Ana sayfa 96. Sayı Bilim insanları gen-düzenleyen protein yapısını keşfettiler

Bilim insanları gen-düzenleyen protein yapısını keşfettiler

24

Iowa State Üniversitesi Bitki Patolojisi ve Mikrobiyoloji Bölümü’nde Prof. Adam Bogdanove ile aynı bölümün eski mezunlarından Matthew Moscou iki buçuk yıl içinde bitki patojen bakterilerin bir çeşit proteininin, bitki genomundaki özel dizileri tanıyıp bu dizilere nasıl bağlandığını keşfetti. Araştırmacılar bu keşifleri ile isimlerini dünya çapında duyurdular.

Iowa State Üniversitesi eski profesörü Dan Voytas ve yine aynı üniversitenin Genetik, Gelişim ve Hücre Biyolojisi Bölümü üyesi Bing Yang’ın öncülüğünü yaptığı çalışmaların sonucunda geçen yıl Minnesota Üniversitesi’ndeki Bogdanove ve arkadaşları, genlerin fonksiyonlarını manipüle etmek için DNA’yı modifiye eden enzimlerle birleşebilen proteinleri gösterdiler.

TAL efektör nükleazlar (TAL effector nuclease) ya da TALEN olarak adlandırılan bu proteinler Bogdanove’a göre model bitkilerdeki ve hayvan sistemlerindeki gen fonksiyonlarının daha iyi anlaşılması için veya hayvan ve bitkilerin özelliklerini geliştirebilmek için ve hatta insan genetik hastalıklarının tedavisi için kullanılabilir.

Aslında bu proteinlerin seçilen DNA dizisine bağlanabilirliğinin kolayca tasarlanabilmesi, insan kök hücresi dahil birçok faklı hücre tipine olan yararını gösteren çalışmalarda hareketlenmeye yol açtı.

Çeşitli renklerle gösterilen TALEN’ler çift zincirli DNA’ya bağlanır.

Büyük oranda TALEN’lerdeki ilerlemeler sayesinde, nükleazlar yoluyla gen düzenlenmesi Nature Methods dergisi tarafından “2011 Yılın Metodu” olarak seçildi.

Şimdi ise Bogdanove ve Seattle’daki Fred Hutchinson Kanser Araştırma Merkezi araştırmacıları bir sonraki basamak olarak DNA’ya bağlanan TAL efektörünün 3 boyutlu yapısını belirlemeyi amaçlıyor. Bulgular, Science dergisinin gelecek sayısında çıkacağı için geçen hafta önemli makalelerin daha önce yayınlandığı Science Express web sitesine gönderildi.

TAL efektörünün görselleştirilmesi ve DNA çift sarmalı ile fiziksel etkileşiminin nasıl olduğunun belirlenmesi sayesinde bilim insanları bu proteinlerin belirli DNA dizilerini tanıyıp onlara bağlanma biyokimyasını daha iyi anlayabilecekler.

Bogdanove’a göre bu yöntem, bilim insanlarının genomda hedef proteinlerin farklı yerlere yönlendirmesine yol açacak ve böylece bu proteinlerin istenilen yere daha iyi bağlanıp istenilmeyen yere bağlanmamasını sağlayacak.

“Bu gerçek bir güzellik, şimdiye kadar doğada buna benzer bir şey yok” diyen bilim insanı bu yapının temel biyolojik yapıdan çok farklı ve ilginç olduğunu da söylüyor. Bogdanove bu molekülün yapısının belirlenmesi için Fred Hutchinson Merkezi’ndeki protein DNA etkileşimi üzerine uzman olan Barry Stoddard ve hesaplamalı biyolog Phil Bradley ile birlikte çalışıyor. Stoddard tarafından yönetilen grup, sadece bir yıldan biraz daha fazla bir zamanda, geleneksel X-ray kristalografinin tek kombinasyonunu ve yeni bilgisayar temelli modelleme yöntemlerini kullanarak projeyi tamamladı.

Kaynak: http://www.sciencedaily.com/releases/2012/01/120105175830.htm