Katalog

2007 Nobel Tıp Ödülü genlerin rolünü ortaya çıkaran buluşa... Bu yılın Nobel Tıp Ödülü Amerikalı Mario R. Capecchi ve Oliver Smithies ve İngiliz Martin J.Evans arasında paylaştırıldı. Üç bilim adamı embriyonik kök hücrelerden yararlanarak farelerde spesifik gen değişikliğini gerçekleştirmenin yolunu buldular. kisi Amerikalı biri İngiliz bilim adamı, memelilerde embriyonik kök hücreleri ve DNA rekombinasyonu* ile ilgili devrim niteliğinde buluşlara imza attılar. Bu çalışma, farelerde “Gen Hedeflemesi” olarak bilinen çok önemli bir teknolojinin yaratılmasının yolunu açtı. Şimdi bu teknoloji, yeni tedavilerin geliştirilmesinden temel bilimsel araştırmalara dek, biyotıbbın tüm alanlarında kullanılıyor. Gen hedefleme çoğunlukla tek bir genin faaliyetini durdurmakta, geni işlevsiz bırakmakta kullanılır. Bu tür “Nakavt (belirli bir geni laboratuvarda bozulmuş fare)” deneyleri, çok sayıda genin, embriyonik gelişme, yetişkin fizyolojisi, yaşlanma ve hastalıklardaki rolüne açıklık getiriyor. Bugüne dek on binden fazla fare geni (memeli genomundaki genlerin yaklaşık yarısı) nakavt edilebildi. Çok yakın bir gelecekte uluslararası çabalar sayesinde varolan tüm genler için “nakavt fare” yaratmak mümkün olabilecek. Gen hedefleme yardımı ile fare genomunda çeşitli DNA değişiklikleri yapılabilecek. Bu sayede bilim adamları sağlıkta ve hastalıkta genlerin rolünü tek tek saptamayı başarabilecekler. Gen hedefleme, bugüne dek beş yüzden fazla farklı insan hastalığının fare modelini üretti. Bunların başında kalpdamar hastalıkları, sinir hasarı hastalıkları, diyabet ve kanser geliyor. İ de DNA dizilim değişimi, insanlardaki genetik varyasyonu artırır.Bu değişim “homolog rekombinasyon” adı verilen süreç içinde gerçekleşir. Evrim boyunca varolan bu süreç 1958 yılında Nobel ödüllü Joshua Lederbeg'in bakteriler üzerindeki çalışması ile gün ışığına çıkmıştı. Mario Capecchi ve Oliver Smithies, homolog rekomsinasyonun memeli hücrelerindeki genlerin değiştirilmesinde kullanılabileceğini ortaya çıkarttılar. Bundan sonra gelişmeler birbirini kovaladı. 1989 yılında ES hücrelerinde homolog rekombinasyon yolu ile gen hedefli fare yaratıldı. Bu tarihten sonra geliştirilen nakavt fare türü sayısında büyük artış kaydedildi. Artık spesifik hücrelerde veya organlarda, spesifik zaman diliminde mutasyonları faal hale getirmek mümkün. SAĞLIKTA VE HASTALIKTA GEN HEDEFLEME Mario Capecchi EMBRİYONİK KÖK HÜCRELERİ Martin Evans ise diğer taraftan farede embriyonal kanserli (EC) hücreler üzerinde çalışırken bunların herhangi bir hücre tipine dönüştüğünü keşfetti. Bunun üzerine EC hücrelerini genetik malzeme taşımacılığında kullanabileceğini düşündü. İlk aşamalarda bu düşüncesini yaşama geçirmekte başarısız oldu, çünkü EC hücreleri anormal kromozomlar taşıyordu. Alternatif arayışlarına giren Evans, kromozomsal olarak normal olan hücre kültürlerinin erken fare embriyolarından elde edilebileceğini keşfetti. Şimdi bu hücrelere embriyonik kök (ES) hücreler deniyor. Evans bu ES hücrelerinden yararlanarak yeni genetik malzemeleri taşıyan fareleri yaratmayı başardı. İKİ FİKRİN BİRLEŞMESİ 1986 yılında Capecchi ve Smithies kültür hücrelerinde homolog rekombinasyon yolu ile ilk genlerin hedeflenebildiğini ortaya çıkarttı. Bu arada Evans da nakil için gerekli olan unsurun ES hücreleri olabileceğini ortaya koymuştu. Bundan sonraki aşamada bu iki keşif birleştirildi. HOMOLOG REKOMBİNASYON* YOLU İLE GEN DEĞİŞİKLİĞİ Vücudumuzun yaşam boyu gelişimi ve işlevi DNA içinde gerçekleşir. DNA'mız biri anneden diğeri babadan olmak üzere çift olarak bulunan kromozomların içinde yer alır. Bu kromozom çifti için Gen hedefleme yoluyla artık memeli fizyolojisinin tüm alanlarına müdahale edilebilecek. Bu müdahalelerden bazıları şöyle: • Memelilerde fetüs gelişimindeki yüzlerce genin rolü netleşecek • Memelilerde organ gelişimi ile ilgili genlerin rolleri ortaya çıkartıldı. • Doğuştan gelen sakatlıkla Martin Evans rın nedenleri konusunda genetik bilgi edinildi. • Bu yöntemle insan hastalıkları için fare modelleri geliştirildi. Kalıtsal hastalıkların arasında kistik fibroz, talasemi sayılabilir. Dipnot: *Homolog kelimesi eski Yunancadan gelir ve “anlaşmak” anlamında kullanılır. Günümüzde sözlük anlamıyla “benzer, türdeş” olarak tanımlanır. Genetikte, homoloji protein ve DNA dizilimleri ile ölçüür. Homolog iki gen, yüksek seviyede dizilim benzerliğine ve özdeşliğine sahiptirler Oliver Smithies Fizik ödülleri sabit disklerdeki verileri okuyan teknolojiye Bu yılın Nobel Fizik ödülleri Fransız Albert Fert ve Alman Peter Grünberg arasında paylaştırıldı.İki bilim adamı sabit diskler üzerindeki verileri okumakta kullanılan teknolojiyi geliştirdiler. Bu teknoloji sayesinde sabit diskler minyatürleştirildi. 1 Albert Fert ve Peter Grünberg CBT 1073/11 12 Ekim 2007 988 yılında Fransız Albert Fert ve Alman Peter Grünberg birbirlerinden bağımsız olarak tümüyle yepyeni fiziksel bir etki keşfettiler. Buna dev manyetodirenç (Giant Magnetoresistance veya GMR) deniliyor. Çok zayıf manyetik değişiklikler GMR sisteminin elektriksel direncinde temel farklılıklar yaratabiliyor. Bu tür bir sistem, manyetik olarak kaydedilen bilginin elektrik akımına dönüştürülmesi gerektiği durumlarda, sabit disklerden verileri okumak için ideal bir araç oluşturur. Bu buluştan yararlanan bilim adamları ve teknisyenler bu etkiden yararlanabilmek için okumakafalarına ihtiyaç duydular. 1997 yılında GMR etkisine dayanan ilk okumakafası piyasaya çıkartıldı ve çok kısa bir süre içinde standart teknoloji haline geldi. Bugün en ileri okuma teknolojileri GMR'nin daha gelişmiş şeklinden başka bir şey değildir. Bir sabit disk müzik gibi bilgileri, farklı yönlere mıknatıslanmış mikroskobik ölçekteki küçük alanlara depolar. Bilgilere, diski tarayıp, manyetik değişiklikleri kaydeden okuma kafası yardımı ile erişilir. Sabit disk küçüldükçe, manyetik alanlar giderek zayıflar. Bu nedenle bilgi, sabit disk üzerine yoğun bir şekilde sığdırılacaksa daha hassas kafalara ihtiyaç duyulur. GMR etkisine dayanan bir okuma kafası çok küçük manyetik değişiklikleri elektriksel dirençteki farklılıklara dönüştürür ve buna bağlı olarak okuma kafasının yaydığı akımdaki değişikliklere çevirir. Akım böylece okuma kafasından gelen sinyaller haline gelir ve farklı güçteki sinyaller sıfırları ve birleri temsil eder. GMR etkisi 1970'lerde geliştirilen farklı malzemelerden çok ince tabakalar üretmeye yarayan yeni tekniklere dayanarak keşfedildi. GMR'nin yararlı olabilmesi için birkaç atom kalınlığında tabakalar içeren yapılar gerekiyor. Bu nedenle GMR nanoteknolojinin gelecek vaat eden uygulamalarından biri olarak değerlendiriliyor. NOBEL ÖDÜLLERİ