthetic life
Biyologların Yarı Sentetik Canlı Girişimleri Devam Ediyor
Hayatın genetik kodu yalnızca dört doğal baz içermektedir; DNA merdiveninin basamakları olan iki "baz çifti" oluşturacak şekilde çiftleşirler ve bu eşleşmeler bakteriler, kelebekler, penguenler ve insanları oluşturmak için yeniden düzenlenir. Bildiğimiz kadarıyla bu dört temel tüm yaşamın temelini oluşturmaktadır.
Scripps Araştırma Enstitüsü (TSRI) bilim insanları ilk kararlı yarı sentetik organizmanın gelişimini ilan ettiler. Araştırmacılar, 2014 araştırmasına dayanarak yeni bir DNA baz çifti sentezlediklerini bildiriyorlar. Her canlı organizmanın sahip olduğu dört doğal tabanlı (A, T, C ve G olarak adlandırılan) bazlara ilave olarak ve X ve Y diye bilinen iki sentetik baz bulunduran yeni bir bakteri yarattılar.
Bu araştırma 23 Ocak 2017 de yayımlanmıştı ancak kıdemli yazar Romesberg, "Bu yarı sentetik organizmayı daha canlı hale getirdik" demektedir.
Araştırma üzerinde görüş belirten diğer uzmanlar ise yeni ilaçların geliştirilebilmesi bakımından bu çalışmanın değerli bir çalışma olduğunu ifade etmektedirler.
2014 yılında DNA’sına eklenen iki yapay harf ile E.coli bakterileri dünyanın ilk yarı sentetik yaşamları olma özelliğini taşıyor.
DNA üzerine (A,T,G ve S dışında) yapay nükleotidler veya harflerin "harfler" eklenmesi biçiminde gerçekleştirlen bu çalışmalar ilk aşamada, proteinlerin modifiye edilmesi veya yeni protein çeşitlerinin ürettirilmesi amaçlarına yöneliktir.
2016 yılının Eylül ayında "Dünyanın ilk yarı sentetik canlısında istenmeyen sonuçlar belirlendi" başlığıyla yayımlanan bir başka araştırmada.
İlgili E.coli soyları üzerinde devam eden incelemeler, yapay harflerin bakterilerdeki fototoksik etkiler ürettiğini ortaya çıkarmış durumda. Bu durum bakterilerin gün ışığı altında hayatta kalma ve büyüme şansını azaltmaktadır.
Yapay baz çifti, d5SICS ve dNaM adı verilen iki nükleozitten (fosfat grubu olmayan nükleotitlerdir) oluşur. Bu yapay nükleozitler, adenin, guanin, timin ve sitozin nükleobazlarından yapılmış doğal nükleositlerden farklı kimyasal yapılara sahiptir. Farklı kimyasal yapıları nedeniyle, yapay ve doğal nükleozitler farklı dalga boylarında ışığı emer. Yapay nükleozitler, görünür aralıkta veya 400 nm'nin hemen altındaki dalga boylarına sahip ışığı güçlü bir şekilde emer. Buna karşılık, doğal nükleozitler, dalga boyları 300 nm'den az olanlarda, daha yüksek enerjilerde ışığı en güçlü şekilde emer.
Dünya yüzeyine ulaşan güneş ışığı ve floresan ampuller gibi günlük aydınlatma, görünür olana yakın aralıkta, daha yüksek enerjili ultraviyole aralığından çok daha fazla ışık içerdiğinden, görünür dalga boylarına yakın ışığa önemli ölçüde daha fazla maruz kalıyoruz.
Bu ışık emilim farkının canlı hücreleri nasıl etkileyebileceğini araştırmak için, yeni çalışmadaki araştırmacılar, insan derisinden (epidermoid karsinom hücreleri) canlı kanser hücreleri ile bir deney gerçekleştirdiler. Düşük dozda görünür ışığa maruz kaldığında, yapay nükleozid d5SICS ile tedavi edilmemiş hücreler, hücre sağkalımında hiçbir değişiklik göstermedi. Yapay nükleozid ile tedavi edilen, ancak görünür ışığa maruz kalmayan hücreler de benzer şekilde etkilenmedi. Ancak, kısa bir süre görünür ışığa maruz kalan yapay nükleozid içeren hücreler, hücre proliferasyonunda önemli bir azalma sergiledi, bu da yapay nükleozidin bu hücreleri görünür ışığa yakın ışığa fotosensitize ettiğini ve fotokimyasal hasara neden olduğunu gösterdi.
Daha fazla araştırmaya dayanarak, araştırmacılar ışığın neden olduğu hasarın en olası mekanizmalarından birinin, ışığa maruz kalmanın hücrelerin içinde reaktif oksijen türleri (ROS) üretmesi olduğunu düşünüyorlar. Yüksek ROS seviyelerinin hücre hasarına neden olduğu bilinmektedir ve yapay nükleozid içeren canlı hücreler, tedavi edilmemiş hücrelere göre görünür ışığa maruz kaldıklarında çok daha yüksek ROS seviyeleri sergilemiştir.
Bu belirlemeleri yapan bilim adamları, yapay yaşam üzerinde çalışan araştırmacıların şimdiye değin göz ardı ettikleri ışık etkenini daha dikkatle ele almaları gerektiğini söylüyorlar.
KAYNAKLAR
https://phys.org/news/2017-01-scientists-stable-semisynthetic.html
http://phys.org/news/2016-09-unintended-consequences-world-semisynthetic.html
Yorumlar
Yorum Gönder