Bilim insanları, DNA’nın dört harfli alfabesinin ötesine geçerek sekiz harfli bir genetik alfabeyi okuyabilen bir enzim geliştirdi.
Bilim dünyasında önemli bir gelişme yaşandı. Kaliforniya Üniversitesi, San Diego’daki araştırmacılar, yaşamın temelini oluşturan DNA’nın dört harfli alfabesinin ötesine geçerek sekiz harfli bir genetik alfabeyi okuyabilen bir enzimi başarıyla geliştirdi. Bu buluş, sentetik biyoloji alanında önemli bir adım olarak değerlendiriliyor ve bilim insanlarının yeni biyolojik işlevler gerçekleştirebilecek genetik sistemler oluşturma hedeflerine daha da yaklaşmalarını sağlıyor.
Bu çalışmada odak noktası, DNA’yı okuyup RNA üreten RNA polimeraz (RNA polymerase) enzimi oldu. Araştırmacılar, bu enzimin sentetik genetik bilgiyi nasıl işlediğini anlamak için biyokimyasal deneyler ile yüksek çözünürlüklü kriyo-elektron mikroskobu (cryo-electron microscopy) kullanarak atomdan daha küçük ölçeklerde yapıları görüntülediler. E. coli bakterisinden elde edilen RNA polimerazın, iki sentetik baz çiftini tanıyıp entegre ederken gösterdiği detaylı yapısal görüntüler elde edildi.
Görüntüler, RNA polimerazın sentetik DNA harflerini tanımak için doğal baz çiftlerini tanımada kullandığı birçok biyokimyasal ve yapısal sinyali benzer şekilde kullandığını ortaya koydu. Bu durum, enzimin genişletilmiş genetik alfabeyi kullanarak yazılmış bilgileri doğru bir şekilde kopyalayabilme yeteneğini açıklıyor. Ayrıca, aynı araştırma ekibi tarafından yapılan başka bir çalışmada, RNA polimerazın, normalde DNA baz çiftlerini bir arada tutan hidrojen bağları olmayan başka bir sentetik baz çiftini de tanıyabildiği bulundu.
Sentetik DNA’nın potansiyel uygulamaları, DNA’nın işleyişini anlamanın ötesine geçiyor. Daha önceki araştırmalar, genişletilmiş genetik alfabeler kullanarak karaciğer kanseri hücrelerini tanıyabilen sentetik DNA molekülleri oluşturmuştu. RNA polimerazın sentetik DNA harflerini nasıl okuduğunu ve transkribe ettiğini moleküler detaylarla gösteren bu yeni araştırma, genişletilmiş genetik kodlar etrafında inşa edilecek teknolojiler için önemli bir temel sağlıyor. Bu tür sistemlerin yeni tanı araçları, terapötikler ve doğada bulunmayan yeteneklere sahip mühendislik biyolojik sistemler geliştirilmesi gibi potansiyel uygulamaları bulunuyor.
Kaynak: ScienceDaily
