1901 yılından bu yana İsveç Kraliyet Bilimler Akademisi, İsveç Akademisi, Karolinska Enstitüsü ve Norveç Nobel Komitesi tarafından seçilen bilim insanlarına verilen Nobel Ödülleri, 2020 yılında iptal edilmeyen birkaç etkinlikten bir oldu. 7 Ekim’de ilan edildiği üzere, 2020 Nobel Kimya Ödülü “gen mühendisliği için bir yöntem geliştirmeleri”nden dolayı Max Planck Üniversitesi’nden Emmanuelle Charpentier’a ve Kaliforniya Üniversitesi’nden Jennifer A. Doudna’a verildi. Bu yöntem, günümüzde moleküler biyoloji uygulamalarında sıklıkla kullanılan “CRISPR-Cas-9 sistemi”, halk dilindeki adıyla “gen makasları”dır.
CRISPR-Cas-9 SİSTEMİ NEDİR?
İngilizcede Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats sözcüklerinin kısaltmasından oluşan CRISPR, Türkçeye Düzenli Aralıklarla Bölünmüş Palindromik Tekrar Kümeleri olarak çevirilebilir. Dünya üzerinde bilinen arkelerin tamamına yakınının ve bakterilerin de yaklaşık yarısının doğada bir çeşit virüs-savunması olarak kullandığı bu sistem, günümüz bilimsel araştırmalarında pek çok genomu istediğimiz gibi düzenlemek için kullanılabilmektedir. Sistemin tam adında yer alan Cas-9 ise bir protein ismidir. Bu protein “moleküler makaslar” olarak da anılan bir işlev görerek, DNA’yı belirlediğimiz iki noktadan kesebilir.
CRISPR-Cas-9 UYGULAMALARI NELERDİR?
Bilimsel araştırmalardan heyecan verici sonuçlar almamız oldukça olası bir durum. O halde CRISPR-Cas-9 sistemini Nobel Ödülü’ne layık görülecek kadar özel kılan ne? Tabii ki bunun cevabını ancak Nobel Komitesi verebilir, fakat biz yine de GazeteBilkent okurları olarak yorumlamaya çalışalım. Nobel Ödülleri genellikle çok temel keşiflere verilir: Herkesin okuyunca “Aslında çok mantıklı! Bunu ben de düşünebilirdim.” dediği fakat gerçekten araştırıp, kanıtlanıp, etkisini yıllar boyunca gözlemleyip bilim dünyasına yapılan katkılarının değerlendirildiği araştırmalara. Buna bir örnek olarak 2019 Nobel Tıp Ödülü hakkında yazdığım yazıyı hatırlayalım: Geçtiğimiz yıl bu ödül, hücrelerin oksijeni nasıl kullandığını keşfeden bilim insanlarına verilmişti. Aslında hücrelerimizin oksijen kullandığı oldukça bariz bir bilgi olmasına rağmen bunu detaylı bir şekilde kanıtlamak ve bu bilgiyle pek çok yeni araştırmanın kapılarını aralayabilmek, Nobel Ödülleri için önemli bir kriter olsa gerek.
İşte CRISPR-Cas-9 sistemi de belki bu kadar önemli bir sistem. Neden mi? Çünkü bu “gen makasları”, bilim insanlarının sadece bakteri ve arkelerde değil, başta insan hücreleri olmak üzere pek çok canlının genomlarını düzenleme imkanı veriyor. Burada CRISPR-Cas-9 sisteminin bir yöntem olduğunu hatırlamamız önemli. Bir makas ile nasıl farklı uygulamalar yapabiliyorsak, CRIPR-Cas-9 ile de yapabiliriz. Örneğin, kanser hücrelerinde aktif olan genleri tanımlamamıza yardımcı olurken, bambaşka bir alan olan HIV’ın tedavisinde de kullanılabiliyor. İnsan hücrelerini etkileyen hastalıkları tedavi etmek için geliştirilen ilaçlarda kullanılan enzimler, CRIPSR-Cas-9 sistemi ile programlanarak zararlı organizmaları birebir olarak hedefleyip öldürebiliyor. Hatta, sivrisineklere bulaşıp onlardan da insana geçen Malaria hastalığına karşı direnç gösteren sivrisinekler tasarlamak için bile bu sistemden yararlanılıyor. Aynı zamanda bitkilerde direnci arttırmak, tarımdaki ürün kalitesini arttırmak (çekirdeksiz karpuz ve domates üretmek gibi) ve biyoyakıt verimliliğini arttırmak için gerekli düzenlemeleri yapmak için de CRISPR-Cas-9 sistemi kullanılıyor.
Kaynakça
1. Nobel Ödülleri Resmi Sitesi
2. Kanser tedavileri, HIV, Malaria, bitki dirençleri, tarım verimliliği, biyoyakıt kullanımı için referans alınan makaleler.
GazeteBilkent’te Nobel Ödülleri hakkında daha önceden yazılmış yazılara göz atmak için: 2019 Nobel Tıp Ödülü, 2019 Nobel Fizik Ödülü, 2019 Nobel Ekonomi Ödülü, 2018 Nobel Ödülleri, 2018 Nobel Fizik Ödülü, 2016 Nobel Ekonomi Ödülü. Buraya kadar gelmişken Stockholm Nobel Müzesi‘ni de gezebilirsiniz.
