Bilim insanları şimdiye kadarki en sentetik canlıyı oluşturdu

Bilim insanları, dünyadaki rastgele bir canlıdan çok daha sadeleştirilmiş ve değiştirilmiş genetik koda sahip yeni bir bakteri üretti.

Syn57 ismi verilen sentetik “Escherichia coli” bakterisi tipi, hayatın temel lisanını oluşturan 64 kodondan sadece 57’sini kullanarak bedenini inşa edecek halde tasarlandı. Bu, bugüne kadar elde edilen en “küçültülmüş” genetik planlama olarak kayda geçti.

Kodon, DNA yahut RNA’daki 3 nükleotidlik (üç harflik) ünitelere verilen isim. DNA ve RNA’nın alfabesi 4 harften (nükleotid) oluşuyor: A, T, G, C. Bu harfler üçlü kümeler halinde dizilir. Her üçlü, yani kodon, bir mana taşıyor.

Yaşamın tanımı, üç nükleotidden oluşan 64 farklı kodona dayanıyor. Hücreler, bu üç harfli kodonları okuyarak hangi amino asidin üretileceğini ve protein zincirine hangi sırayla ekleneceğini belirliyor.

Ancak tabiattaki sistemde gereksiz tekrarlar bulunuyor; canlılar 20 amino asit ile hayatta kalabiliyor, münasebetiyle birçok kodon tıpkı fonksiyonu taşıyor.

SIFIRDAN TASARLANDI

İngiltere’deki Medical Research Council Molecular Biology Laboratuvarı araştırmacıları, bu tekrarları ortadan kaldırmak için bakterinin tüm genomunu sıfırdan tasarladı. Kimi süreçler için genetik kodda 101 binden fazla değişiklik yapıldı.

Genetik modüller bilgisayarda tasarlandıktan sonra küçük kısımlar halinde bakterilere aktarıldı ve test edildi. Akabinde bu modüller birleştirilerek büsbütün sentetik ve çalışır halde bir bakteri elde edildi.

Çalışmanın başyazarlarından sentetik biyolog Wesley Robertson, sürecin zorluklarına dikkat çekerek, “Bazen nitekim çıkmaz yolda mıyız, yoksa bunu tamamlayabilir miyiz diye düşündük” dedi.

YENİ UFUKLAR

Syn57, genetik kodun önemli ölçüde sıkıştırılmış haliyle ömrün sürdürülebileceğini gösteriyor. Ayrıyeten boşta kalan kodonlar, farklı roller üstlenmek üzere tekrar tanımlanabilir. Araştırmacılar, bunun yeni sentetik polimerler ve makrosikller geliştirme imkanı sunduğunu belirtiyor.

Bir başka kıymetli nokta ise, Syn57’nin sıra dışı genetik kodunun virüsler tarafından okunamaması. Bu özellik, bakterilerin endüstriyel ölçekte protein üretiminde virüs kaynaklı kayıpları azaltabilir.

Ayrıca genetik olarak değiştirilmiş bu bakterilerin doğal etrafa karışması durumunda üreyememesi, biyogüvenlik açısından avantaj sağlayabilir.

Çalışmanın sonuçları Science mecmuasında yayımlandı.