Sentetik Organeller Kullanarak Hücre Davranışını Kontrol Etmek Mümkün!
- Çeviri
- Biyokimya
- Hücre Biyolojisi
Bu haber 3 yıl öncesine aittir. Haber güncelliğini yitirmiş olabilir; ancak arşivsel değeri ve bilimsel gelişme/ilerleme anlamındaki önemi dolayısıyla yayında tutulmaktadır. Ayrıca konuyla ilgili gelişmeler yaşandıkça bu içerik de güncellenebilir.
Ökaryotik hücrelerin içerikleri, çeşitli bölmelere ayrılmış halde bulunur ve bu bölmelere, sıvı-sıvı faz ayrımı adı verilen bir süreç ile oluşan zarsız organeller de dahildir. Araştırmacılar, bu bölmelerin yapay versiyonlarını yaratmak üzerine deneyler yapmıştır; çünkü bu yolla hücre biyolojisinin belirli özelliklerini kontrol ederek, sonucunda örneğin bazı hücresel tepkimeleri engelleyebilir ya da protein translasyonu için yeni bölgeler oluşturabilirler.
Şimdi, Pennsylvania Üniversitesi Perelman Tıp Fakültesi'nden Matthew Good'un başında bulunduğu bir ekip, bu alanda yakın zamanda geliştirilen birkaç yeni yöntemi, tersine döndürülebilir bir şekilde hücre içindeki belirli kargoları depolayıp serbest bırakabilen zarsız organeller yaratmayı sağlayan bir teknik oluşturacak şekilde birleştirdi.[1] Böylece araştırmacılar, artık hücre davranışını, öncesine kıyasla çok daha iyi kontrol edebilir oldular.
Organelleri oluşturabilmek için Good'un ekibi, laboratuvar ortamında önce maya, sonraki aşamalarda ise insan hücreleri üretti. Bu hücrelerin amacı, C. elegans kurdunun proteinlerden birinin hücre sitoplazmasında anında bir araya gelerek damlacık veya kondensat (ya da zarsız organeller) oluşturabilen, üzerinde oynanmış bir versiyonunu elde etmekti. Bunu takiben de bazı peptitleri bu yapay organellerin kargosu olarak işaretlemek isteyen araştırmacılar, bu peptitlerin bir etiket barındıran versiyonlarını üretmeleri için hücrelerin DNA'larını düzenledi (Etiket: kondensatı oluşturan proteinler ile etkileşen başka bir protein). Bu düzeneği flüoresan etiket ve mikroskopi kullanımı ile in vivo (canlı içinde) gözlemleyen ekip, etiketlenmiş kargo proteinlerinden %90'ı kadarının damlacıklara ayrıldığını keşfetti.
Işığı Açın!
Bunların devamında ise araştırmacılar, kendi buldukları tekniği kullanarak hücre davranışlarını kontrol etmeye başladı. Örneğin hücre bölünmesi için gerekli bir protein olan Cdc5'i etiketlediler ki organellerin içine alınsın ve hücrelerin bölünmesi engellensin. Ekip, aynı zamanda kargo proteinlerini kullanarak bu sürecin nasıl tersine döndürülebileceğini de gösterdi. Kondens proteinler ile etiketler arasındaki zayıf etkileşimleri kırmak amacıyla hücreleri biraz ısıtmak, kargonun serbest bırakılarak hücre davranışının sıfırlanmasını sağladı. Araştırmacılar buna ek olarak kargo ve etiketi arasında yer alan ışığa duyarlı bir proteini üretmeleri için genetik mühendisliğiyle hücreler oluşturdu. Bu protein aydınlanma ile zarar görerek kargonun damlacıktan bırakılmasına neden oluyor (yani hücre davranışı sıfırlanıp eski haline dönüyor).
Almanya, Mainz Johannes Gutenberg Üniversitesi ve Mainz Moleküler Biyoloji Enstitüsünden bu çalışmada yer almamış olan biyofiziksel kimyager Edward Lemke şunları söylüyor:
Bu metotla hücresel sinyali gerçekten de etkileyebileceğimizi gösterdiler. Hücresel ürünleri ve kompleks hücre işlevlerini ya [belirli bir faktörü] bir köşeye yoğunlaştırarak ya da [hücrenin] köşesinden serbest bırakarak değiştirebiliyorsunuz... Sadece bunun mümkün olabildiğini göstermek bile bence çok havalı.
Lemke, bu tekniğin tek bir seferde birden fazla organel ve kargo çeşidi ile birden fazla hücrenin kaderini kontrol etmekte kullanılmasının ilginç olabileceğini ekledi. Kendi ekibi de yakın zamanda farklı sentetik organeller yaratarak benzer bir şey denedi:[2] Organellerin aynı sitoplazma gibi birer protein translasyon bölgelerine dönüşmesini sağlayarak tek bir hücrede aynı proteinin birden fazla versiyonunu ürettiler.
Good, araştırmacının seçeceği herhangi bir hücre içi materyalin bu şekilde eşzamanlı olarak damlacıklara ayrımının çeşitli uygulamalarının olabileceğini belirtip bu altyapının bir çeşit yalıtkan modunda uygulanabileceğinden bahsediyor. Burada kastettiği ise aynı raporlarında anlatıldığı gibi belirli molekülleri damlacıklar şeklinde hapsetmek. Fakat, "organele yerelleşmiş bileşiklerin biyokimyasal tepkimelerini hızlandırmanın bir yolu olarak biyoreaktör modunda da uygulanabileceği"ne de değiniyor.
Araştırmacılar, ayrıca bu yaklaşımı kullanarak belirli biyokimyasal faktörleri sıralı olarak serbest bırakıp bırakamayacaklarını öğrenmek istiyorlar. Örneğin bu tekniğin kök hücrelerini yeniden programlayan güncel metotlar yerine hücre içi bir alternatif olarak kullanılması gibi. Şöyle diyorlar:
Test etmeye başladığımız şey, özgün faktörleri yeniden programlama sürecinde ayırıp serbest bırakmak.
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-
2
-
2
-
1
-
1
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
-
0
- Çeviri Kaynağı: The Scientist | Arşiv Bağlantısı
- ^ M. V. Garabedian, et al. (2021). Designer Membraneless Organelles Sequester Native Factors For Control Of Cell Behavior. Nature Chemical Biology, sf: 998-1007. doi: 10.1038/s41589-021-00840-4. | Arşiv Bağlantısı
- ^ C. D. Reinkemeier, et al. (2021). Dual Film-Like Organelles Enable Spatial Separation Of Orthogonal Eukaryotic Translation. Cell, sf: 4886-4903.e21. doi: 10.1016/j.cell.2021.08.001. | 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 28/05/2025 23:18:58 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/11199
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 The Scientist. 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.
