Dünyanın İlk CRISPR ile Genetiği Düzenlenmiş Örümcekleri

- Çeviri
- Biyoteknoloji
Almanya'da araştırmacılar, muhtemelen kendi Örümcek Adam evrenimizi oluşturmamıza neden olacak olaylar zincirini başlatan bir ilke imza attılar ve dünyada genetiği CRISPR teknolojisi ile değiştirilmiş ilk örümcekleri ürettiler.[1] Tabii şimdilik bu örümceklerin herhangi bir süper kahraman yaratması olası değil. Bu örümcekler radyoaktif değiller ve DNA'ları değiştirilmiş olsa da zehirlerinde herhangi bir değişiklik olmadı. Çoğu hâlâ sıradan ev örümcekleridir. Araştırmacıların yaptığı genetik düzenlemeler sonucu örümceklerin bazıları gözsüz kalırken bazıları floresan kırmızı ipek üretmek gibi yeni bir yetenek kazandı.
Peki bilim insanları bunu nasıl yaptılar? Bunun için bir hücrenin genomunu belirli yerlerden kesip dizi ekleme veya çıkartmaya olanak sağlayan gen düzenleme aracı CRISPR-Cas9'u kullandılar.
Araştırmacılar, örümceklerin ilgi çekici yanlarının yanı sıra örümcekler tarafından üretilen ipeğin benzersiz özelliklerini göz önüne aldıklarında ortada yararlanılmamış bir potansiyel olduğunu fark ettiler. Henüz örümcekler üzerinde herhangi bir gen düzenleme teknolojisi uygulanmamıştı. Bu işin uygulanabilirliğini kanıtlamayı hedefleyerek çalışmaya başladılar. Bayreuth Üniversitesinde biyokimyager olan kıdemli yazar Thomas Scheibel yararlanılmamış potansiyel ile ilgili şunu söylüyor:[2]
Potansiyel uygulama alanlarının genişliği göz önüne alındığında, bugüne kadar örümceklerde CRISPR-Cas9 kullanılarak herhangi bir çalışma yapılmamış olması şaşırtıcı.
Örümcekler yaklaşık 400 milyon yıldır var olmaları ve bilinen 50.000'den fazla türden oluşan çeşitlilikleriyle etkileyici bir evrimsel başarı elde etmişlerdir.[3], [4] Tüm organizma türlerine bakıldığında toplam tür çeşitliliği bakımından yedinci sırada yer alırlar.[5]
Örümceklerin ipekleri oldukça ilgi çekicidir. Sadece ağ ören örümcek türleri arasında bile en az yedi farklı ipek türüne rastlanmaktadır. Bu ipek türlerinin her biri örümcekler tarafından farklı şekillerde kullanılırlar ve her birinin kendine özgü özellikleri vardır. Örneğin bazı örümcek ipekleri gerilmeye karşı çelikle karşılaştırılabilecek düzeyde mukavemete sahiptir. Bunun yanı sıra eşsiz bir mukavemet-ağırlık oranına sahip olan örümcek ipekleri, yüksek elastiklik ve esneklik özellikleri de gösterir.[6]
İnsanlar uzun zamandır örümcek ipeğinin büyüleyici özelliklerinden faydalanmaya çalışıyorlar ancak pek başarılı olamıyorlar. Örümceklerin çoğu pek misafirperver olmayan bölgesel yırtıcılardır. Bu da örümceklerin, ipek böcekleri gibi yetiştirilmesini engeller.
Şu anda orijinaline rakip olma potansiyeli taşıyan sentetik örümcek ipekleri hızla geliştirilmeye devam ederken araştırmacılar, örümcek ipeği üretiminden sorumlu genleri in vivo olarak düzenlemeyi öğrenmenin eşsiz bir öneme sahip olduğunu öne sürüyor.[7]
Örümceklerde gen düzenlemesine dair daha önce herhangi bir çalışma olmaması nedeniyle Scheibel ve meslektaşları, bir geni çıkartmak veya bir geni devre dışı bırakmak (İng: "knocking out") gibi daha basit bir hedef ile işe başladılar. Net sonuçlar elde etmeyi umarak ilk başta göz gelişiminden sorumlu bir gen olan sine oculis'i seçtiler.
Daha sonra araştırmacılar, gen düzenleme sisteminin bir versiyonunu amaçlarına göre tasarladılar. Ardından tasarladıkları gen düzenleme aracını yaygın ev örümceğinin (Parasteatoda tepidariorum) anestezi uygulanmış dişilerinin karınlarına enjekte ettiler. Enjekte edilen CRISPR bileşenleri dişi örümceğin yumurta hücreleri üzerinde etkili oldu ve daha sonra erkek örümceğin DNA'sı ile birleştiğinde gözsüz örümcek yavruları ortaya çıktı.

Ev örümceklerinde genetik modifikasyonlar meydana getirme süreci başarıyla hayata geçirildikten sonra araştırmacıların yeni hedefi örümceklerin ipek genleriyle oynamak oldu. Araştırmacılar, en güçlü örümcek ipeği türünde bulunan spidroinleri yani örümcek ipeğindeki ana proteinlerin üretilmesini hedefleyen bir geni seçtiler.
Önceki deneyde kullandıkları yöntemi tekrarlayarak bu sefer dişi örümceklere kırmızı floresan protein üreten bir gen dizisi içeren, hedeflenmiş bir çözelti enjekte ettiler. Daha sonra bazı örümcek yavruları kırmızı floresanlı sürükleme ipeği üretti. Bu durum değiştirilen gen dizisinin ipek proteini üretiminden sorumlu gene başarılı bir şekilde "knock-in" edildiğine dair kanıt sağladı. Scheibel bu çalışmaları hakkında şunları söylüyor:
Evrim Ağacı'nın çalışmalarına Kreosus, Patreon veya YouTube üzerinden maddi destekte bulunarak hem Türkiye'de bilim anlatıcılığının gelişmesine katkı sağlayabilirsiniz, hem de site ve uygulamamızı reklamsız olarak deneyimleyebilirsiniz. Reklamsız deneyim, sitemizin/uygulamamızın çeşitli kısımlarda gösterilen Google reklamlarını ve destek çağrılarını görmediğiniz, %100 reklamsız ve çok daha temiz bir site deneyimi sunmaktadır.
KreosusKreosus'ta her 50₺'lik destek, 1 aylık reklamsız deneyime karşılık geliyor. Bu sayede, tek seferlik destekçilerimiz de, aylık destekçilerimiz de toplam destekleriyle doğru orantılı bir süre boyunca reklamsız deneyim elde edebiliyorlar.
Kreosus destekçilerimizin reklamsız deneyimi, destek olmaya başladıkları anda devreye girmektedir ve ek bir işleme gerek yoktur.
PatreonPatreon destekçilerimiz, destek miktarından bağımsız olarak, Evrim Ağacı'na destek oldukları süre boyunca reklamsız deneyime erişmeyi sürdürebiliyorlar.
Patreon destekçilerimizin Patreon ile ilişkili e-posta hesapları, Evrim Ağacı'ndaki üyelik e-postaları ile birebir aynı olmalıdır. Patreon destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi 24 saat alabilmektedir.
YouTubeYouTube destekçilerimizin hepsi otomatik olarak reklamsız deneyime şimdilik erişemiyorlar ve şu anda, YouTube üzerinden her destek seviyesine reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. YouTube Destek Sistemi üzerinde sunulan farklı seviyelerin açıklamalarını okuyarak, hangi ayrıcalıklara erişebileceğinizi öğrenebilirsiniz.
Eğer seçtiğiniz seviye reklamsız deneyim ayrıcalığı sunuyorsa, destek olduktan sonra YouTube tarafından gösterilecek olan bağlantıdaki formu doldurarak reklamsız deneyime erişebilirsiniz. YouTube destekçilerimizin reklamsız deneyiminin devreye girmesi, formu doldurduktan sonra 24-72 saat alabilmektedir.
Diğer PlatformlarBu 3 platform haricinde destek olan destekçilerimize ne yazık ki reklamsız deneyim ayrıcalığını sunamamaktayız. Destekleriniz sayesinde sistemlerimizi geliştirmeyi sürdürüyoruz ve umuyoruz bu ayrıcalıkları zamanla genişletebileceğiz.
Giriş yapmayı unutmayın!Reklamsız deneyim için, maddi desteğiniz ile ilişkilendirilmiş olan Evrim Ağacı hesabınıza üye girişi yapmanız gerekmektedir. Giriş yapmadığınız takdirde reklamları görmeye devam edeceksinizdir.
Dünya çapında ilk kez CRISPR-Cas9'un örümcek ipeği proteinlerine istenen bir diziyi dahil etmek için kullanılabileceğini gösterdik ve böylece bu ipek liflerinin işlevselleştirilmesini sağladık.
CRISPR ile gen düzenlemenin örümcek ipeğine uygulanabilmesi, malzeme bilimi araştırmaları için oldukça umut verici. Örneğin bu yöntem zaten gerilmelere karşı yüksek bir mukavemet gösteren örümcek ipeğinin mukavemetini daha da arttırmak için kullanılabilir.
Evrim Ağacı'nda tek bir hedefimiz var: Bilimsel gerçekleri en doğru, tarafsız ve kolay anlaşılır şekilde Türkiye'ye ulaştırmak. Ancak tahmin edebileceğiniz gibi Türkiye'de bilim anlatmak hiç kolay bir iş değil; hele ki bir yandan ekonomik bir hayatta kalma mücadelesi verirken...
O nedenle sizin desteklerinize ihtiyacımız var. Eğer yazılarımızı okuyanların %1'i bize bütçesinin elverdiği kadar destek olmayı seçseydi, bir daha tek bir reklam göstermeden Evrim Ağacı'nın bütün bilim iletişimi faaliyetlerini sürdürebilirdik. Bir düşünün: sadece %1'i...
O %1'i inşa etmemize yardım eder misiniz? Evrim Ağacı Premium üyesi olarak, ekibimizin size ve Türkiye'ye bilimi daha etkili ve profesyonel bir şekilde ulaştırmamızı mümkün kılmış olacaksınız. Ayrıca size olan minnetimizin bir ifadesi olarak, çok sayıda ayrıcalığa erişim sağlayacaksınız.
Makalelerimizin bilimsel gerçekleri doğru bir şekilde yansıtması için en üst düzey çabayı gösteriyoruz. Gözünüze doğru gelmeyen bir şey varsa, mümkünse güvenilir kaynaklarınızla birlikte bize ulaşın!
Bu makalemizle ilgili merak ettiğin bir şey mi var? Buraya tıklayarak sorabilirsin.
Soru & Cevap Platformuna Git- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- 0
- Çeviri Kaynağı: Science Alert | Arşiv Bağlantısı
- ^ S. Staff. What Is Crispr Gene Editing?. (13 Mayıs 2019). Alındığı Tarih: 2 Haziran 2025. Alındığı Yer: ScienceAlert | Arşiv Bağlantısı
- ^ T. Scheibel, et al. Gene-Editing In Spiders For The First Time. Alındığı Tarih: 2 Haziran 2025. Alındığı Yer: Universität Bayreuth | Arşiv Bağlantısı
- ^ M. Gray. Spider Origins. Alındığı Tarih: 2 Haziran 2025. Alındığı Yer: The Australian Museum | Arşiv Bağlantısı
- ^ E. Gamillo. Scientists Identify 50,000Th Spider Species On Earth—But Thousands More Are Waiting To Be Discovered. Alındığı Tarih: 2 Haziran 2025. Alındığı Yer: Smithsonian Magazine | Arşiv Bağlantısı
- ^ Arachnophilia - Online exhibitions across Cornell University Library. What Are Spiders?. Alındığı Tarih: 2 Haziran 2025. Alındığı Yer: Arachnophilia - Online exhibitions across Cornell University Library | Arşiv Bağlantısı
- ^ D. Nield. The Silk Of These Spiders Is 5 Times Stronger Than Steel. Now, We Finally Know How That's Possible. (27 Kasım 2018). Alındığı Tarih: 3 Haziran 2025. Alındığı Yer: ScienceAlert | Arşiv Bağlantısı
- ^ J. Chen, et al. (2024). Replicating Shear-Mediated Self-Assembly Of Spider Silk Through Microfluidics. Nature Communications, sf: 1-11. doi: 10.1038/s41467-024-44733-1. | Arşiv Bağlantısı
Evrim Ağacı'na her ay sadece 1 kahve ısmarlayarak destek olmak ister misiniz?
Şu iki siteden birini kullanarak şimdi destek olabilirsiniz:
kreosus.com/evrimagaci | patreon.com/evrimagaci
Çıktı Bilgisi: Bu sayfa, Evrim Ağacı yazdırma aracı kullanılarak 15/08/2025 23:00:01 tarihinde oluşturulmuştur. Evrim Ağacı'ndaki içeriklerin tamamı, birden fazla editör tarafından, durmaksızın elden geçirilmekte, güncellenmekte ve geliştirilmektedir. Dolayısıyla bu çıktının alındığı tarihten sonra yapılan güncellemeleri görmek ve bu içeriğin en güncel halini okumak için lütfen şu adrese gidiniz: https://evrimagaci.org/s/20754
İçerik Kullanım İzinleri: Evrim Ağacı'ndaki yazılı içerikler orijinallerine hiçbir şekilde dokunulmadığı müddetçe izin alınmaksızın paylaşılabilir, kopyalanabilir, yapıştırılabilir, çoğaltılabilir, basılabilir, dağıtılabilir, yayılabilir, alıntılanabilir. Ancak bu içeriklerin hiçbiri izin alınmaksızın değiştirilemez ve değiştirilmiş halleri Evrim Ağacı'na aitmiş gibi sunulamaz. Benzer şekilde, içeriklerin hiçbiri, söz konusu içeriğin açıkça belirtilmiş yazarlarından ve Evrim Ağacı'ndan başkasına aitmiş gibi sunulamaz. Bu sayfa izin alınmaksızın düzenlenemez, Evrim Ağacı logosu, yazar/editör bilgileri ve içeriğin diğer kısımları izin alınmaksızın değiştirilemez veya kaldırılamaz.
This work is an exact translation of the article originally published in Science Alert. Evrim Ağacı is a popular science organization which seeks to increase scientific awareness and knowledge in Turkey, and this translation is a part of those efforts. If you are the author/owner of this article and if you choose it to be taken down, please contact us and we will immediately remove your content. Thank you for your cooperation and understanding.