Anti-CRISPR proteinleri,
hedef dışı moleküllerin etkilerini azaltarak ne zaman ve nerede hareket
ettiklerini kontrol ederek CRISPR gen düzenleme sistemlerini geliştirmek için
kullanılmaktadır. Bununla birlikte, anti-CRISPR proteinleri, doğada
nadirdir veya sadece bulmak biraz zor diyelim biz. Şimdiye dek keşfedilen
az sayıdaki CRISPR proteinine eklemeler yapmak umuduyla, Danimarka Teknik
Üniversitesi'ne bağlı bilim adamları yeni bir tür çalışma gerçekleştirdiler. Bunu
yaparken, sokak lambası etkisinden, insanların sadece göründüğü açık bir yerde
bir şeyler ararken ortaya çıkan bir tür gözlemsel yöntemden faydalandılar.
CRISPR karşıtı arama stratejisi yöntemi, normal
faj DNA'nın içeriğini inceleme sırasında CRISPR inhibitörlerinin aranmasını engelleyebilir. Bu
yüzden, normal yçntemi ele almak yerine, Danimarka Teknik Üniversitesi'ndeki
bilim ekibi, CRGPR karşıtı genleri metagenomlardan seçmek için genetik bir
devreyi kullanmayı tercih etti. Novo Nordisk Biyolojik Sürdürülebilirlik
Vakfı Merkezi'ne de bağlı olan Morten OA Sommer liderliğindeki ekip, dört
CRISPR-Cas9 inhibitörü keşfetmeyi başardı.
Ayrıntılı bulgular, 5 Şubat'ta “ Yedi Bakteriyel
Filogenetik Sisteme Yayılan Cas9 İnhibitörlerinin Keşfi ve Karakterizasyonu ”
başlıklı bir makalede yayınlandı . Makalede, sentetik bir genetik
devrenin, CRISPR karşıtı genlerin, metagenomik kütüphanelerini hedef almaya
yönelik oldu. Bu araştırma da, söz konusu makalede, dizi homolojisi veya genetik bağlamdan
ziyade fonksiyonel aktiviteyi incelemeye dayanıyordu.
Makalenin yazarı, Streptococcus pylogini‘ türünde Cas9 aktivitesini azaltan hayvan ve insan metagenomlarından 11 DNA parçası belirledik ” diyor. “ Bu keşfedilen parçaların bir alt kümesinin polimeriazyonunun in vivo ve in vitro karakterizasyonu gerçekleştirilerek, dört anti-CRISPR' dizinin aktivitesini doğrulamış oldu.” dedi.
DNA daha küçük parçalara bölünerek rastgele bir
bakteri hücresi içindeki bir plazmid üzerinde eksprese edildi. Bu hücre, anti-CRISPR
aktivitesinin gözlemlenebilmesi için genetik bir devre içermekteydi. Kısacası
kurulan hipoteze göre bu anti-CRISPR genine sahip bir plazmid içeren
hücrelerin, belirli bir antibiyotiğe dirençli olacağı anlamına geliyordu. Aksi
durumda plazmide dahil olmayan genlerin ise anti-CRISPR aktivitesi vermediği hücrelerde
ölecek. Bu sistemle araştırmacılar, CRISPR aktivitesi olmayan DNA'yı
kolayca tespit edip seçebilir ve kökenine kadar takip edebilirler. Daha fazla karakterizasyon sağlayabilmek adına
artık, dört yeni CRISPR karşıtı aktivitenin onaylanmasına söz konusu oldu.
Filogenetik
analiz, dışkı örneklerinde tanımlanan genlerin, örneğin böceklerin
bağırsaklarında, deniz suyunda ve yemeklerinde yaşayan bakterilerde, çoklu
ortamlarda bulunan bakterilerde bulunduğunu ortaya konmuş oldu. Bu, yeni
keşfedilen genlerin yaşam ağacındaki birçok bakteri dalına yayıldığını ve bazı
durumlarda bu genlerin bazılarının evrim sırasında yatay olarak aktarıldığını
gösteren kanıtlarla ortaya çıktığını gösterilmiştir.
Sommer, “Keşfedilen
CRISPR'lerin doğada çok fazla olması, çok faydalı olduklarını ve biyolojik
açıdan büyük bir öneme sahip olduklarını gösteriyor” dedi.
Bu
bulgular CRISPR'lerin faj ve konakçı arasındaki etkileşimde, muhtemelen daha
önce önerilenden çok daha büyük bir rol oynayabileceğini göstermektedir. Bu alandaki daha önceki çalışmalar, anti-CRISPR
proteinlerinin laboratuvarda genom düzenlemesi yaparken hedef dışı bölgelerde
DNA kesilmesi gibi hataları azaltmak için kullanılabileceğini göstermişti.
Günümüzün bilimsel alanlar içerisinde büyük bir heyecanla takip edilen ve popülaritesi yüksek olan CRISPR-Cas9 sistemindeki bu gelişim tüm bilim alanlarında oldukça heyecan uyandıran bir çalışma oldu.
Kayıtlar
Hiç yorum yok:
Yorum Gönder