Bilim İnsanları Binlerce Geni Tek Reaksiyon ile Klonlamayı Başardı!

Genetik araştırmaları, binlerce geni tek reaksiyon ile çoklamayı (klonlamayı) başaran bilim insanları sayesinde ilginç şekilde hızlanmak üzere. LASSO sondası (İng: "Long Adaptor Single Stranded Oligonucleotide") adı verilen yeni teknoloji, DNA örneklerinden protein kütüphanesi oluşturmak ve gen çoklamakta (klonlamakta) kullanılan sıkıcı yöntemler yerine yeni yöntemler geliştirmek için kullanılabilir.

Klonlama kelimesi, akla Dolly'yi ya da mutsuz ve yalnız kalmamanız için en sevdiğiniz evcil hayvanı klonlamayı teklif eden şirketleri getirebilir. Lakin bu oldukça farklı bir klonlama, çünkü bahsedilen şey moleküler bir kodlama. Bir bakterinin, böceğin ya da bitkinin başka bir canlıya ihtiyaç duymadan üremek için kullandığı doğal bir yöntem olduğu da söylenebilir.

Bilim insanları DNA'yı klonluyor çünkü hem bir genden bilgi edinmeyi hem de hücreye genetik bilgi vererek ona yeni özellikler kazandırmayı hedefliyorlar. Bu iki hedefe giden yol da aynı DNA'nın binlerce kopyasına sahip olmamızdan geçiyor.

Standart dizilim metodu, DNA'nın küçük parçalarını (yaklaşık 200 baz çifti uzunluğunda) alıyor ve onları birleştirerek tüm genomu ortaya koyuyor. Tüm bu küçük parçaları dokuyarak tüm gen dizilimini ortaya çıkartmak kolay değil. Lakin bunu yapmak için sahip olduğumuz başka bir yöntem yok. Tahmin edersiniz ki, sahip olduğumuz bu tek yöntem de çalışmalarımızı oldukça yavaşlatıyor. Rutgers Üniversitesindeki ekibin üyelerinde Biju Parekkadan bu çalışma hakkında şunları diyor:

Hızlı, düşük maliyetli ve yüksek verimli bir klonlama yöntemi; biyolojik çalışmaları büyük oranda ivmelendirecek. Bu sayede genler tarafından üretilen moleküllerin özelliklerini keşfetmeye ve daha hızlı bir dizilim metodu geliştirmeye bir adım daha yakın olacağız.

Yapılan yeni çalışmayla, LASSO sondası adı verilen yöntem binlerce DNA parçasını yakalayıp klonlayabiliyor. Bilim insanları; yeni tekniğin şu an yapabildiklerimizin sınırını zorlamasını umuyor. John Hopkins Üniversitesi Tıp Fakültesinde çalışan Ben Larman, konu hakkında şunları söylüyor:

Amacımız, herhangi bir organizmadan alınan tüm proteinleri hızlı ve ucuz bir yöntem ile klonlayabilecek ve inceleyebilecek bir yöntem geliştirmek. Şimdiye kadar böyle bir olasılık, yalnızca meyve sinekleri veya fareler gibi model organizmaları inceleyen yüksek güçlü araştırmacılar için mümkündü.

Çalışmada bir grup LASSO sondası, istenen DNA parçasını yakalamak için kullanıldı. Sondayı basitçe sığır yakalamakta kullanılan bir ip olarak düşünebilirsiniz. LASSO sondaları sığırın boynuzları yerine DNA parçalarını hedefliyor ve bu parçalar birkaç bin baz çifti uzunlukta. Yani, bir genin yaklaşık uzunluğu kadarlar.

LASSO sondaları ile E.coli bakterisinden yakalanan 3.000 DNA parçası, adeta durumun kanıtı niteliğinde. Sonuçlar gösteriyor ki, sondalar hedefledikleri genin %75'ini başarılı şekilde yakalayabiliyor.

Dahası araştırmacılar, bu şekilde yakalanan gen parçaların aynı zamanda genlerin ürettiği proteinlerin ne yaptığını anlamada da kullanılabileceğini söylüyor.

Bu teknik, çalışmacıların aynı zamanda insan mikrobiyomundan protein kütüphanesi yakalamasına ve klonlamasına da olanak sağlıyor.  Bunu başarmanın ise, daha etkili ilaçlar oluşturulmasına ve çeşitli hastalıklar için yeni ilaçlar üretilmesine yol açmasını umuyorlar. Larman, konu hakkında şunları söylüyor:

LASSO klonlamanın potansiyel uygulamaları hakkında oldukça heyecanlıyız. Umudumuz her incelediğimiz molekül sayesinde biyolojide daha büyük başarılara giden bir yol açmak.

Bahsedilen çalışma, Nature Biomedical Engineering dergisinde yayınlandı.