Bilimciler bir süredir genler üzerinde değişimler yapıyorlar. University of Pittsburgh'dan Alexander Deiters bu işlemi yüksek hassasiyet ile kontrol edebilen bir yol buldu:

Işık Kullanımı

Kullanılan yöntem açısından bir ilk olan araştırma Journal of the Amercan Chemical Society' de yayımlandı.

2013 yılından beri bilimciler gen-değiştirme gereci olan CRISPR/Cas9 isimli bir araç kullanıyorlardı. Yöntem, genomdaki belli bir bölgede, bakteri temelli bir protein olan Cas9 ve çift sarmal yapının bozulmasına sebep olan sentetik RNA kılavuzu işlemini temel alıyor. Bu durum bir genin çıkarılmasını, görevinin değiştirilmesini ya da istenilen bir mutasyon girişini mümkün kılıyor.

Pratikte, CRISPR  yöntemi araştırmacılara, insan hastalıklarını gösteren laboratuvar hayvanı üretiminde, küfe dayanıklı buğday tohumu üretiminde, kistik fibrozis ve orak hücre hastalığının tedavisine dair büyük bir vaatte bulunuyor.

Prof. Deiters ve ekip arkadaşları bir dizi deney aracılığıyla Cas9 üzerinde ışık-aktiveli bir analog değişimi yapılabilen bir lisin kalıntısı (lisin bir amioasittir) buldular.

Deiter tarafından geliştirilen yöntem; "kafeslenmiş" olarak isimlendirilen, işlevsel olarak aktif olmayan bir Cas9 proteini oluşturuyor, bu kafes ışık kullanılarak kaldırılıyor, enzim aktifleşiyor ve böylelikle de gen değişimi başlıyor.

Deiters:

"Bu yöntem insanların hücrelerde gen değişimi yapabilmelerine ya da daha iyi konumsal ve zamansal kontrole sahip laboratuvar hayvanlarını oluşturabilmelerine olanak sunacak. Önceden bir geni saf dışı bırakmak istediğinizde, nerede ve ne zaman meydana geldiği noktasında sınırlı bir kontrole sahip oluyordunuz. Cas9 içerisine ışık yerleştirme mühendisliği daha hassas bir gen-değiştirme aracı sağlıyor. Yani bu yöntemle "bu hücrede, bu zamanda , genomun bu noktasında değişiklik yapmak istiyorum" diyebilirsiniz" diyor.

Gende değişiklik yapılması planlanan yere ve zamana dair gelişmiş bir kontrol sağlamak; "hedef dışı etkileri" ortadan kaldırma noktasında yardımcı olabilir ve genetik çalışmaların emsalsiz bir çözünürlükte gerçekleştirilebilmesine olanak sunabilir.

---

Araştırma Referansı: James Hemphill, Erin K. Borchardt, Kalyn Brown, Aravind Asokan, Alexander Deiters. Optical Control of CRISPR/Cas9 Gene Editing.Journal of the American Chemical Society, 2015; 137 (17): 5642 DOI:10.1021/ja512664v
Kaynak: University of Pittsburgh, "Altering genes with the aid of light", http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-05/uop-agw050815.php