Emmanuelle Charpentier ve Jennifer A. Doudna, gen teknolojisinin en keskin araçlarından birini keşfettiler: CRISPR / Cas9 genetik makas. Araştırmacılar bunları kullanarak hayvanların, bitkilerin ve mikroorganizmaların DNA'sını son derece yüksek bir hassasiyetle değiştirebilirler. Bu teknolojinin yaşam bilimleri üzerinde devrim niteliğinde bir etkisi oldu. Yeni kanser tedavilerine katkıda bulunuyor ve kalıtsal hastalıkları tedavi etme hayalini gerçekleştirebilir.
Araştırmacılar, yaşamın iç işleyişini öğrenmek istiyorlarsa, hücrelerdeki genleri değiştirmelidir. Bu, zaman alıcı, zor ve bazen imkansız bir işti. CRISPR / Cas9 genetik makası kullanarak, birkaç hafta içinde yaşam kodunu değiştirmek artık mümkün. Bu genetik araçta, hepimizi etkileyen muazzam bir güç var. Nobel Kimya Komitesi başkanı Claes Gustafsson, ‘sadece temel bilimde devrim yapmakla kalmadı, aynı zamanda yenilikçi mahsullerle sonuçlandı ve çığır açan yeni tıbbi tedavilere yol açacak’ diyor. Bilimin çekici yanlarından biri, tahmin edilemez olmasıdır - bir fikrin veya sorunun nereye varacağını asla önceden bilemezsiniz. Bazen meraklı bir zihin çıkmaz bir yolla karşılaşır, bazen de dolaşması yıllar alan dikenli bir labirentle karşılaşır. CRISPR-Cas9 adlı gen editörü, nefes kesici potansiyele sahip böyle beklenmedik bir keşif. Emmanuelle Charpentier ve Jennifer Doudna, bir Streptococcus bakterisinin bağışıklık sistemini araştırmaya başladıklarında, fikirlerinden biri, belki de yeni bir antibiyotik formu geliştirebilecekleriydi. Bunun yerine, genetik materyalde hassas kesikler yapmak için kullanılabilen ve yaşam kodunu kolayca değiştirmeyi mümkün kılan moleküler bir araç keşfettiler.
Emmanuelle Charpentier, Streptococcus pyogenes ile ilgili çalışmaları sırasında, daha önce bilinmeyen bir molekül olan tracrRNA keşfetti. Çalışması, tracrRNA'nın, virüsleri DNA'larını parçalayarak etkisiz hale getiren eski bağışıklık sistemi CRISPR/Cas'ın bir parçası olduğunu gösterdi.
Charpentier, keşfini 2011'de yayınladı. Aynı yıl, geniş RNA bilgisine sahip deneyimli bir biyokimyacı olan Jennifer Doudna ile bir işbirliği başlattı. Birlikte, bakterinin genetik makasını bir test tüpünde yeniden oluşturmayı ve makasın moleküler bileşenlerini basitleştirmeyi başardılar, böylece kullanımları daha kolay oldu.
Bakteriler eski bir bağışıklık sistemi taşırlar. Araştırmacılar çok farklı bakterilerin genetik materyalini ve aynı zamanda archaea'yı karşılaştırdıklarında, tekrarlayan DNA dizileri bulurlar. Aynı kod defalarca görünür, ancak tekrarlar arasında farklı olan benzersiz diziler vardır. Bu tekrarlanan diziler, CRISPR olarak kısaltılan düzenli aralıklarla kümelenmiş kısa palindromik tekrarlar olarak adlandırılır. İlginç olan, CRISPR'deki benzersiz, tekrar etmeyen dizilerin çeşitli virüslerin genetik kodlarıyla eşleşiyor gibi görünmesidir, bu nedenle şu anki düşünce, bunun bakterileri ve arkeleri virüslerden koruyan eski bir bağışıklık sisteminin bir parçası olduğudur. Hipotez, bir bakteri bir virüs enfeksiyonundan kurtulmayı başarırsa, virüsün genetik kodunun bir parçasını enfeksiyonun bir anısı olarak genomuna eklemesidir.
Doudna karmaşık bir makinenin haritasını çıkarıyor. Bu haber hem dikkat çekici hem de heyecan verici. Bakterilerin eski bir bağışıklık sistemine sahip olduğu doğruysa, bu büyük bir olaydır. Araştırmacılar, CRISPR dizilerine ek olarak, CRISPR ile ilişkili olarak adlandırdıkları, cas olarak kısaltılmış özel genleri keşfederler. Doudna'nın ilginç bulduğu şey, bu genlerin, DNA'yı çözmede ve parçalamada uzmanlaşmış hali hazırda bilinen proteinleri kodlayan genlere çok benzemeleridir. Peki Cas proteinleri aynı işleve mi sahip? Virüs DNA'sını parçalıyorlar mı? Araştırma grubunu çalışmaya koyulur ve birkaç yıl sonra birkaç farklı Cas proteininin işlevini ortaya çıkarmayı başarırlar.
Böylelikle, Emmanuelle Charpentier ve Jennifer A. Doudna bilimi değiştiren kadınların arasına girmeyi başardılar.
Kaynakça:
1- www.nobelprize.org (2020 Nobel Kimya Ödülü)