{"id":45520,"date":"2020-07-13T13:36:17","date_gmt":"2020-07-13T10:36:17","guid":{"rendered":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/?p=45520"},"modified":"2020-07-13T13:38:45","modified_gmt":"2020-07-13T10:38:45","slug":"mitokondriyal-dnada-ilk-kez-hassas-gen-duzenlemeleri-yapildi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/2020\/07\/13\/mitokondriyal-dnada-ilk-kez-hassas-gen-duzenlemeleri-yapildi","title":{"rendered":"Mitokondriyal DNA’da ilk kez hassas gen d\u00fczenlemeleri yap\u0131ld\u0131"},"content":{"rendered":"

Bakterilere mahsus olan bir enzim, ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar\u0131n CRISPR-Cas9 genom d\u00fczenleme sistemiyle bile yap\u0131lamayan bir uygulaman\u0131n ba\u015far\u0131 ile yap\u0131labilmesine olanak tan\u0131d\u0131. Bu uygulamalar, mitokondri genomlar\u0131nda (h\u00fccrelerin enerji \u00fcretiminden sorumlu \u00f6nemli yap\u0131lar\u0131nda) hedefli de\u011fi\u015fiklikler yap\u0131labilmesini kaps\u0131yor. Mitokondriler h\u00fccrelerde ger\u00e7ekle\u015fen metabolik olaylar i\u00e7in gerekli enerjinin (oksijenli solunumda) ger\u00e7ekle\u015fti\u011fi organellerdir ve kendilerine \u00f6zg\u00fc genetik materyale sahiptirler.<\/p>\n

Genom d\u00fczenlenmesinin \u00f6zg\u00fcn bir versiyonundan temel alan ve baz d\u00fczenlenmesi (base editing) olarak bilinen teknik, ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar\u0131n mitokondriyal gonomdaki mutasyonlar\u0131n sebep oldu\u011fu hastal\u0131klar\u0131 incelemek ve hatta tedavi etmek i\u00e7in yeni yollar geli\u015ftirilmesine olanak verir. Bu t\u00fcr bozukluklar genellikle maternal olarak (anneden) kal\u0131t\u0131l\u0131r, bunun temel sebebi mitokondrinin anneden bebe\u011fe aktar\u0131lmas\u0131d\u0131r. Son d\u00f6nemde yap\u0131lan \u00e7al\u0131\u015fmalar babadan bebe\u011fe mitokondriyal genom aktar\u0131labilece\u011fini g\u00f6stermi\u015ftir ancak bu konuda kesin bir yarg\u0131 yoktur. H\u00e2l\u00e2 mitokondrinin anneden bebe\u011fe aktar\u0131ld\u0131\u011f\u0131 sav\u0131 ge\u00e7erlili\u011fini korumaktad\u0131r. Mitokondriyal genomda meydana gelen bozukluklar, h\u00fccrelerin enerji \u00fcretme yetene\u011fini bozar. Mitokondriyal genomda n\u00fckleer genomla kar\u015f\u0131la\u015ft\u0131r\u0131ld\u0131\u011f\u0131nda daha az say\u0131da gen bulunur ancak mitokondriyal genomda meydana gelen mutasyonlar \u00f6zellikle dola\u015f\u0131m sistemine, sinir sistemine ve kaslara zarar verebilir. Mitokondrilerinde bozulma meydana gelen ki\u015filer, bu bozukluklar\u0131 gelecek nesle aktar\u0131rlarsa, bozukluklar\u0131 miras alan ki\u015filer i\u00e7in \u00f6l\u00fcme varabilecek sonu\u00e7lar olu\u015fabilir.<\/p>\n

Ancak bu t\u00fcr hastal\u0131klar\u0131 incelemek zordur, \u00e7\u00fcnk\u00fc biliminsanlar\u0131n\u0131n mitokondriyal genomda ayn\u0131 de\u011fi\u015fiklikleri i\u00e7eren hayvan modelleri yapabilmesinin bir yolu yoktur. Kullan\u0131lan en son teknik, ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar\u0131n bu t\u00fcr hedefli de\u011fi\u015fiklikleri ilk kez yapabilmelerine olanak sa\u011flad\u0131.<\/p>\n

\"\"
Bakteriler, vir\u00fcslerin y\u0131k\u0131c\u0131 etkilerinden korunmak i\u00e7in CRISPR sistemini kullan\u0131r.<\/figcaption><\/figure>\n

Florida\u2019da bulunan Miami \u00dcniversitesi’nde mitokondriyal genom \u00fczerine \u00e7al\u0131\u015fma yapan Carlos Moraes, b\u00f6ylesi bir ara\u015ft\u0131rma yap\u0131lmas\u0131n\u0131n \u00e7ok heyecan verici bir geli\u015fme oldu\u011funu belirterek \u201cMitokondriyal DNA’y\u0131 de\u011fi\u015ftirme yetene\u011fi, daha \u00f6nce soramad\u0131\u011f\u0131m\u0131z sorular sormam\u0131za izin verecektir\u201d a\u00e7\u0131klamalar\u0131nda bulundu. 8 Temmuz\u2019da Nature<\/em>\u2019da yay\u0131nlanan \u00e7al\u0131\u015fmada, bakterilerin vir\u00fcslerin y\u0131k\u0131c\u0131 etkilerinden korunmak i\u00e7in kulland\u0131klar\u0131 ve ke\u015ffinden sonra bilimsel ara\u015ft\u0131rmalarda s\u0131kl\u0131kla yararlan\u0131lan bir metot haline gelen CRISPR\u2013Cas9\u2019dan faydalan\u0131ld\u0131: Biliminsanlar\u0131n\u0131n \u00fczerinde d\u00fczenleme yapmak istedi\u011fi DNA b\u00f6lgesine Cas9 enzimini y\u00f6nlendirmek i\u00e7in RNA zinciri kullan\u0131l\u0131r. Bu y\u00f6nlendirme h\u00fccrenin \u00e7ekirde\u011finde (nukleus) yer alan DNA i\u00e7in iyi \u00e7al\u0131\u015f\u0131r ancak RNA zincirinin zarla \u00e7evrili bir organel olan mitokondriye yerle\u015ftirilmesi m\u00fcmk\u00fcn de\u011fildir.<\/p>\n

2018 y\u0131l\u0131n\u0131n sonlar\u0131nda biyolog David Liu bir e-mail ald\u0131: Seattle’daki Washington \u00dcniversitesi’nden mikrobiyolog Joseph Mougous y\u00fcr\u00fct\u00fcc\u00fcl\u00fc\u011f\u00fcndeki ekip yeni bir enzim ke\u015ffetmi\u015fti. Burkholderia cenocepacia<\/em> bakterisi taraf\u0131ndan \u00fcretilen toksin, DNA bazlar\u0131ndan sitozine (C) rastlad\u0131\u011f\u0131nda onu RNA baz\u0131 olan urasile (U) d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fcr\u00fcyordu. DNA\u2019da bulunmayan urasil baz\u0131, asl\u0131nda timin baz\u0131 gibi davran\u0131r. B\u00f6ylece h\u00fccrenin DNA\u2019s\u0131n\u0131n kopyalanmas\u0131nda i\u015f g\u00f6ren enzimler onu bir timin gibi alg\u0131lar ve kopyalar. B\u00f6ylelikle genom dizisindeki sitozin bazlar\u0131, timine d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fcr\u00fclm\u00fc\u015f olur.<\/p>\n

\"\"
Mitokondri zarl\u0131 bir organeldir.<\/figcaption><\/figure>\n

Asl\u0131nda David Liu da baz d\u00fczenlenmesi i\u00e7in benzer enzimler kullanm\u0131\u015ft\u0131. Bu enzimler, DNA\u2019n\u0131n bir baz\u0131n\u0131 di\u011fer bir baza d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fcrmek i\u00e7in CRISPR-Cas9 bile\u015fenlerinin kullan\u0131lmas\u0131na izin veriyordu. Ancak sitidin deaminaz ad\u0131 verilen bu enzimler normalde sadece tek iplik\u00e7ilikli DNA molek\u00fcl\u00fc \u00fczerinde etkilidir. Ancak s\u00f6z konusu \u00e7al\u0131\u015fmada odak insan (hayvan) h\u00fccrelerinde ise DNA, birbirine sar\u0131l\u0131 iki iplik\u00e7ikten olu\u015fur. Eski \u00e7al\u0131\u015fmalarda Liu ve ekibi, DNA\u2019y\u0131 par\u00e7alamak ve enzimlerin etki g\u00f6stermesi i\u00e7in gerekli DNA g\u00f6lgelerini elde etmek i\u00e7in Cas9 enziminin etkili oldu\u011fu CRISPR sistemine g\u00fcvenmek durumundayd\u0131. Ancak bu tekni\u011fi mitokondriyal genom i\u00e7in kullanmak m\u00fcmk\u00fcn de\u011fildi. Mougous ve ekibinin DddA olarak adland\u0131rd\u0131\u011f\u0131 enzim ise, do\u011frudan \u00e7ift zincirli DNA molek\u00fcl\u00fc \u00fczerinde etkili olabilir. B\u00f6ylelikle DNA\u2019n\u0131n par\u00e7alanmas\u0131n\u0131 gerektiren s\u00fcre\u00e7ler ortadan kalkabilir. Ayr\u0131ca bu durum, DddA\u2019n\u0131n mitokondri genomu i\u00e7in de kullan\u0131labilece\u011fini g\u00f6stermektedir.<\/p>\n

Liu\u2019ya g\u00f6re DddA’y\u0131 bir genom d\u00fczenleme arac\u0131na d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fcrmeden \u00f6nce \u201ccanavar\u0131n evcille\u015ftirilmesi gerekiyordu\u201d, \u00e7\u00fcnk\u00fc bu enzim kontrol alt\u0131nda tutularak kullan\u0131lmazsa elimizdeki DNA \u00f6rne\u011fi \u00fczerindeki t\u00fcm sitozinleri mutasyona u\u011fratabilir. Ekip bu durumun \u00f6n\u00fcne ge\u00e7mek i\u00e7in, enzimi iki par\u00e7aya b\u00f6ld\u00fc. Enzim, par\u00e7alar do\u011fru y\u00f6nde bir araya getirildi\u011finde i\u015flemeye ba\u015fl\u0131yor ve DNA\u2019da de\u011fi\u015fiklik meydana getiriyordu. B\u00f6ylelikle enzimin hangi DNA dizisini de\u011fi\u015ftirdi\u011fini kontrol etmek de m\u00fcmk\u00fcn hale geliyordu.<\/p>\n

\"\"
Mitokondri organelinde meydana gelen bozukluklar, \u00e7e\u015fitli sistemlerin i\u015fleyi\u015fini etkileyebilir.<\/figcaption><\/figure>\n

Liu, s\u00f6z konusu enzimin klinik \u00e7al\u0131\u015fmalarda kullan\u0131lmas\u0131n\u0131n uzun bir s\u00fcre alaca\u011f\u0131n\u0131 belirtti. Asl\u0131nda ekibin ilk \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131 az say\u0131da hedef d\u0131\u015f\u0131 DNA de\u011fi\u015fikli\u011fi ile sonu\u00e7lanm\u0131\u015ft\u0131. Ancak farkl\u0131 h\u00fccre tiplerindeki etkinin anla\u015f\u0131lmas\u0131 i\u00e7in daha fazla \u00e7al\u0131\u015fmaya ihtiya\u00e7 duyuluyor. Mitokondriyal genom \u00fczerindeki de\u011fi\u015fimlere odaklanan \u00e7al\u0131\u015fmalar\u0131n, mitokondriyal bozukluklar\u0131 \u00f6nlemek ve tedavi etmek i\u00e7in kullan\u0131lan y\u00f6ntemleri tamamlay\u0131c\u0131 bir niteli\u011fe sahip olabilece\u011fi d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcl\u00fcyor.<\/p>\n

Moraes ve di\u011ferleri, mitokondriye girecek ve zararl\u0131 mutasyonlar\u0131n bulundu\u011fu b\u00f6lgelerde DNA’y\u0131 kesecek enzimler geli\u015ftiriyorlar. DNA\u2019n\u0131n kesimi bir y\u00f6nden \u00f6nemlidir, \u00e7\u00fcnk\u00fc mitokondri genellikle kesilen b\u00f6lgeyi onarmak yerine DNA\u2019y\u0131 bozar. Sonu\u00e7ta mutasyona u\u011fram\u0131\u015f genoma sahip mitokondriler t\u00fckenir. Biliminsanlar\u0131, s\u00f6z konusu \u00e7al\u0131\u015fmay\u0131 \u201cinan\u0131lmaz bir ad\u0131m\u201d olarak yorumluyor.<\/p>\n

Kaynak:<\/strong> https:\/\/www.nature.com\/articles\/d41586-020-02054-5<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Bakterilere mahsus olan bir enzim, ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar\u0131n CRISPR-Cas9 genom d\u00fczenleme sistemiyle bile yap\u0131lamayan bir uygulaman\u0131n ba\u015far\u0131 ile yap\u0131labilmesine olanak tan\u0131d\u0131. Bu uygulamalar, mitokondri genomlar\u0131nda (h\u00fccrelerin enerji \u00fcretiminden sorumlu \u00f6nemli yap\u0131lar\u0131nda) hedefli de\u011fi\u015fiklikler yap\u0131labilmesini kaps\u0131yor. Mitokondriler h\u00fccrelerde ger\u00e7ekle\u015fen metabolik olaylar i\u00e7in gerekli enerjinin (oksijenli solunumda) ger\u00e7ekle\u015fti\u011fi organellerdir ve kendilerine \u00f6zg\u00fc genetik materyale sahiptirler. Genom d\u00fczenlenmesinin \u00f6zg\u00fcn bir […]<\/p>\n","protected":false},"author":1390,"featured_media":45521,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[19],"tags":[4579,272,773,1631,4006,2055],"class_list":["post-45520","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-bilim-gundemi","tag-crispr-cas9","tag-dna","tag-genom","tag-hastalik","tag-mitokondri","tag-rna"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/45520","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1390"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=45520"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/45520\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/45521"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=45520"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=45520"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/bilimvegelecek.com.tr\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=45520"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}