İnce Satırlar
Liste Modu
Döşeme Modu
Sade Döşeme Modu
Blog Modu
Genetiği Değiştirilmiş Mikroorganizmaların Güvenliğini Önemli Ölçüde Artırabilir
Bu alanda en dikkat çekici çalışmalardan biri bu hafta Seul Ulusal Üniversitesi’nden geldi. Üniversitedeki araştırmacılar, DNA’yı fiziksel olarak kesmeden, üzerinden oynanmış bakterileri kalıcı biçimde etkisiz hâle getirebilen yeni nesil bir CRISPR biyotutunum sistemi geliştirdi. Araştırmacılara göre bu sistem, özellikle endüstriyel biyoteknoloji ve biyofarmasötik alanlarında kullanılan genetiği değiştirilmiş mikroorganizmaların güvenliğini önemli ölçüde artırabilir.
Mevcut CRISPR-Cas9 sistemleri genellikle DNA’nın çift sarmal yapısını keserek çalışıyor. Ancak bu yöntem, hedeflenen genleri etkisiz hâle getirse de genom kararsızlığına, istenmeyen mutasyonlara ve hücresel stres tepkilerine yol açabiliyor. Seul Ulusal Üniversitesi ekibinin geliştirdiği yeni yaklaşım ise bu sorunu tamamen farklı bir yöntemle aşıyor. Sistem, DNA’yı kesmek yerinekatalitik olarak etkisiz hâle getirilmiş bir dCas9 proteini ile nükleotid düzenleyici bir deaminaz enziminibir araya getiriyor. Böylece genom üzerinde fiziksel kesikler oluşturmadan, belirli genlerdeki nükleotidler doğrudan dönüştürülüyor.
Araştırmacıların özellikle odaklandığı nokta ise bakterilerin hayatta kalması için zorunlu olan temel genlerin başlangıç kodonları oldu. Normal şartlarda protein üretimini başlatan AUG başlangıç kodonları, alternatif kodonlara dönüştürülerek işlevsiz hâle getiriliyor. Bu da bakterinin hayati proteinleri üretmesini kalıcı olarak engelliyor. Araştırmacılar bu sistemi, bakterilerin yaşam mekanizmasını çalıştıran “güç düğmelerini” kapatmaya benzetiyor.
Sistemin bir diğer önemli özelliği ise “pulse-activated” yapısı; yani darbe şeklinde etkinleştirilmesi. Geleneksel biyogüvenlik sistemlerinde gen düzenleme mekanizmasının sürekli aktif kalması gerekirken, bu yeni yaklaşımda kısa süreli bir aktivasyon yeterli oluyor. Kısa bir indüksiyon darbesi sonrasında yapılan genetik değişiklikler kalıcı hâle geliyor ve bakterinin yaşamını sürdürebilmesi artık mümkün olmuyor.
Çalışmanın öne çıkan bir diğer yönü ise sistemin aynı anda birden fazla temel geni hedef alabilmesi. Biyotutunum teknolojilerindeki en büyük problemlerden biri, nadir de olsa bazı bakterilerin güvenlik mekanizmalarından kaçıp yaşamaya devam edebilmesi. “Kaçış mutantları” olarak tanımlanan bu bakteriler, özellikle endüstriyel ölçekte ciddi bir risk oluşturuyor. Seul Ulusal Üniversitesi ekibi bu riski azaltmak için birbirinden bağımsız biyolojik işlevlere sahip birden fazla temel geni aynı anda hedef aldı. holA, ftsB ve dfp gibi yaşamsal genlerin eş zamanlı düzenlenmesi sayesinde kaçış sıklığının son derece düşük seviyelere indirildiği belirtiliyor.
Canlı Bakteri Tedavilerini de Daha Güvenli Hâle Getirebilir
Araştırma ekibi, sistemin yalnızca laboratuvar ortamındaki standart bakterilerde değil, endüstriyel ve probiyotik amaçlı kullanılan farklı E. coli suşlarında da başarıyla çalıştığını söylüyor. Bu da teknolojinin gerçek dünya uygulamalarına adapte edilebilmesi açısından önemli görülüyor.
Bu teknolojinin potansiyel kullanım alanları sadece endüstriyel üretimle de sınırlı değil. Son yıllarda canlı bakteri tedavileri de giderek yaygınlaşıyor. İnsan vücudunda ilaç taşıyıcısı ya da terapötik ajan olarak görev yapabilecek şekilde tasarlanan bu bakteriler, geleceğin tıp teknolojileri arasında gösteriliyor. Ancak bu bakterilerin kontrolsüz çoğalması önemli güvenlik riskleri doğurabileceği için, Seul Ulusal Üniversitesi’nin geliştirdiği bu tarz geri döndürülemez biyogüvenlik mekanizmalarının klinik kullanım açısından da kritik rol oynayabileceği düşünülüyor.
Kaynakça https://bioengineer.org/snu-professor-sangwoo-seos-team-develops-next-generation-crispr-biocontainment-technology-to-control-microbial-survival-without-dna-cleavage/ https://www.perplexity.ai/discover/tech/seoul-national-university-deve-QxA968vpQhqSi0bCHcPoiw Bu haberi ve diğer DH içeriklerini, gelişmiş mobil uygulamamızı kullanarak görüntüleyin:
