Yapay Bitki Genomu

 Araştırmacılar çeşitli bakteri türleri için sentetik genomlar hazırladılar ve bira mayası için de aynı şeyi yapmak üzere 18 yıl süren bir proje tamamlanmak üzere. Şimdi ise Çin'deki bir grup, bir tür yosunun genomunun bir kısmını sentezleyerek çok hücreli bir organizmayı ele aldı. Geçen hafta Nature Plants dergisinde yayınlanan bu başarı, diğer çok hücreli organizmalar için yapay genomlar oluşturmanın ve yosunu ilaç ve diğer ürünler için bir fabrikaya dönüştürmenin yolunu açabilir.

Çinli ekip, seçtiği tür olan yayılan toprak yosununda (Physcomitrium patens) yalnızca bir kromozomun bir kısmını yeniden düzenledi. Ancak Güney Kaliforniya Üniversitesi'nde sentetik genom uzmanı olan Ian Ehrenreich, bu çalışmanın tamamen yapay bir bitki genomuna doğru "gerekli bir adım" olduğunu söylüyor. Imperial College London'dan sentetik biyolog Tom Ellis de "sentetik genomların sadece mikro bes için olduğunu düşünen insanlar için bir uyandırma çağrısı" diye ekliyor.

Araştırmacılar, bir organizmanın genomunu yeniden tasarlayarak, hangi dizilerin gerekli olduğu ve organizasyon gen fonksiyonunu etkiler. Ayrıca bir organizmaya yeni yetenekler kazandırarak tarım, endüstri, tıp veya diğer kullanımlar için değerini potansiyel olarak artırabilirler.

Sentetik biyologlar kromozomları sıfırdan şekillendirmek yerine doğal olanlarla başlayıp çeşitli yeniden vizyonlar ve basitleştirmeler yaptılar. Örneğin maya projesi, gereksiz DNA'ları ayıklamış, gerekli genleri barındırmak için yeni bir kromozom eklemiştir.

Shenzhen'deki Tarımsal Genomlar Enstitüsü'nden sentetik biyolog Junbiao Dai, Pe- king Üniversitesi'nden gelişim biyoloğu Yuling Jiao ve meslektaşları daha da ileri gitmek istediler. Ancak araştırmacıların onlarca yıldır üzerinde çalıştığı popüler model bitki Ara- bidopsis thaliana ile çalışmak yerine bir yosun seçtiler. Bir kere, Arabidopsis hücresinin aksine, tek bir yosun hücresi büyüyerek bütün bir bitkiye dönüşebiliyor. Sonuç olarak, ekip bütün bir organizmayı dönüştürmek için sadece bir hücreyi tasarlamak zorundadır. Dahası, sentetik segmentlerin kromozomlara entegre olmasını sağlayan önemli bir DNA değişim süreci, yosunda Arabidopsis'te.

Basitlik adına, SynMoss olarak adlandırılan Çin projesi, bitkinin 26 kromozomlu genomundaki en küçük uzuv olan 18. kromozomun kısa kolunun bir kısmıyla başladı. Araştırmacılar daha sonra DNA'yı kırpmaya ve düzenlemeye koyuldular. Ökaryotlarda bulunan hareketli DNA elementleri olan transpozonları elimine ettiler; değiştirilen kolu işaretlemek için kısa etiketler eklediler; protein sentezini durduran üç harfli genetik kodları standartlaştırdılar ve başka ince ayarlar yaptılar. Toplamda kromozomun bu bölümünü %56 oranında küçülttüler. Daha sonra bilim insanları, artık kısmen sentetik olan bu yapıyı tek tek yosun hücrelerine yerleştirerek büyümelerini sağladılar.

Yorumlar

Bu blogdaki popüler yayınlar

Kırınım ve Kırılma nedir?

Okyanuslar neden önemlidir?

Kıtalar