Katalog

Genom biyolojinin sınırlannı Celecek size ne gibi sürprizler hazırlıyor? Bunlarm içinde hangilerinin genlerinize kayıtlı olduğunu bilmek ister misiniz? Ceçtiğimiz haziran ayında bilim adamları insan genomunun tümüne yakın bir kısmını deşifre ettiklerini duyurdukları zaman, bizi bu sorularm yanıtlanna götürecek olan uzun ve zorlu süreç başlamış oldu. Şu anda bildiğimiz tek şey, 3 milyar kodlanmış harfin yaşamımızı yönlendirdiği, hatta ölüm şeklimizi belirlediği. Haziran 2000 tarihi, biyoloji ve tıp alarunda bir donum noktası olarak kayıtlara geçti. Bilim adamları genlerin deşifre edilmesi işleminin şimdilik kaba bir taslak olduğunu, çok sayıda bilinmeyenin çozum bekledıgini bildırmesine karşın, pek çogu genom devrimınin başladığını, artık hiçbir şeyin eskisi gıbi olamayacagını bilıyor. Herkes, bu devrimin yaşantımızı kökünden degiştirecegi konusunda hemfikir. Bu degişikliklerin bir kısmı şimdiden laboratuvar ve hastanelerde kurulu düzeni zor , gin nasıl oluştuguna ilişkin çarpıcı bulgulara ulaştılar; Prion Hastalığı'nın nedenini keşfettıler Bütün bu çalışmalar beyin ile ilgüi. Bunlann gerçekleşmesinde ise kilit isim Hermann Bujard. Almanya, Heidelberg Üniversıtesı Moleküler Biyoloji Merkezi Başkanı Bujard ekibi ile bırlıkte "Tet" sistemini geliştirdi. Canlı organızma genlennin uzaktan kontroluna olanak tanıyan bu sistem, gen araştırmalannın bugun ulaştıgı noktaya gelmesınde çok onemli bir rol oynadı. Bujard'ın hobı olarak başladıgı faalıyetleri giderek sayıları iki bını bulan bilımsel çalışmaya donuştü. Geçtiğimiz aylarda sinır sisteminde sinyal iletimi konusundaki çalışmalarından dolayı Isveçli Advid Carlton, Amerıkalı Paul Greengard vc Eric Kandel e verilen Nobel Tıp Odülü, bir anlamda Bujard'ın bu öncu çalışmalannı da ödüllendirmiş oldu. Aşagıda çevirisini sundugumuz New Scientıst'ten Laura Spinney'üı Hermann Bujard ile Tet sisteminin gelişımi konusundaki soyleşisi, sistemin tanıtımı açısından oldukça ilgi çekid. Laura Spinney: Genleri nasıl açıp kapıyoraunuz? Hermann Bujard: Tet sisteminde bir cins antıbiyotık olan tetrasüdin kullanarak hucrelerin içindeki genleri açıp kapayan yapay bir açmakapatma dügmesıni tetiklıyoruz. Bu işlemi birbiri ardına tekrarlayabüiyoruz. Aynca bu şekilde antibiyotigin dozunu azaltarak veya çoğaltarak, genin etkileşım duzeyini kontrol altinda tutabiliyoruz. Bu arastırmayı 1992 yüında yayımladık. LS: Sisteminizin çahşma sekli ile ilgili bir örnek verebilir misiniz? HB: Orneğin yetişkin bir farede tümöre neden olan bir genin etkisini incelemek istiyorsunuz. Oncelikle gen, bu açmakapatma düğmesının kontrolu altına sokulur. Daha sonra tetrasiklin veya 'daha da ıyısı turevı olan doksisiklin Arvid Carlsson ( D o x ) ) ge ni mutasyona ugramış farenin annesmin yıyecegine veya suyuna katılır. Boylece gen etkisiz hale getirilir. Embriyo bu şekilde normal gelişimini tamamlar, Fare behrli bir yaşa gelince Dox geri çeküır ve tumorün nasıl gelistigi izlenir. LS: Bu sistem bilim adamlanna ne gibi bir kolaylık sağladı? HB: Daha önce de memelüerin hucrelerindeki genlerin tek tek kontrol edilmesi yolunda girisımlerde bulunuldu. Acak bu sistemlerde Hermann Bujard genom çahfmalannın klllt açmakapatma dügmesini tetikleyecek olan bileşimler (örnegin agır keşfettı. O donemde, uzamsal bellek kon metaller, ısı veya hormonlar), dıger fizyolosunda etkili olduğunu düşündükleri genlı jik mekanizmalan da etkıledıgi için degiüzerinde çalışıyorlardı. Bu genlerden bu şiklige ugramış genin işlevi maskelenır. uzun vadeli bellek üzerinde etkili olan eı Tet sisteminin en buyuk avantajı gozzimlerden birini tetikliyor olabilırdı. Enî lem altinda tutmak istediginiz gen üzerinde min beymde bilgi birikimini saglayan bıyt etkili olmasıdır. Ayrıca Dox'un hücreler kimyasal temelı oluşturduguna inanılıyord üzerinde olçulebıhr bir etkisi yoktur. Ancak Bu tezı dogrulamak üzere gerçekleştirile en onemlisi, tetrasıklinler tıbbi açıdan en deneylerden bırinden çok anlamlı sonuçl; ince aynnularına kadar bilinen bileşıklerdir elde edildi. Tet sisteminin kullanıldığı t ve yaygın olarak kullanılırlar. Bunlann dodeneyde farelere belirli uzamsal düzenk kulara işleyiş şekilleri, plazma konsantrasmeler ogretildi. Daha sonra açmakapatrr yonlan gibi özelliklerine ilişkin somut veridügmesi kapatılarak enzimin etkisi sıfirlaı ler mevcuttur. Bu özelüklerinden dolayı bu dı. Fareler ögrendiklerini bileşimler degişıklıge ugratılmış genin anımsayamaz oldular. Bu çok üzerindeki kontrolunuzu arttınr. önemli bir sonuçtu. Ancak bu arada başka bir soru daha LS: Genetik açmakapatma düğgundeme geldi. Bilgi tumuyle mesinin zamanlamasuu kontrol etsilınrnış miydi? Yoksa yerinde mek niçin bu kadar önemlidir? durmakla bırlikle erişmek HB: Bunun pek çok nedeni vardır. Bir mumkun degıl miydi? Bunu kere, bazı genler gelişim çerçevesinde çok yanıtlamak için geni yeniden kritik bir rol oynar. Bu genleri etkisiz hale açık konumuna getirdiler. Fagetirir veya bozarsaruz, ortaya ölümcül soreler ilk ogretüenleri aynen nuçlar çıkar. Genin ileri yaşlardaki rolünü tekrarladı. Demek ki bellek incelemeniz mümkun olmaz, çunku hayvan hep oradaydı; silinmemişti. ölür. Veya hayvanın gelişimini, ölümcül olDaha önc'eki deneylerde masa da oyle bir şekilde degiştirirsiniz ki, bu enzimin bellegin oluşuinceleyeceginiz genın etküerıni o karmaşamunda etkili oldugu arilaşüda aynştırma şansınız ortadan kalkar. Eric mıştı. Bu son çahşma, soz koKendel'in çalışmalannda goruldügü gibi nusu enzimin bellegi gerı gegenın işlevini bu surecin farklı evrelerinde tirmekte de etkin olduğunu orincelemeniz de çok önemlidir, taya çıkartö. Tersine dondurulebilir bir açmakapatma meLS: Columbia Üniversitesi'nden kanızması olmadan boyle bir Eric Kandel'e bellek üzerindeki çalışdeneyı gerçekleştirmek immalanndan dolayı Nobel Tıp ödülü kansızdı. Bu geri döndürülebiverildi. Kendel Tet sisteminden nasıl lirlik yetenegi sayesınde, bıreyararlandı? yi kendi kontrol grubu gıbi HB: Kandel laboratuvarında çalışankullanarak son derece ekonolar Tet sisteminin avantajlarını çok erken luyor. Kimi bu teknolojinin üerıde korkutucu gelişmelere yol açacagını söylerken, kimi de yararlannın'zararlarmdan daha fazla olacagına inanıyor. Bu ikinci grubun sayıca fazla olması bilim adamlannı yüreklendiriyor. Dünyanın dort bir yanında sürdürülmekte olan gen araşürmalannda deney farelerinin genleri elektrik ampulleri gibı bir "açüıp", bir "kapatılıyor." Burada amaç genlerin ne işe yaradıgını ortaya çıkartmak. Bilim adamlan bu yolla Huntington Hastalıgı'na yol açan geni buldular; belle Paul Creengard 714/12 Eric Kandel