Son zamanlarda sivrisinekler hakkında çok konuşuldu ; özellikle, genetiğiyle oynanmış çeşitlilik. Bu yaz, California Üniversitesi, Santa Barbara ve Washington Üniversitesi'nden bir bilim insanı ekibi, sivrisinek vizyonunu bozmak için bir yönteme öncülük ederek, insan hedeflerini bulmalarını çok zorlaştırdı .
Böyle bir başarıya nasıl ulaştılar? CRISPR olarak bilinen bir genetik mühendislik aracı kullanarak .
Harvard Tıp Okulu'nda genomik mühendisi olan Raphael Ferreira, "CRISPR, başlangıçta bakterilerin virüslerle savaşmak için geliştirdiği bir yoldu" diyor. Genellikle bir çift "moleküler makas" ile karşılaştırıldığında, CRISPR , DNA veya RNA ipliklerini kesin, önceden programlanmış bir yerde kesmek için CRISPR ile ilişkili enzimlerin kısaltması olan Cas adlı özel proteinler kullanır . Ardından, sistem istenen geni o bölgeye yerleştirebilir veya çıkarabilir ve viyola : gen-düzenlenmiş organizma.
CRISPR, insan sağlığı alanında - kör edici sivrisinekler gibi - birçoğu da dahil olmak üzere bir olasılıklar dünyası açar. Ama bunun için kullanılan tek şey bu değil. Ferreira, "Bu teknolojinin pek çok çeşidine sahibiz, mümkün olan her türlü genetik mühendisliğini yapmamıza izin verdi" diyor.
İşte bilim insanlarının CRISPR'yi laboratuvarın içinde (ve potansiyel olarak dışında) uygulamalarının en çılgın yollarından bazıları.
1. Büyüyen Baharatlı Domates ve Kafeinsiz Kahve Çekirdekleri
Asmada olgunlaşmış bir domatesi ısırdığınızı hayal edin. Aklınıza hangi tatlar geliyor? Tatlı? Asidik, belki biraz tuzlu? Baharatlıya ne dersin?
Uluslararası bir genetikçi ekibi sayesinde, mütevazı domatesin gelecekteki lezzet profili bu olabilir . Brezilya ve İrlanda'daki araştırmacılar, domates bitkilerinde uyuyan kapsaisinoid genleri aktive etmenin bir yolu olan CRISPR'yi önerdiler, aynı genetik dizi, chilis'e vuruşlarını veren aynı genetik dizi. Bitkiler, mükemmel kanlı Mary'yi yaratmanın yanı sıra , yetiştirilmesi çok zor olan geleneksel biberlere ekonomik bir alternatif vaat ediyor.
CRISPR ayrıca günlük kahvaltı rutininizi hızlandırabilir veya hızlandırabilir. İngiltere şirketi Tropic Biosciences şu anda kafeinsiz yetiştirmek için tasarlanmış bir kahve çekirdeği geliştiriyor . Bu çok önemli, çünkü günümüz kahve çekirdeklerinin kimyasal olarak kafeinsiz hale getirilmesi gerekiyor, genellikle etil asetat veya metilen klorüre (aynı zamanda boya sökücüde bir bileşen) batırılarak. Bu sert kimyasal banyo, hem çekirdeklerin kafeini hem de lezzetlerinin çoğunu yok eder. CRISPR kahvesi, tam kafein tüm kavrulmuş iyiliği ile, titremesiz bir Joe fincanı vaat ediyor.
2. Akşamdan Kalmayan Şarap Yapmak
Ertesi sabah kafanızı dağıtan bir akşamdan kalma olmadan şehirde bir gece geçirmeyi dilediyseniz, şansınız yaver gidebilir. Illinois Üniversitesi'ndeki bir bilim insanı ekibi, şarabı fermente etmek için kullanılan bir maya türünün sağlığa faydalarını artırmak için genetik makaslarını kullandılar ve ertesi gün baş ağrılarından sorumlu genleri kopardılar.
Saccharomyces cerevisiae , söz konusu maya, poliploid bir organizmadır, yani her bir genin birçok kopyasına sahiptir (normal ikisinin aksine). Bu özellik, mayayı hem son derece uyarlanabilir hem deaynı anda bir genin yalnızca bir kopyasını hedefleyebilen eski yöntemlerle genetik mühendisliğini son derece zor hale getirir.
Ancak CRISPR, genetik mühendislerinin bir genin her bir versiyonunu tek seferde kesmesine izin verir. Eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, "CRISPR ile yapabileceklerinizin karmaşıklığı çok ötesinde" diyor Ferreira, "Her şey verimlilikle ilgili."
Illinois ekibi, bunu kullanarak, şaraplarındaki kalp-sağlıklı resveratrol miktarını artırırken, kesme odası zemininde kalıntı bıraktı.
3. Tüm Boğa, Dövüş Yok
Sığır yetiştiriciliği söz konusu olduğunda, boynuzlar genellikle kullanılmaz. Tamamen büyümüş bir boğada, çiftçi, diğer sığırlar ve bazen de hayvanın kendisi için tehlike oluştururlar.
Geleneksel olarak, çiftlikte yetiştirilen sığırların boynuzları, boynuz tomurcukları adı verilen iki kemikli çıkıntı üzerinde bulunan hayvanın alnındaki boynuz üreten hücreler yok edilerek kesilir. Tomurcuklar birkaç farklı acı verici yoldan biriyle yok edilir : eski moda bıçaklarla veya sıcak ütüler, elektrik veya sodyum hidroksit gibi yakıcı maddeler uygulayarak. Bu uygulamalar bazen yüzde şekil bozukluğuna veya göz hasarına yol açabilir. Ancak CRISPR daha etik bir alternatif sunabilir.
Bilim adamları, CRISPR kullanarak sığırlarda boynuzsuzluk için bir gen tasarladılar ve bu hayvanlarda boynuz çıkarma prosedürlerine olan ihtiyacı etkili bir şekilde ortadan kaldırdılar. Daha da ilginç bir şekilde, bu gen-düzenlenmiş boğalardan bazıları, özelliği yavrularına aktarabilmiştir - bu, özelliği popülasyon dolaşımında tutmak için çok önemlidir. Bilimsel çevrelerde, bu potansiyel olarak büyük bir başarı öyküsü olarak görüldü: o kadar ki, Davis California Üniversitesi'nden genetikçi Alison L. Van Eenennaam, Nature'da boynuz çıkarılmasını "yüksek düzeyde hayvan refahı endişesi" olarak nitelendiren bir makale yazdı. Öncelik" ve devam eden araştırmaları savunmak .
Tarihsel olarak, genel halk, genleri değiştirilmiş mahsuller ve çiftlik hayvanları için daha az hevesliydi, ancak son araştırmalar bu tutumların değişebileceğini gösteriyor . Peki ya CRISPR biraz daha az "Charlotte's Web" ve biraz daha fazla "Jurassic Park" için kullanılsaydı?
4. Kayıp Türleri Diriltmek
Belki de şu anda CRISPR için en uzak kullanım, tüm türleri ölümden geri getirme potansiyelidir. Ve şu anda, belirli bir türün diriltilmesi hakkında ciddi bir konuşma var: yolcu güvercini .
Yolcu güvercinleri, korumacı Aldo Leopold'un "tüylü bir fırtına" olarak tanımladığı olayda, yüz milyonlarca güçlü sürüler halinde Kuzey Amerika ormanlarında geziniyor, gökyüzünü karartıyor ve yeraltında gümbürdüyor. Ancak bu durum 18. ve 19. yüzyıllarda Avrupalı sömürgecilerin kıtaya yayılmasıyla değişmeye başladı.
Her yerde bulunmalarının yanı sıra, yolcu güvercinleri talihsiz bir lezzetli olma niteliğine de sahipti. Onlar avlanan vardı topluca hem gıda ve spor için, aç Avro-Amerikalılar tarafından. İnsanların yuvalama alanlarının çoğunu eşzamanlı olarak yok etmesi dışında, bu muhtemelen kuşların toplam nüfusu için yıkıcı olmazdı. Bu acımasız kombinasyon, türleri 20. yüzyılın başlarında keskin bir düşüşe sürükledi. Bilinen son yolcu güvercini, Martha adlı bir kuş , 1914'te esaret altında öldü.
Şimdi bilim adamları, bu ikonik kuşları geri getirmenin bir yolu olarak CRISPR'yi arıyorlar. Kaliforniya merkezli biyoteknoloji kuruluşu Revive & Restore, yakından ilişkili bant kuyruklu güvercin genomunu değiştirerek türleri yeniden oluşturmayı amaçlayan özel bir Yolcu Güvercin Projesi'ne sahiptir. Grup, başarılı olursa, kara ayaklı gelincikten yünlü mamutlara kadar her türlü soyu tükenmiş veya kritik tehlike altındaki yaratığı diriltmek için bu yaklaşımı kullanabileceklerini söylüyor . Olsun ya da olmasın onlar gerektiği , elbette, hala bazı tartışma meselesi, ancak hiçbir CRISPR bilim kurgu şeyler mümkün hale gelmiştir inkar var içinde.
Şimdi bu ilginç:
2020'de Emmanuelle Charpentier ve Jennifer Doudna, CRISPR teknolojisine öncülük ettikleri için kimyada Nobel ödülüne layık görüldüler ve bu da onları bugüne kadar ödülü alan altıncı ve yedinci kadın yaptı.
