Yaşamı Tasarlamak

Konuk Yazar 24 Ekim 2016 Bilim & Teknoloji Bir yorum bırakın

2007 yılında kendi genom haritasını kamuoyuna açıklayan yaşam bilimci Craig Venter, 21.yy’ın öncü isimlerinden biridir. İnsan Genom Projesi’ne yaptığı katkılara ek olarak, kurduğu şirketler ve J. Craig Venter Enstitüsü sayesinde genetik çalışmaların bambaşka bir boyut kazanmasını sağlamıştır.

J.Craig Venter Enstitüsü, 2010 yılının mayıs ayında, oldukça önemli bir bilimsel gelişmeyi duyurdu.

İlk adımda, hücre duvarına sahip olmayan Mycoplasma Mycoides bakterisinin genomunu oluşturan yaklaşık 1.080.000 adet baz çifti, dijital bilgisayar modellerinin yardımıyla laboratuvar ortamında sentezlendi. Sentezlenen genoma moleküler düzeyde Venter Enstitüsü’nün imzası eklendi.

Sentezlenen yapay Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 genomu, Mycoplasma cinsinin farklı bir türü olan Mycoplasma capricolum bakterisine yerleştirildi, M. capricolum’un kendi genomu ise tamamen çıkartıldı. M. mycoides JCVI-syn1.0 genomuna sahip M. capricolum bakterisi, yaşamını sürdürmeyi ve çoğalabilmeyi başardı. Yapay bakteri, M. mycoides JCVI-syn1.0 genomu sayesinde davranışsal olarak M. mycoides bakterisinin özelliklerini gösterdi. Oluşturulan bu yapay bakteriye bilimsel olarak Mycoplasma laboratorium adı verildi, Synthia takma ismiyle de anıldı. M. laboratorium sayesinde; sentetik olarak sentezlenen baz çiftlerinden oluşan genomun, canlı bir hücrenin yaşamasını ve çoğalmasını sağlayabildiği görüldü. Genotipin fenotipi belirleyici etkisi ilk kez bu kadar kapsamlı bir çalışmayla tam anlamıyla gözlenmiş oldu.

Dijital ortamda genom tasarlamak ve tasarlanan genomu laboratuvar ortamında sentezlemek, 21.yy için oldukça önemli bir gelişme olabilir. Craig Venter, yapay genoma sahip bakterilerin; bio yakıt üretimi ve spesifik ilaç sentezi gibi pek çok alanda kullanılabileğini düşünüyor. Petrol şirketi Exxon Mobil 2009 yılında, temiz bio-yakıt ve kimyasal üretebilecek bakterilerin tasarlanması için yapay genom araştırmalarına 600 milyon dolarlık bir kaynak aktarmıştı.

Enerji Üreten Bakteri

Günümüzde hidrojen, değerli bir yenilenebilir enerji kaynağı olarak görülmektedir. Petrol ve türevlerine göre ortalama 1.33 kat daha verimlidir ve atık olarak sadece su buharı oluşturma özelliğiyle çevre dostudur. J.Craig Venter Enstitüsü’nde, fotosentetik bakterilerden yenilenebilir enerji kaynağı olarak kullanılacak H2 üretilmesine yönelik genetik çalışmalar yapılmaktadır. Fotosentetik Cyanobacteria bakterileri, fotosentez süreci sonucunda O2 ve H2 oluşturmaktadır. Ancak fotosentez ürünü O2’nin varlığı hidrojenaz enzimini inhibe etmekte ve oluşan H2 miktarını sınırlamaktadır. Cyanobacteria’ların ürettiği H2 miktarını arttırabilmek için, fotosentetik Thiocapsa roseopersicina ve Rubrivivax gelatinosus bakterilerinde bulunan “oksijene dirençli NiFe Hidrojenaz” enzimini kodlayan genler Cyanobacteria’ya aktarılmıştır.

Laboratuvarda üretilen, oksijene dirençli Hidrojenaz enzimini üretme yeteneği kazandırılmış melez Cyanobacteria’ların, normal Cyanobacteria’lara göre fotosentez sonucunda 4 kat daha fazla H2 oluşturduğu gözlenmiştir. Enerji kaynağı olarak sadece güneş ışığı ve su kullanan, doğaya herhangi bir maliyeti olmayan Melez Cyanobacteria’ların ekonomik olarak üretilmesi, Enstitü’nün amacıdır. Bu sayede çevre dostu yenilenebilir H2 enerjisinin üretimi daha da kolaylaşacak, yaygınlaşması için önemli bir adım atılmış olacaktır.

Artık DNA’yı sentetik olarak üretebileceğimizi biliyoruz. Canlıları gözlemleyerek genomu tanıyoruz ve mevcut genetik kapasitenin nasıl ötesine geçebileceğimizi düşünüyoruz. Canlıların genlerini kopyalıyor, melezleştiriyor ve daha üstün türler yaratıyoruz. Şimdilik mevcut canlı genomlarını kullanıyoruz, belki gelecekte kendi özgün genomlarımızı da tasarlayabileceğiz.

Daha güçlü ve daha zeki insanlar tasarlayacağız belki de, evrimsel sürecimizde bir sıçrama yaratacağız. Belki bir gün, Dünya’mız tamamen bizim tasarladığımız canlılardan, melezlerden oluşacak… Yaşamın dinamik süreci, tasarladığımız canlılara öngörülemeyen evrimsel yollar çizecek, yepyeni türler oluşacak… Ve yüz binlerce yıl sonra, homo sapiens yok olsa bile, canlılığa attığımız imza; deniz diplerinden buzullara, kutuplardan çöllere, milyonlarca türde hayat bulacak… Ve insanın varoluşu, canlılığın yepyeni biçimlerine dönüşmüş şekilde, Dünya var oldukça yaşamaya devam edecek…

Hazırlayan: Emre Yorgancıgil

İleri Okumalar