Laboratuvarda Mutant Kertenkele Üretildi

Douglas Menke/University of Georgia

Laboratuvarda Mutant Kertenkele Üretildi
Independent`teki makaleye göre,Tartışmalı CRISPR tekniği ilk defa bir sürüngen türünde uygulandı, şimdiye kadar bunun neredeyse imkansız olduğu düşünülüyordu.
DNA değiştirme teknikleri için önemli bir adım olan deneyde, ABD'den bilim insanları dünyanın genomu düzenlenmiş ilk sürüngenlerini -minik albino kertenkeleler- oluşturdu.
İşaret parmağı büyüklüğündeki bu canlılar CRISPR-Cas9 isimli tartışmalı genom düzenleme tekniğiyle ortaya çıkarıldı.
Bu teknik daha önce memelilerin, kuşların, amfibilerin ve balıkların DNA'sını değiştirmek için kullanılmıştı ancak ilk defa bu deneyle birlikte bir sürüngen türünde de uygulanmış oldu.
Diğer hayvanlardan farklı olarak yumurtalarını tahmin edilemeyen zamanlarda dölledikleri için, bu tekniğin sürüngenlerde uygulanmasının imkansıza yakın olduğu düşünülüyordu.
Dişi kertenkelelerde embriyoya ulaşmanın zorluğu, laboratuarda diğer hayvan embriyolarına uygulanan yöntemlerle genom değişikliği yapmayı zorlaştırıyor.
CRISPR-Cas9 (sıklıkla sadece CRISPR [krispır] deniyor) yöntemi bir organizma canlıyken genomundaki DNA'ya yeni diziler eklemek, mevcut dizileri silmek ya da değiştirmek için kullanılan bir teknik. Bu yöntem moleküler düzeydeki bir makasa benzetilebilir.
Bilim insanları bu tekniği sorun çıkaran bir geni devre dışı bırakmak ya da gerekli bir geni eklemek için kullanabiliyor. Bu teknik, önceden kısmen tedavi edilebilen hastalıkların tamamen iyileştirilmesine, insanın yaşam süresinin uzatılmasına veya tartışmalı “tasarlanmış bebeklerin” oluşturulmasına öncülük edebilir.
 
Graphical abstract of the procedure. Source: Cell Reports
En son gerçekleştirilen araştırmada Georgia Üniversitesi'nden bilim insanları, CRISPR mekanizmasını ilk defa kertenkele yumurtalığındaki döllenmemiş yumurtalara enjekte etmeyi ve sonuç almayı başardı. Mutant yavruların yaklaşık yarısı, kabukları kırıp yumurtadan çıktıklarında, hem anneden hem de babadan DNA üzerinde düzenlenmiş genleri almıştı.
Hakemli bilimsel yayın Cell Reports'ta yayımlanan makaleye göre bu sonuç, o anda henüz döllenmemiş olan yumurtaya enjekte edilen CRISPR bileşenlerinin yumurtada birkaç gün ve hatta haftalar boyunca etkin kalabildiğini kanıtlıyor. Babadan gelen genlerin düzenlenmesi de bu şekilde mümkün oluyor.
Georgia Üniversitesi’nde doçentlik yapan, araştırmanın başyazarı Doug Menke şunları söyledi:

Azımsanmayacak bir süredir sürüngenlerin genomunu nasıl düzenleyeceğimiz ve sürüngenlerdeki genleri nasıl değiştireceğimiz sorunuyla boğuşuyoruz. Ana model sistemlerde gen düzenlemesinin yapılma yöntemlerine sıkışıp kalmıştık. Döllenmemiş yumurtalara enjekte ettiğimiz için sadece anneden kalıtılan alellerde (aynı genin anne ve babadan gelen iki kopyasından biri için kullanılan terim) gen düzenlemesi yapabileceğimizi düşünüyorduk. Babadan gelen DNA bu döllenmemiş oositlerde (yumurta hücreleri) bulunmuyordu. Kertenkelelerin yumurtadan çıkması için üç ay beklemek zorunda kaldık, bu nedenle biraz ağır çekim bir gen düzenlemesi diyebiliriz.

Tekniğin uygunlandığı oositler yüzde 6-9 oranında düzenlenmiş gene ait özellikleri gösteren yavrular ortaya çıkardı.
Profesör Menke şunları söyledi:

Verimliliği yüzde 80'lere veya daha fazlasına varan yerleşmiş model sistemlerle kıyaslandığında yüzde 6 düşük görünebilir ancak daha önce hiç kimse hiçbir sürüngende bu tür değişiklikleri gerçekleştirememişti. Sürüngenler üzerinde çalışan geniş bir gelişimsel genetikçi topluluğu bulunmuyor ama biz bu heyecan verici ve keşfedilmemiş işlevsel biyoloji bilgisine erişmek istiyoruz.

Araştırmacıların kertenkeleleri albino yapmayı tercih etmesinin bir sebebi de insanlarda albinizme sıklıkla görme sorunlarının eşlik etmesiydi. Bilim insanları kertenkeleleri kullanarak bu gen kaybının retina gelişimini nasıl etkilediğini araştırmayı umuyor.
Araştırmayı gerçekleştiren ekip sonraki çalışmalarında bu genom düzenleme teknolojisini başka hayvanlar üzerinde de kullanmayı istiyor.
Profesör Menke sözlerini şöyle sürdürdü:

Bir sonraki başlıca (biyolojik) kavrayışın nereden geleceğini bilemeyiz. Eğer geniş bir hayvan grubunda genlerin nasıl işlediği konusunda çalışamazsak, hayvanlarda gen işlevlerinin tamamını keşfettiğimizden ve keşfedilecek bir şey kalmadığından emin olamayız. Şurası kesin ki eğer genom düzenleme için yöntemler geliştirmeye vakit ayırırsak, her türün bize anlatacağı şeyler var.

Kaynaklar
1.https://www.independent.co.uk/news/science/gene-edited-reptiles-lizards-crispr-designer-babies-a9080286.html
2.https://en.wikipedia.org/wiki/CRISPR
3.https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(19)31005-8 
4.https://news.uga.edu/uga-scientists-create-gene-edited-lizards/ 
5.Video-https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(19)31005-8