Bilim İnsanlarından DNA'da Büyük Adım: 4 Harfli Genetik Alfabe 8 Harfe Genişletildi

Bilim İnsanlarından DNA'da Büyük Adım: 4 Harfli Genetik Alfabe 8 Harfe Genişletildi Dünya üzerindeki bilinen tüm canlıların genetik bilgisi DNA'daki dört temel harfe dayanıyor: A, T, G ve C. Bilim insanları ise uzun süredir doğanın kullandığı bu genetik alfabeyi yapay harflerle genişletmenin yollarını araştırıyor. Yeni bir çalışma bu alanda önemli bir aşamaya ulaşıldığını gösterdi. Araştırmacılar, dört doğal ve dört sentetik harften oluşan sekiz harfli genetik alfabedeki bilgilerin hücresel bir enzim tarafından okunabildiğini ortaya koydu.

DNA'nın Alfabesi İkiye Katlandı

UC San Diego öncülüğündeki araştırmada "Hachimoji" olarak bilinen sekiz harfli genetik sistem incelendi. Sistem, DNA'nın doğal A, T, G ve C harflerinin yanında P, Z, B ve S olarak adlandırılan dört sentetik genetik bileşen içeriyor. Araştırmacıların temel sorusu ise hücrelerde genetik bilginin okunmasını sağlayan doğal mekanizmaların bu yapay harfleri tanıyıp tanıyamayacağıydı.

Doğal Enzim Yapay Harfleri Okudu

Deneylerde E. coli bakterisinin RNA polimeraz enzimi kullanıldı. RNA polimeraz normal şartlarda DNA üzerindeki genetik bilgiyi okuyarak RNA oluşturuyor. Bu işlem genlerin çalışmasının temel aşamalarından biri olarak kabul ediliyor. Araştırmada enzimin sekiz harfli yapay DNA sistemindeki sentetik harfleri de tanıyabildiği ve bunları RNA'ya aktarabildiği gösterildi.

Atomik Ölçeğe Yakın Görüntüler Elde Edildi

Bilim insanları sürecin nasıl gerçekleştiğini anlamak için yüksek çözünürlüklü kriyo-elektron mikroskobundan yararlandı. Elde edilen yapısal görüntüler, RNA polimerazının sentetik DNA harflerini doğal harflere oldukça benzer mekanizmalar kullanarak tanıdığını ortaya koydu. Araştırmada bazı yapılar 2,42 ila 2,75 angström çözünürlükte incelendi.

Yeni İlaç ve Tanı Teknolojilerinde Kullanılabilir

Genetik alfabenin genişletilmesi yalnızca laboratuvar ortamında ilginç bir deney olarak görülmüyor. DNA ve RNA'nın kullanabileceği kimyasal harflerin sayısının artırılması, doğada bulunmayan özelliklere sahip yeni moleküllerin tasarlanmasına imkân verebilir. Uzun vadede bu yaklaşımın yeni tanı yöntemleri, biyoteknolojik ürünler ve hedefe yönelik moleküllerin geliştirilmesinde kullanılabileceği değerlendiriliyor.

Sekiz Harfli Canlı Üretildiği Anlamına Gelmiyor

Araştırmanın sonucunu doğru yorumlamak önemli. Çalışma, bilim insanlarının sekiz harfli genetik kodla çalışan tamamen yeni bir canlı oluşturduğu anlamına gelmiyor. Ayrıca sekiz harfli sistemin tamamının hücre içinde protein üretimine kadar uzanan bütün biyolojik aşamaları gerçekleştirdiği de henüz gösterilmiş değil. Buna karşılık araştırma, hücresel genetik mekanizmanın doğal olmayan DNA harflerini okuyabileceğini göstermesi açısından önemli bir adım. Bilim insanlarının bundan sonraki hedeflerinden biri, genişletilmiş genetik alfabenin daha karmaşık biyolojik sistemlerde nasıl kullanılabileceğini ortaya çıkarmak olacak.