Katalog

NOBEL ÖDÜLLERİ Kimya Nobeli genetikte cağ acan bulusa verildi Kısaca PCR adıyla bilinen yöntem sayesinde, yaşam molekülü DNA istendiği kadar çoğaltılabiliyor. DNA'nın "fotokopisi" çekiliyor. Bu teknik sayesinde örneğin bir saç telinden, kurumuş kandan kimlik belirlenebiliyor. PCR yöntemini, arkeolojiden, paleontoloji ve antropolojiye, tıptan bitki bilime kadar onlarca bilim disiplini kullanmakta. Dr. Zeynep Tümer aklaşık ıkı yıldır PCR uzerıne bır yazı yazmak ıstıyordum Ben kendımı toparlayıncaya kadar molekuler bıyolojının bu ustun zekalı çocuğu , yaratıcısı Kary Mullls e 1993 Nobel Kımya ödulunu kazandırdı PCR, Polymerase Chaın Reactıon ya da hafıf Turkçeleştırılmış halıyle Polımeraz Zıncırleme Reaksıyonu, en basıt anlatımıyla bır DNA çoğaltma yontemıdır (bkz kutu) Genlerın araştırılmasında ve analızınde yepyenı bır yaklaşım sunan bu teknık, molekuler bıyolojıdekı en buyuk devrımlerden bırı olarak kabul edılıyor PCR ın bulunuşu karıkaturlerı anımsatıyor Herhangı bır anda bılım adamının kafasında bır ampul yanıverır, aradığı bağlantıları bulur buluşunu gerçekleştırır Mulis, Kalıfornıya'nın eşsız guzellıktekı dağlarının, ormanlarının arasında arabasını surmektedır Gecenın karanlık sessızlığını yalnızca hafıf bır muzık sesı boler Yanında sevgılısı vardır, belkı de elını omzuna atmıştır Mullıs'ın kafasında ışte tam da o sırada parlak bır mum (!) yanar Işte PCR Bu sahne benım hayal urunum değıl, bırtek muzığı ve elını sevgılısının omzuna atmasını ekledım Gerısı Mullıs'ın Nobel odulunu kazandıktan sonra gazetecılere kendı anlattıkları Kary Mullıs bu teknığı çok yakın sayılacak bır zamanda, 1985 yılında gelıştırdı Kısa bır zaman ıçınde de çok farklı bılım dalları tıp, bıtkı bılım, hayvan bılim, adlı tıp, çevre bılımlerı, arkeolojı, antropolojı vs vs PCR'ı yaygın bır bıçımde kullanmaya başladı PCR aslında varolan ve bılınen ozellıklerın bır sentezı DNA bılınıyordu DNA'nın ıkı dızıden oluştuğu (çıfte sarmal) bılınıyordu PCR'ın P sıne ısmını veren polımeraz enzımı ızole edılmıştı Bu enzımin DNA zıncırme halkalar (nukleotıtler) eklemekle gor^vlı olduğu bulunmuştu Kısa DNA zıncırlerı laboratuvar koşullarında uretılıyordu vd vd Ama butun bu bılgılerı toparlayıp PCR kavramını sentezleyen tam da Kary Mullıs oldu Bızzat hayranı olduğum bu teknığı elımden geldığınce basıt bır dılle anlatmaya çalışacağım Daha teknik bır anlatımını kutuda ızleyebılırsınız PCR ıçın DNA'nın fotokoplslni çıkartan Y yontem denıyor Başka bır deyışle PCR, bır DNA parçasının aynısını bırkaç saat ıçınde mılyonlarca kez çoğaltabılıyor PCR la DNA yı çoğaltabılmek ıçın gereklı on koşul, çoğaltılacak DNA parçasının ıkı ucundakı dızılerın bılınmesı PCR, bu ıkı bılınen dızının arasında kalan bolumun, eldekı DNA modelıne gore dokunması olarak ozetlenebılır (bkz kutu) PCR teknığını benzerı DNAteknıklerıne ustun kılan ıkı temel özellığı var 1 Hızlıolması Bır kaç saat ıçınde DNA mılyonlarca kez çoğaltılabiliyor 2 Hassas olması Bu yontemle gereğınde tek bır hucrenın DNA sı bıle çoğaltılabiliyor Yapay DNA'lar (olıgonukleotıtler) DNAnın uçlarına uygun olan bu kısa DNA zıncirleh yapay olarak üretiliyor 1 1 T 1 1 1 dunyanın bıldığı uzere dınozor kanını emmış bır sıvrısınek amber ıçınde 60 mılyon yıl sonrasına taşınıyor Işte sıvrısınekten dınozor DNA sının elde edılmesını mumkun kılan tek yontem PCR Başka bır yontemle bu kadar az ve eskı bır dokudan DNA elde etmek mumkun değıl Jurassic Park fılmı henuz bır bılım kurgu nıtelığını taşısa bıle sozu edılen sıvrısınekten Dınozor DNA sının elde edılmesı hıç de gerçekleşmeyecek bır olay değıl Ustelık de gerçekleşmış durumda Mıyosen devrıne aıt 18 mılyon yıllık bır Manolya Kopyası ağacının çıkartılacak olan DNA'sı PCR çıft dızılı DNA yoluyla elde zıncın edıldı ve ıncelendı Aynı şey mumyaDNA ısıtılarak Ikl zıncır lar ıçın de bırbırinden ayrılıyor geçerlı Yapay DNA'lar zindrterdekl yerierini buluyorlar vermeye çalışacağım Kanser ve PCR: Mutasyonlar genlerın DNA dızısınde meydana gelen ve hastalık nedenı olan değışıklıklerdır Bu değışıklıkler yalnızca kalıtsal hastalıklarda değıl, kanserın oluşmasında da rol oynar(1) Işte PCR genlerde oluşan mutasyonların taranmasını dolayısıyla da tanıyı hızlandırdı ve kolaylaştırdı PCR'ın tıpta onemlı uygulama alanlarından bırı kanser tedavisinin ızlenmesı Bunun on koşulu kanser hucrelerınde bır mutasyon saptanması Bu saptandıktan sonra hastalara ılaç ve ışın tedavısı uygulanıyor ve tedavının suresı PCR'la denetlenıyor Kanserde tedavı suresı son derece onemlı, çunku yetersız tedavı kadar fazla uygulanan ışın ya da verılen ılaç da ınsanlarda hasara yol açıyor Işte tedavının bellı bır noktasında PCR tekrar devreye gırıyor ve onceden saptanan mutasyon artık tespıt edılemezse tedavı sonlandırıhyor PCR'ın son derece hassas bır yontem olması bu noktada çok onemlı Dığer yontem lerle kanserın tesbıt edılebılmesı ıçın her 100 normal hucre arasından 1 tanesının kanserlı olması gerekıyor PCR'la ıse hassasıyet bunun 1000 katı Yanı 10 mılyon hucreden bırtanesının kanserlı olması halınde bıle bu PCR ıle tespıt edılebılıyor ABD başkanlarından Abraham Lincoln'un Marfan hastalığından 1 1 muzdarıp ol1 1 duğu duşu1 | nuluyordu 1 Marfan hastalığının genı / bulunduktan sonra bır DNA'lar tekrar ısıtılıyor ve araştırmacı ortamdakl yapay DNA'lar Lıncoln'un I I yenıden yerierını buluyorlar ve muzede sakIşlem böylece tekrarianıyor l< lanan elbıseBu aşamada zinclrterin sayısı I 8 e çıkıyor sının uzerındekı kurumuş kanı ve saçını kullanarak hastalığın var olup olmadığını Yukandakı ışlem 2040 kez tekrar edıldıkten sonra başaraştırmak langıçtakı ıkı DNA zıncırınden mılyonlarcası elde edılmişıstedı Muze oluyor Bu işlem bugun ısısı otomatık olarak ayarlanan bu araştırmakınelerle yapılmakta Yanı gereklı elemanlar olan maya ızın DNA, polımeraz enzımı, nukleotıtler ve yapay DNA, bır tüverdı ama pun ıçıne konulup makıneye yerleşhrılıyor ve bır kaç saat araştırma içinde mllyonlarca kopya üretiliyor. henuz sonuçlanmadı Aynı şekılde, oneğın 40 yıl önce yapılan bır amelıyattan elde edılen doku paJurassic Park ve PCR rafın ıçınde saklanmışsa, bu dokunun DNA'sı PCR'da kullanılabılıyor PCR ıle her hangı bır canlının (ınsan özetle PCR'ın sınır tanımadığı söylenehayvan, bıtkı bakterı) herhangı bır dokubılır PCR, canlının ve DNA'nın olduğu sundan DNA elde edılebılıyor Ustelık hucher yerde kullanılabılır bır teknik Kendı relerın "taze'olması da gerekmıyor Bualanım olduğu ıçın bu teknığın tıptakı kulnun en populer orneğı, Sptolbarg'in Julanımlarından bır kısmı uzerıne omekler rasslc Parfc fılmınde ızlenebılır Artık tum I 1 1 / \ Polımeraz enzımı yardımıyla yapay DNA lara yeni halkalar (nukleotıtler) eklenerek her zinclrin bir kopyası oluşuyor Böylsce ıkı zıncirden dort zinclr elde edıllyor 1 1 \ 1 Enfeksiyon hastalıkları ve PCR: Normalde enfeksiyon hastalıklarının tanı ve tedavısınde ızlenmesı gereken yol, enfeksıyona neden olan bakterının tesbıt edılıp, bu bakteriye etkılı olan antıbıyotığın verılmesıdır Ancak bunun ıçın hastadan alınan omeklerın uygun ortamlarda uretılmesı gerekır Bu zaman alan yontem bazı ulkelerde (') hıç uygulanmaz ve hastaya en guçlu antıbıyotık verılır (Bunun sakıncaları tek başına bır yazı konusu olduğu ıçın burada yerı olmadığını duşunuyorum) PCR sayesinde artık hastalık etkenlerını tespıt etmek ıçın bakterılerı ya da vıruslerı uretmek gerekmıyor Bu yontem ozellıkle AIDS ve verem tanısında onemlı bır yer tutuyor AIDS bıze vız gelse de, verem hala korkulan ve pek de ender olmayan bır hastalık PCR'ın verem tanısındakı hızı ve hassasıyetı son derece yuksek 10 mılyon hucre arasında 10 verem basılının olması bıle hastalığı saptamak ıçın yeterlı, ayrıca tanı haftalar yerıne bırıkı gunde konulabılıyor Bugun dunyada pek çok laboratuvar hastalığın tanısında bu teknığı kullanılıyor Burada altı çızılmesı gereken çok onemlı bir nokta var PCR ın hassasıyeti kolaylıkla bır dezavantaj halıne gelebılıyor Tek bır hucre DNA'sını bıle PCR'la ço ;ı 1 ;ı ; ı: i i 1 3456