XNA |
Sentetik DNA Nedir?

DNA’nın yapamadığını yapacak olan, canlılarla ilgili analizler ve yapay canlılar üretmek için kullanılabilir ve evrimleşebilen moleküller olan genetik biliminin son noktası XNA nedir? DNA’dan farkları nelerdir? Hangi amaçlar için kullanılacaktır? Cevaplarıyla birlikte ayrıntılar yazımızda.

A- A+

20.01.2015 tarihli yazı 20222 kez okunmuştur.

DNA Genetik Moleküler Biyoloji XNA Molekülü Araştırma Bilim Sağlık

İngiltere, Cambridge’de bulunan MRC Moleküler Laboratuvarı’nda Philipp Holliger başkanlığında çalışan ekip, çalışmaları sonucunda ürettikleri yapay enzimlerin aktif olmasını sağlayan ve tıpkı DNA ve RNA gibi davranan XNA (Xeno Nükleik Asit) molekülünü yaratmayı başardılar. Bu yapay nükleik asitlerin özelliklerine ve DNA ile arasındaki farklara bakmadan önce DNA molekülünün yapısını ve özelliklerini hatırlamakta fayda var.

►İlginizi Çekebilir: Geleceğin Biyomakinelerine Adım Adım | Biyo-Robotlar

DNA, açık adıyla Deoksiribonükleik asit, hücrelerde oluşan metabolik olayların kontrolünde rol alan, biyolojik işlemlerin kodlarını taşıyan bir moleküldür. Hücrenin bileşenlerinin inşası için gerekli bilgileri içeren, hücre bölünmesinde görev alan bu moleküller, bütün canlılarda bulunan genetik bir kimliktir. Sarmal şeklinde iki zincirin Hidrojen bağları kurarak birleşmesi sonucu oluşan DNA’nın, isminden de anlaşılacağı gibi, yapısındaki şeker Deoksiriboz şekeridir. Ayrıca yapısında Adenin, Timin, Guanin ve Sitozin organik bazları ve Fosfat bulunmaktadır.

Metabolik olayların kontrolünü sağlayan, kalıtımda (üreme ve çoğalmada) rol oynaya ve Deoksiriboz şekeri kullanan DNA’nın ve Riboz şekeri kullanan RNA’nın yanı sıra farklı bir şeker kullanan bir nükleik asit oluşturmak mümkün mü? MRC Moleküler Laboratuvarı’nda Philipp Holliger başkanlığında çalışan bilim adamları, deoksiriboz ve ribozdan farklı şekerlere sahip, XNA adında 6 farklı nükleik asit üretmeyi başardı. Türkçe olarak "Yabancı Nükleik Asit" geçen Xeno Nucleic Acid, DNA’dan farklı olarak, deoksiriboz yerine farklı şeker türleri kullanmakta. Doğada, doğal olarak bulunmayan bu moleküllerin, laboratuvar ortamında üretilerek, DNA’nın yapamadığı ve eksik kaldığı görevleri yapması, yapay canlıların üretilmesi daha birçok görev için kullanılması amaçlanmakta.

Kullandıkları şekerlere göre nükleik asitler

Şeker olarak Hexitol, Threose ve Arabinose gibi şekerleri kullanabilen XNA’lar kullandıkları şekerlere göre de isimlendiriliyor. (Örneğin Hexitol Nükleik Asit-HNA) Sadece hayatın temelleriyle ilgili sorulara cevap vermeyecek olan bu moleküller, aynı zamanda DNA ve RNA’ya bağlı olmayan yaşamların temelini atmasını sağlayarak, yapay canlılar üretilmesinde kullanılabilecek. Araştırmacılar, moleküllerin sadece deoksiriboz şekerini tanıyor olmasından dolayı diğer şekerlerin nükleik asitleri tanımaması, gereken evrimi gerçekleştirememesi sorununu bulsa da, farklı şekerler kullanarak nükleik asit üretebilecek, mutasyon geçirebilen ve evrimleşebilen şekerleri bulmayı başardı.

DNA İle Arasındaki Farklar ve Amaçları

XNA’lar laboratuvar şartlarında üretildiği ve DNA gibi hücresel ve çevresel etkenlerden dolayı günde ortalama 1 milyon defa hasar görmediği için, DNA’ya göre daha güçlü ve sağlam bir yapıya sahip. Ayrıca XNA’lar kullandıkları şekerlere göre farklı yapılara sahip olabilen moleküller olduğu için DNA’ların yapamadığı, hasarlı olduğu veya yetersiz kaldığı durumlarda kullanılabilme özelliğine sahip. Ek olarak XNA’lar, DNA’dan veri kopyalayarak XNA ya da XNA’dan tekrar DNA oluşturabilmekte. Böylece genetik bilgilerin kopyalanmasını ve taşınmasını sağlayan XNA’lar ilene kadar bilgi kopyalanırsa evrimin potansiyelinin de o kadar artacağı görülebiliyor. Buna bağlı olarak, nükleik asit tedavilerinde kullanılacak olan XNA’lar, virüs oluşumunu bloke etme, yeni canlı formları oluşturma gibi alanlarda kullanılmayı amaçlamaktadır.


Kaynak:
►Populer Mechanics
►Dartmouth University
►NewScientist