Katalog

M O L E K Ü L E R G E N E T İ K Genetikte önemli bir adım daha: Yapay kromozom Ohio'lu bilim adamları ilk yapay insan kromozomunu yarattılar. Bu gelişme, kalıtsal hastalıkların tedavisi konusunda yeni bir umudun başlangıcı olarak kabul ediliyor. L aboratuvarda yapılan ınsan kromozomu, doğal ve yapay (sentetık) DNA parçalarının bir araya getırılmesı ıle oluştu Normal ınsan kromozomunun bir rnınyaturu olan bu yapay kromozomun en buyuk ozellığı de, hücre ıçınde tıpkı dığer normal kromozomlar gıbı davranması Yanı hucre bolunmesı sırasında bu kromozomlar da normal olarak kopyalanabılıyorlar Teonde bu yapay kromozomlar genetık ya da kalıtsal hastalıkların tedavısınde kullanılabılırler (Bkz Dıpnot 1) Yapay kromozomlar normal genlen taşıyacak bir şekılde tasarlanıp hasta kışılere verılıp tedavı edılmelerı sağlanabılır Hatta kışılerı kansere karşı koruyabılecek bazı genetık değışikhklerın yapılması mum kun olabılır Ancak bunlar çok uzun vadede yapılabılecek çalışmalar Kısa vadede ıse yapay kromozomlar genlerın nasıl çalıştıklarının anlaşılması ıçın son derece önemli araçlar olacak Yapay kromozomlar ıçın öngörülen bu başarılar yanında bazı kaygılar da soz konusu özellıkle de şubat ayında ılk kuzunun klonlanma haberınden sonra ın san genlen ıle oynanması etık tartışmaları gundeme getınyor Her ne kadar yapay kromozomlar hayvan ya da ınsan klonlanmasını doğrudan kolaylaştıracak bir ozellık taşımasalar da, ınsanların özellıkle ureme alanında kazandıkları yenı guçlerıne bir başkasını eklıyor Ohio'lu araştırmacılar, John J. Harrlngton ve Huntington F. VVHIard yapay kromozomları şımdılık yalnızca hucre duzeyınde, yanı laboratuvar şartlarında, ıncelemış durumdalar Altı ay ıçınde yapay kromozom ıçeren hucrelerı hayvan lara verıp bunları doğal koşullarda ıncelemeyı planhyorlar "Bu gelişme ıle belkı de bazı kalıtsal hastalıkları doğumdan hemen sonra tedavı etmemız mumkun olabılır," dıyorlar "Bu şekılde normal genı ıçeren yapay kromozomlar once az sayıda hucreye verılır Çocuk buyudukçe de normal genlerı taşıyan hucreler çoğalır ve yayılır " VVashıngton Unıversıte'sınden Prof. Arno Motulsky, "her ne kadar boyle bir gen tedavısının hemen yarın gerçekleş mesı mumkun olmasa da, bu çalışma buyuk umutlar taşıyor,"dıyor Bunun yanında kaygılar taşıyanlar da var "Eğer ınsanların genetık kodları laboratuvar şartlarında yenıden yazılabılırse, bu genetık hastalıkların tedavisi yanında kışı lerın zıhınsel ya da fızıksel yetılerının değıştırılmesınde de kullanılabılır," dıyor, Houston Hukuk Fakultesı dırektoru Mark A. Rothsteın Bu da genlerle oynanması konusunda konulacak etık kurallar uzennde lyıce duşunmeyı ve ayrıntılı tartışmalar yapmayı gerektırıyor SENTROMFR KROMOZOM Müşteriye göre kromozom Bugune dek normal genler ınsan hucrelerıne vırüsler aracılığıyla verılıyorlardı Vıruslerın taşıdıkları gen herhangı bir kromozomun herhangı bir bolgesıne yerleşebılıyordu Bu yontemle genın hangı kromozomun hangl bolgesıne yerleşeceğı onceden kestırılemedığı gıbı, vırüsler ınsanın bağışıklık sıstemı tarafından reddedılebılıyorlardı Dahası, bu yontemle genın yanlıs bir bölgeye yerfeşme ıhtımalı vardı Oyle kı'herhangı bir kromozomun kanserı onleme ışlevı yanlış bir yerleşımle zarara uğrayabılırdı Her ne kadar bugune dek gerçekleştırılen gen tedavılerınde böyle bir yan etkı orta ya çıkmamış olsa bıle, bu ıhtımal her zaman ıçın mevcuttu Buna karşılık yapay kromozomlarla venlen gen normalde bulunduğu kromozom uzerınde ve normalde bulunması gereken bolgede yer alıyor Araştırmacılar bu kromozomları yapay olarak sen tezledıkten sonra (bkz kutu) kulturde uretılen hucrelerın ıçıne verdıler Deney lerden bırınde hucreler altı ay boyunca yaklaşık 240 kez bölunduler ve her seferınde yapay kromozomun ışlevı korundu Araştırmacıların ılk hedeflerı hangı DNA parçalarının kromozomun ışlevı açısından gereklı olduğunu araştırmak Bunun ıçın bellı deneme yanılma deneylerı gerçekleştırecekler ve bir kromozomun normal ışlevı ve bolunmesı ıçın gereklı ve yeterlı olan DNA bolumlerını bulacaklar Bundan sonra da "muşterıye" göre kromozom uretmek mumkun olacak Ancak herkes hemfıkır değıl 1990 yılında ınsandakı ılk gen tedavısını gerçek leştıren Guney Kalıfornıya Unıversıtesı'nden W. French Anderson, "Bu hıç şuphesız olağanustu bir çalışma," dıyor, "ancak yenı gen tedavisi yöntemlerıne yol açacağına ınanmıyorum Kromozomlar ucuz bir şekılde yapılamayacak kadar buyuk Bu nedenle genlerın genetık olarak değıştırılmış vırüsler yoluyla aktarılmasına dayalı yontemler daha kısa bir surede başarılı olacaklar" Şu ya da bu şekılde, son aylar bıyo teknolojı açısından buyuk adımların atıldığı bir donem oldu Gelecek heyecan verıcı gelışmelere ve tartışmalara gebe Dipnot: Genlerdekı zararlı (olumsuz) bir değışıklık ya da hasar (mutasyon) o genın kodladığı proteının yapısının ve/veya ışlevının bozulmasına neden olur ve bu şekılde ortaya çıkan hastalığa genetık hastalık adı verılır Her genetık hastalığın kalıtsal olması yanı anne babadan aktarılıyor olması, gerekmez örneğln meme kanserı genetık bir hastalık olmasına rağmen yalnızca o kışinın meme hücrelerınde sınırlı ıse kalıtsal olmayabılır Bir genetık hastalığın kalıtılabılmesı, yanı bir sonrakı ku şağa geçmesı ıçın, mutasyonun (zararlı gene tık değışıklık) yumurta ya da sperm hucrelerındekı genetlk materyalı etkılıyor olması gerekır Çunku bir sonrakı kuşağa aktarılan bu hucreierdekı genlerdır ır kromozomu kabaca uç bolume ayırabılınz Sentromer (merkez, centromere), telomer (uç, telomere) ve kromozomun gövdesı (bkz resım). Sentromer, kromozomun (dolayısıyla DNA'nın) kendısmı kopyalamasmda anahtar ışlev gören "merkezı" bolume verılen addır Telomer de kromozomun ıkı ucunda yer alan ve kromozom uçlannın kopyalanmasını sağlayan uç bolumlendır Gerek sentromerler gerekse telomerler tekrahayan DNA dızılennden oluşur ve bu dızılerın yapısı bugun bılınmektedır Bu nedenle de bunlann laboratuvar şartlarında yapay olarak sentezlenmesı mumkundur Telomer ve sentromer dışındakı kromozomun govdesı denebılecek olan asıl bölumdekı DNA dızılerı Ise genlen ıçermektedır Yapay kromozomu yapan araştırmacılar, sentromer, telomer ve genlen ıçeren bir kromozom bolumunu hucre çekırdeğıne verdıler Bu parçalar hucre çekırdeğınde bırleşerek bir kromozom oluşturdular Bu hucreler kulturde uretıldıler ve 6 ay boyunca yaklaşık 240 kez bölunduler Bu bolunmeler sırasında yapay kromozomlar tıpkı doğal kromozomlar gıbı hareket ettı Bir başka deyışle hucreler bu "yabancı" kromozoma kendı asıl kromozomlan gıbl davrandılar Yapay kromozomlar daha önce maya hücrelerınde gerçekleştırılmıştı Maya yapay kromozomu (YAC, yeast artıfıcıal chromosome) adı venlen bu kromozomlar 1980 yılından ben molekuler genetıkçılerın, özellıkle gen klonlama çalışmalarında kullandıklan önemli araçlarından bırı olageldı Yapay ınsan kromozomlarının da özellıkle genlerın nasıl duzenlendıklennın aydınlatılması ve gen tedavisi alanında buyuk onem taşıyacağı şımdıden ongörulebılır Yapay kromozomlar nasıl gerçekleştirildi? t Kromozom DNA ılışkısının şematık açılımı Her kromozom dev bir DNA molekuludur Protein Gen DNA kromozom ilişkisi DNA bızım kalıtsal yapımızı belırleyen dev bir molekuldur DNA ıçın hucrenın hafızası da denılebılır DNA molelukulunun Adenın (A), Sıtozın (C), Guanın (G), Tımın (T) adı verı len dort bırımı vardır Bu temel bırımlerın ardı ardına eklenmesı ıle teorık olarak sonsuz uzunlukta DNA molekullert oluşturulabılır DNA molekulu bırbırı etrafında dolanan ıkı zın cırden (çıfte sarmal) oluşur DNA bir yumak gıbı hucre çekırdeğının ıçını kaplar Insanda kırmızı kan hucrelerı (alyuvarlar, erıtrosıtler) dışında her hucrede hucre çekırdeğı ve her hucre çekırdeğı ıçınde de DNA bulunur Bir ınsan hucresındekı DNA 23 çıft kromozom şeklınde yapılanır Yanı aslında her kromozom tek bir DNA molekuludur DNA ıplıkçıklerı bazı proteınler etrafında sarılarak "sosıs" şeklındekı kromozomları oluşturur X ve Y kromozomlan dışında, ınsan kromozomları 1 'den 22'ye kadar numaralanmıştır X ve Y kromozomlarına cınsıyet kromozomu adı verılır Kadınlarda ıkı X kromozomu, erkeklerde ıse bir X ve bir Y kromozomu vardır Genlen ıse uzun bir DNA ıplığı uzennde dızılmış boncuklara benzetebılırız Kalıtımın bırımlerı olan genler aslında bir DNA parçasıdır Genler proteınlerın bılgısını taşır ya da başka bir deyışle proteınlerı kodlar Proteınler ıse vucudun temel yapı taşlarıdır Genlerde oluşan bazı zararlı değışıklıkler (mutasyon) proteınlerın ya da enzımlerın yapısını bozarak genetık hastalıkların oluşmasına yol açar 5269