Uluslararası uzman bilim insanlarından oluşan dev bir araştırma konsorsiyumu, yaşamın temeli ve temel yapı taşı olan DNA molekülüne dair bilinen tüm ezberleri bozacak çığır açıcı yeni bir keşfe imza attı. İspanya merkezli Barcelona Biyotıp Araştırma Enstitüsü yani kısa adıyla IRB Barcelona liderliğinde yürütülen ve bilim dünyasının en saygın yayınlarından biri olan Nature Communications dergisinde yayımlanan bu kapsamlı çalışma, DNA yapısına dair yepyeni bir ufuk açtı.
Araştırma sonuçları, DNA molekülünün yalnızca Adenin, Timin, Sitozin ve Guanin simgeleriyle gösterilen A, T, C, G genetik harflerinden oluşan biyokimyasal bir metinden ibaret olmadığını kanıtladı. Yaşamı şekillendiren bu devasa molekülün, aksine kendi fiziksel esnekliğini, sertliğini ve üç boyutlu formunu belirleyen gizli bir mekanik koda sahip olduğu bilimsel olarak tespit edildi.
Geleneksel genetik bilimi ve tıp dünyası, onlarca yıldır DNA’yı esas olarak hücrenin protein üretmek ve yaşamsal faaliyetleri sürdürmek için okuduğu yazılı bir kullanım kılavuzu veya rehber olarak ele alıyordu. Ancak gelişmiş süper bilgisayar simülasyonları, moleküler dinamik modellemeleri ve yüksek çözünürlüklü analizlerle yürütülen bu yeni çalışma, molekülün mekanik davranışlarının da en az içerdiği bilgi kadar kritik bir rol üstlendiğini gösterdi.
İnsan vücudundaki tek bir mikroskobik hücre çekirdeğinin içine yaklaşık iki metre uzunluğundaki devasa DNA şeridinin sığabilmesi ve doğru genlerin doğru zamanda aktifleşebilmesi, bu şeridin hangi noktadan nasıl büküldüğüne, esnediğine veya sertleştiğine doğrudan bağlıdır. Araştırmacılar, bu fiziksel esneklik parametrelerini atomik düzeyde tek tek haritalandırarak genetiğin ilk devasa mekanik atlasını oluşturmayı başardılar.
Çalışmanın bilim dünyasında en çok heyecan uyandıran ve merak uyandıran bulgularından biri de uzun yıllar boyunca herhangi bir protein kodlamadığı gerekçesiyle çöp DNA veya işlevsiz DNA olarak adlandırılan dizilimlerle ilgili oldu. Araştırma sonuçları, bu karmaşık bölgelerdeki dizilimlerin evrimsel süreç boyunca tesadüfi değişikliklerle oluşmadığını aksine molekülün fiziksel direncini, bükülme kapasitesini ve üç boyutlu formunu korumak üzere özel bir esneklik profiliyle nesilden nesile korunduğunu net bir şekilde gösterdi. Bir başka deyişle hücre, genetik bilgiyi kopyalarken veya okurken sadece harflerin kimyasal sırasına değil, molekülün tam o noktadaki fiziksel tepkisine, sertliğine ve mekanik esnekliğine doğrudan bağımlı hareket ediyor.
Söz konusu keşif, tıp dünyasında özellikle kanser türlerinin gelişimi ve nadir genetik hastalıkların oluşum mekanizmalarını anlamada yepyeni bir sayfa açıyor. Bilim insanlarına göre, daha önce gen diziliminde herhangi bir protein değişimine yol açmadığı için işlevsiz veya zararsız sanılan bazı mutasyonlar, aslında DNA’nın fiziksel yapısını ve bükülme açısını bozarak genlerin yanlış zamanlarda açılıp kapanmasına sebebiyet verebiliyor. Bu durum da hücrelerin kontrolsüzce çoğalmasına yani kanserleşmesine zemin hazırlayabiliyor. Elde edilen bu kapsamlı mekanik atlas sayesinde, gelecekte molekülün sadece biyokimyasal içeriğini hedefleyen değil, aynı zamanda fiziksel formuna ve esnekliğine müdahale edebilen yeni nesil akıllı kanser ilaçlarının ve çok daha hassas kişiselleştirilmiş gen terapilerinin tasarlanabileceği öngörülüyor.
Süper bilgisayarların sağladığı yüksek hesaplama gücü sayesinde tamamlanan bu mekanik atlas, geleceğin sentetik biyoloji ve biyoteknoloji alanlarındaki çalılmaları için de temel bir referans kaynağı oluşturuyor. DNA’nın mekanik kodunun çözülmesiyle birlikte bilim insanları, yapay genetik dizilimler tasarlarken molekülün hücre içinde nasıl bir şekil alacağını önceden simüle edebilecekler. Bu durum, genetik materyallerin hücresel ortama entegrasyonunu kolaylaştırırken hastalıklı genlerin düzeltilmesini hedefleyen CRISPR ve benzeri gen düzenleme teknolojilerinin başarı oranını da önemli ölçüde artıracak.
The post Genetik biliminde şok keşif: DNA’da gizli “mekanik kod” ortaya Çıkarıldı first appeared on kilis-egitim.com.tr.
