Ge\u00e7ti\u011fimiz 10 y\u0131lda CRISPR-Cas9 gen d\u00fczenleme tekni\u011fi, genetik m\u00fchendisli\u011finde bir devrim yaratarak, bilim insanlar\u0131n\u0131n, organizmalar\u0131n DNA\u2019s\u0131nda \u00f6zel olarak hedef al\u0131nan de\u011fi\u015fiklikler yapmas\u0131na olanak sa\u011flad\u0131. Bu teknik \u00e7e\u015fitli hastal\u0131klar\u0131n tedavisinde kullan\u0131labilir ancak CRISPR-Cas9 gen d\u00fczenlemesi DNA ipliklerini keserek h\u00fccrenin genetik materyalinde kal\u0131c\u0131 de\u011fi\u015fikliklere yol a\u00e7ar.<\/p>\n
9 Nisan g\u00fcn\u00fc Cell’<\/em>de yay\u0131nlanan bir makalede, ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar DNA dizisini de\u011fi\u015ftirmeden gen ifadesini y\u00fcksek \u00f6zg\u00fcnl\u00fckle kontrol etmelerine olanak tan\u0131yan “CRISPRoff” adl\u0131 yeni bir gen d\u00fczenleme teknolojisini a\u00e7\u0131kl\u0131yor. Whitehead Enstit\u00fcs\u00fc’nden Jonathan Weissman, Kaliforniya San Francisco \u00dcniversitesi’nden Luke Gilbert, Weissman Laboratuvar\u0131 doktora sonras\u0131 ara\u015ft\u0131rmac\u0131s\u0131 James Nu\u00f1ez ve meslekta\u015flar\u0131 taraf\u0131ndan tasarlanan y\u00f6ntem, y\u00fczlerce h\u00fccre b\u00f6l\u00fcnmesi yoluyla nesilden nesile aktar\u0131labilecek kadar kararl\u0131 ve ayn\u0131 zamanda tamamen geri d\u00f6nd\u00fcr\u00fclebilir.<\/p>\n Ayn\u0131 zamanda MIT’de biyoloji profes\u00f6r\u00fc ve Howard Hughes T\u0131p Enstit\u00fcs\u00fc’nde ara\u015ft\u0131rmac\u0131 olan Weissman, “Buradaki b\u00fcy\u00fck hikaye, art\u0131k genlerin b\u00fcy\u00fck \u00e7o\u011funlu\u011funu susturabilecek basit bir araca sahip olmam\u0131z” diyor ve ekliyor: “Bunu herhangi bir DNA hasar\u0131 olmaks\u0131z\u0131n, ayn\u0131 anda, birden fazla gen \u00fczerinde, b\u00fcy\u00fck bir homojenlikle ve eski haline \u00e7evrilebilecek bir \u015fekilde yapabiliriz. Bu, gen ifadelerini kontrol edebilmemiz i\u00e7in harika bir ara\u00e7.”<\/p>\n Genetik M\u00fchendisli\u011fi 2.0<\/strong> Ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar, bu \u00e7al\u0131\u015fmay\u0131 DNA dizilerinin kendisini de\u011fi\u015ftirmeyen, ancak h\u00fccrede okunu\u015flar\u0131n\u0131 de\u011fi\u015ftiren farkl\u0131 t\u00fcrde bir gen d\u00fczenleyici i\u00e7in bir f\u0131rsat g\u00f6rd\u00fcler. Bu t\u00fcr bir modifikasyon, genlerin, DNA zincirindeki kimyasal de\u011fi\u015fikliklere ba\u011fl\u0131 olarak susturulabilir veya aktive edilebilir oldu\u011fu, bilim insanlar\u0131n\u0131n “epigenetik”<\/strong> olarak adland\u0131rd\u0131\u011f\u0131 bir modifikasyondur. Bir h\u00fccrenin epigeneti\u011fi ile ilgili sorunlar, Frajil X sendromu ve \u00e7e\u015fitli kanserler gibi bir\u00e7ok insan hastal\u0131\u011f\u0131ndan sorumludur ve nesiller boyunca aktar\u0131labilir.<\/p>\n Epigenetik gen susturma genellikle metilasyon yoluyla \u00e7al\u0131\u015f\u0131r (kimyasal etiketlerin DNA zincirindeki belirli yerlere eklenmesi) ve bu gen susturma i\u015flemi RNA polimeraz ad\u0131 verilen enzimin DNA\u2019ya ula\u015famamas\u0131na neden olur. RNA polimeraz enzimi normalde DNA dizisindeki genetik bilgiyi okuyup, bu bilgi ile mesajc\u0131 RNA senteztezleyen bir enzimdir. \u00dcretilen mesajc\u0131 RNA\u2019lar ise protein \u00fcretiminde taslak olarak kullan\u0131labilirler. Ancak, epigenetik gen susturma ile RNA polimeraz DNA\u2019ya ula\u015famaz ve o genin proteinin \u00fcretilememesine neden olur.<\/p>\n Weissman ve meslekta\u015flar\u0131 daha \u00f6nce “CRISPRi” ve “CRISPRa” ad\u0131nda ba\u015fka iki epigenetik d\u00fczenleyici olu\u015fturmu\u015flard\u0131 -ancak her ikisi de bir uyar\u0131 ile geldi: H\u00fccrelerde \u00e7al\u0131\u015fabilmeleri i\u00e7in, h\u00fccrelerin de\u011fi\u015fiklikleri s\u00fcrd\u00fcrmek i\u00e7in s\u00fcrekli olarak yapay proteinler sentezlemesi gerekiyordu.<\/p>\n Gilbert, “Bu yeni CRISPRoff teknolojisi ile h\u00fccre taraf\u0131ndan sonsuza kadar hat\u0131rlanan ve y\u00fcr\u00fct\u00fclen bir program yazmak i\u00e7in bir proteini k\u0131sa s\u00fcreli\u011fine sentezleyebilirsiniz. Temelde h\u00fccre b\u00f6l\u00fcnmeleri ile aktar\u0131lan bir de\u011fi\u015fiklik olu\u015fturuyorsunuz. Baz\u0131 y\u00f6nlerden daha g\u00fcvenli ve ayn\u0131 derecede etkili bir CRISPR-Cas9 (s\u00fcr\u00fcm 2.0) olu\u015fturmay\u0131 \u00f6\u011frenebiliriz ve t\u00fcm di\u011fer \u015feyleri de yapabiliriz” diyor.<\/p>\n CRISPRoff ve CRISPRon<\/strong> Bu y\u00f6ntem, DNA zincirinin dizisini de\u011fi\u015ftirmedi\u011finden, ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar, “CRISPRon” ad\u0131n\u0131 verdikleri bir y\u00f6ntemle metil gruplar\u0131n\u0131 \u00e7\u0131karabilen enzimleri kullanarak susturma etkisini tersine \u00e7evirebilirler.<\/p>\n Ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar “CRISPRoff”u farkl\u0131 ko\u015fullarda test ettiklerinde, yeni sistemin birka\u00e7 ilgin\u00e7 \u00f6zelli\u011fini ke\u015ffettiler. \u00d6ncelikle, y\u00f6ntemi insan genomundaki genlerin b\u00fcy\u00fck \u00e7o\u011funlu\u011funa hedefleyebildiler ve bu sadece genlerin kendileri i\u00e7in de\u011fil, ayn\u0131 zamanda protein kodlamayan ancak gen ekspresyonunu (ifadesini) kontrol eden di\u011fer DNA b\u00f6lgeleri i\u00e7in de i\u015fe yarad\u0131. Makalenin ilk yazar\u0131 Nu\u00f1ez, “Bu bizim i\u00e7in bile b\u00fcy\u00fck bir \u015fok oldu, \u00e7\u00fcnk\u00fc bunun yaln\u0131zca bir gen alt k\u00fcmesi i\u00e7in ge\u00e7erli olaca\u011f\u0131n\u0131 d\u00fc\u015f\u00fcnd\u00fck” diyor.<\/p>\n Ayr\u0131ca ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar i\u00e7in \u015fa\u015f\u0131rt\u0131c\u0131 bir \u015fekilde CRISPRoff, daha \u00f6nce herhangi bir DNA metilasyon mekanizmas\u0131 i\u00e7in gerekli oldu\u011fu d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fclen “CpG adalar\u0131” ad\u0131 verilen b\u00fcy\u00fck metillenmi\u015f b\u00f6lgelere sahip olmayan genleri bile susturmay\u0131 ba\u015fard\u0131. Gilbert, “Bu \u00e7al\u0131\u015fmadan \u00f6nce CpG adas\u0131na sahip olmayan genlerin y\u00fczde 30’unun DNA metilasyonu taraf\u0131ndan kontrol edilmedi\u011fi d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcl\u00fcyordu. Ama bizim \u00e7al\u0131\u015fmam\u0131z, metilasyon yoluyla genleri kapatmak i\u00e7in bir CpG adas\u0131na ihtiyac\u0131n\u0131z olmad\u0131\u011f\u0131n\u0131 a\u00e7\u0131k\u00e7a g\u00f6steriyor. Bu benim i\u00e7in b\u00fcy\u00fck bir s\u00fcrpriz oldu” diyor.<\/p>\n Ara\u015ft\u0131rmada ve Terapide CRISPRoff\u2019un Rol\u00fc<\/strong> Ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar, k\u00f6k h\u00fccrelerde susturmak i\u00e7in bir gen se\u00e7ti ve ard\u0131ndan onlar\u0131 n\u00f6ron ad\u0131 verilen sinir h\u00fccrelerine d\u00f6n\u00fc\u015ft\u00fcrmek i\u00e7in \u00f6zel molek\u00fcller ile uyard\u0131. N\u00f6ronlarda ayn\u0131 gene bakt\u0131klar\u0131nda, h\u00fccrelerin y\u00fczde 90’\u0131nda sessiz kald\u0131\u011f\u0131n\u0131 ke\u015ffettiler ve h\u00fccre tipini de\u011fi\u015ftirseler bile h\u00fccrelerin CRISPRoff sistemi taraf\u0131ndan yap\u0131lan epigenetik modifikasyonlar\u0131n belle\u011fini koruduklar\u0131n\u0131 ortaya \u00e7\u0131kard\u0131lar.<\/p>\n Ayr\u0131ca CRISPRoff’un tedavilerde nas\u0131l uygulanabilece\u011finin \u00f6rne\u011fini g\u00f6stermek i\u00e7in Alzheimer hastal\u0131\u011f\u0131n\u0131n sebebi oldu\u011fu d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fclen Tau proteinini kodlayan geni hedef olarak se\u00e7tiler. Y\u00f6ntemi n\u00f6ronlarda test ettikten sonra, CRISPRoff’un gen ifadesini tamamen susturamasa da Tau gen ifadesinin seviyesini d\u00fc\u015f\u00fcrmek i\u00e7in kullan\u0131labilece\u011fini g\u00f6sterdiler. Weissman, “G\u00f6sterdi\u011fimiz \u015fey, bunun Tau’yu susturmak ve bu proteinin ifade edilmesini \u00f6nlemek i\u00e7in ge\u00e7erli bir y\u00f6ntem oldu\u011fuydu. \u00d6yleyse soru \u015fu ki, bunu bir yeti\u015fkine nas\u0131l verebiliriz ve Alzheimer’\u0131 etkilemek i\u00e7in ger\u00e7ekten yeterli olur mu? Bunlar cevaplanmas\u0131 gereken b\u00fcy\u00fck sorular, \u00f6zellikle ikincisi” diyor.<\/p>\n CRISPRoff, Alzheimer tedavisinde kullan\u0131lmasa bile, potansiyel olarak uygulanabilece\u011fi ba\u015fka bir\u00e7ok y\u00f6ntem var. CRISPRoff gibi teknolojileri belirli dokulara ula\u015ft\u0131rmak\/uygulamak a\u015f\u0131lmas\u0131 gereken bir zorluk olmaya devam ederken, Weissman “Onu bir DNA veya RNA olarak ge\u00e7ici (transit) bir \u015fekilde iletebilece\u011fimizi g\u00f6sterdik, Moderna ve BioNTech koronavir\u00fcs a\u015f\u0131s\u0131n\u0131n temelini olu\u015fturan teknolojinin ayn\u0131s\u0131” diyor.<\/p>\n Weissman, Gilbert ve meslekta\u015flar\u0131, CRISPRoff’un ara\u015ft\u0131rmadaki potansiyeli konusunda da olduk\u00e7a heyecanl\u0131lar. Weissman, “Art\u0131k genomun istedi\u011fimiz herhangi bir b\u00f6l\u00fcm\u00fcn\u00fc susturabildi\u011fimiz i\u00e7in, genomun i\u015flevini ke\u015ffetmek i\u00e7in bu harika bir ara\u00e7” diyor. Kaynak:<\/strong> https:\/\/phys.org\/news\/2021-04-reversible-crispr-method-gene-underlying.html<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Ge\u00e7ti\u011fimiz 10 y\u0131lda CRISPR-Cas9 gen d\u00fczenleme tekni\u011fi, genetik m\u00fchendisli\u011finde bir devrim yaratarak, bilim insanlar\u0131n\u0131n, organizmalar\u0131n DNA\u2019s\u0131nda \u00f6zel olarak hedef al\u0131nan de\u011fi\u015fiklikler yapmas\u0131na olanak sa\u011flad\u0131. Bu teknik \u00e7e\u015fitli hastal\u0131klar\u0131n tedavisinde kullan\u0131labilir ancak CRISPR-Cas9 gen d\u00fczenlemesi DNA ipliklerini keserek h\u00fccrenin genetik materyalinde kal\u0131c\u0131 de\u011fi\u015fikliklere yol a\u00e7ar. 9 Nisan g\u00fcn\u00fc Cell’de yay\u0131nlanan bir makalede, ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar DNA dizisini de\u011fi\u015ftirmeden […]<\/p>\n","protected":false},"author":746,"featured_media":46808,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[19,3729],"tags":[982,1493,7623,2114,4464],"class_list":["post-49913","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-bilim-gundemi","category-genetik","tag-alzheimer","tag-crispr","tag-crisproff","tag-epigenetik","tag-gen-duzenleme"],"acf":[],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t
\nKlasik CRISPR-Cas9 sistemi, bakterilerin ba\u011f\u0131\u015f\u0131kl\u0131k sistemlerinde bulunan Cas9 adl\u0131 bir DNA kesme proteini kullan\u0131r. Sistem, Cas9 proteinlerinin DNA zincirinde k\u00fc\u00e7\u00fck k\u0131r\u0131lmalar olu\u015fturdu\u011fu, tek bir k\u0131lavuz RNA kullan\u0131larak insan h\u00fccrelerindeki belirli genlere hedeflenebilir. Daha sonra h\u00fccrede mevcut olan onar\u0131m makinesi DNA kesiklerinin olu\u015fturdu\u011fu bo\u015fluklar\u0131 onar\u0131r ve kesilmi\u015f DNA\u2019y\u0131 birle\u015ftirir. Bu y\u00f6ntemler temeldeki DNA dizisini de\u011fi\u015ftirdi\u011fi i\u00e7in kal\u0131c\u0131d\u0131rlar. Ayr\u0131ca, bir noktadan sonra bu y\u00f6ntemin h\u00fccrenin kendi onar\u0131m mekanizmas\u0131na b\u0131rak\u0131lmas\u0131, sonucu istenen tek bir de\u011fi\u015fiklikle s\u0131n\u0131rlaman\u0131n zor oldu\u011fu anlam\u0131na gelir. Weissman, “CRISPR-Cas9 g\u00fczel oldu\u011fu kadar, onar\u0131m\u0131, karma\u015f\u0131k ve \u00e7ok y\u00f6nl\u00fc olan do\u011fal h\u00fccresel i\u015flemlere devretmesi nedeniyle sonu\u00e7lar\u0131 kontrol etmenin olduk\u00e7a zor oldu\u011fu bir y\u00f6ntem” a\u00e7\u0131klamalar\u0131nda bulunuyor.<\/p>\n
\nAra\u015ft\u0131rmac\u0131lar, do\u011fal DNA metilasyonunu taklit edebilecek bir epigenetik d\u00fczenleyici olu\u015fturmak i\u00e7in, k\u00fc\u00e7\u00fck RNA’lar taraf\u0131ndan y\u00f6nlendirilen, metil gruplar\u0131n\u0131 iplikteki belirli noktalara yap\u0131\u015ft\u0131rabilen k\u00fc\u00e7\u00fck bir protein makinesi yaratt\u0131lar. Bu metillenmi\u015f genler “susturulmu\u015f\u2019\u2019 veya kapat\u0131lm\u0131\u015f olur, bu nedenle bu protein makinesine “CRISPRoff” ad\u0131 verildi.<\/p>\n
\nBilim insanlar\u0131, “CRISPRoff”un pratik uygulamalardaki potansiyelini ara\u015ft\u0131rmak i\u00e7in bu y\u00f6ntemi ind\u00fcklenmi\u015f pluripotent k\u00f6k h\u00fccrelerinde test ettiler. Bu h\u00fccreler, maruz kald\u0131klar\u0131 kokteyle (bir grup molek\u00fcl) ba\u011fl\u0131 olarak v\u00fccutta say\u0131s\u0131z h\u00fccre tipine d\u00f6n\u00fc\u015febilen h\u00fccrelerdir ve bu nedenle belirli h\u00fccre tiplerinin geli\u015fimini ve i\u015flevini incelemek i\u00e7in g\u00fc\u00e7l\u00fc modellerdir.<\/p>\n
\nAyr\u0131ca, bir h\u00fccrenin epigeneti\u011fini de\u011fi\u015ftirmek i\u00e7in g\u00fcvenilir bir sisteme sahip olmak, ara\u015ft\u0131rmac\u0131lar\u0131n epigenetik modifikasyonlar\u0131n h\u00fccre b\u00f6l\u00fcnmelerinde h\u00fccreden h\u00fccreye aktar\u0131lmas\u0131n\u0131 sa\u011flayan mekanizmalar\u0131 \u00f6\u011frenmelerine yard\u0131mc\u0131 olabilir. Nu\u00f1ez, “CRISPRoff\u2019un, kal\u0131t\u0131m mekanizmas\u0131n\u0131, \u00f6zellikle de biyomedikal bilimlerde b\u00fcy\u00fck bir soru olan epigenetik kal\u0131tsall\u0131\u011f\u0131 incelemeye ba\u015flamam\u0131za izin verdi\u011fini d\u00fc\u015f\u00fcn\u00fcyorum” diyor.<\/p>\n