Genel Araştırma

Bugün uyandığımda şöyle düşündüm, yanlışım varsa düzeltin veya sayfayı terk edin. Madem biyolog olarak tarım, hayvancılık, mikrobiyal aktiviteler ve halka arz prosesleri içerisinde yer alamıyorum, imza yetkim de yok, belki o zaman yanlışlara müdahale etmek yerine yanlışları dile getirebilirim, konu üzerine meslektaşlarımı da bilgilendiririm, yeri geldiğinde sessiz kalmak veya hiç duymamış olmak yerine bilgi sahibi olurlar ve birlikte ses çıkartırız. Belki o zaman biyolog olarak mesleğimizi dışarıdan dolaylı yoldan dahi olsa icra etme şansı buluruz (veya icra ediyormuşuz gibi yaparız) ve insanlar biyolog diye bir meslek kitlesinin olduğunu fark ederler? Ne dersiniz? Örnek olarak şöyle belirteyim, Sputnik News adresinde bir habere denk geldim, trajikomik olarak önce aptalca bir manipülasyondur dedim, sonra dedim ki gerçek ise neler olabilir.. https://tr.sputniknews.com/turkiye/201805271033609542-polonya-delidana-ithal-et/ Niteliksiz personel olayını artık ülkece haiz olduğumuzu düşünüyorum. Düzen uzun senelerdir bu şekilde işliyor, amca, dayı, teyze varsa içeride bir yerlerde kadroda yerini alıyorsun, alabiliyorsun. Hatta iş bilgisi sana geliyor, ceketini giyip görüşmeye gidermiş gibi yapıyorsun pazartesi başlıyorsun. Mesela önümüzde bir seçim var yakın zamanda, bakın bakalım kaç binlerce kadro açılır bu süreçte, yangından mal kaçırır gibi alımlar sıralanır son bir aylık sürece, takip edin, anlayacaksınız. Özet olarak konu dağılmadan; ben de dedim ki madem bir biyolog olarak yetkim yok, karşı çıkacak fiziksel bir dayanağım yok (diplomamı gösterince bu ne diye bakarlar çünkü) bende gayri-ihtiyarı insanları bilgilendirmeye çalışabilir, insanları kendi mesleğimize ve bilgilerimize dayanarak olayların öncesi ve sonrası olarak bilgilendirebiliriz dedim. Belki de yapılan uygulamaya karşı çıkmak için imza kampanyaları veya BİMER tarzı bilgi edinme platformlarına yazılı olarak kitleler halinde ulaşabiliriz. Bir ihtimal dikkate alırlar ise ne ala..

Genom Hastaliklarini Düzenlemede CRISPR/Cas9’u Kullanmak Hiç şüphe yok ki CRISPR/Cas9 teknolojisi genom düzenleme alanında büyük bir atılım olmuştu. Aralık 2013’ te Cell Stem Cell dergisinde yayınlanan iki çalışmanın ardından bu teknolojinin laboratuvarda başarı sağlaması klinikte de yerini bulabiliceğini gösterdi. Çin Bilimler Akademisi'nden Jinsong Li'nin önderliğindeki bir ekip, farelerde kataraktlara neden olan dominant mutasyona sahip bir gende Cas9 mRNA'sı ve zigotlarda bu mutant alleli hedefleyen bir gRNA'nın ortak enjeksiyonuyla düzeltilebileceğini buldu. Hollanda Hubrecht Enstitüsünde Hans Clevers liderliğindeki bağımsız bir ekip, kistik fibrozlu hastaların bağırsak kök hücrelerinde homolog rekombinasyon ile kistik fibroz transmembran iletken reseptörünü (CFTR) düzeltmek için CRISPR/Cas9 genom düzenleme sistemini kullandı. Soldaki Crispr ile katarakt tedavisi yapılmış fare. Sağdaki kataraktlı kontrol faresi. Jinsong Li. CRISPR ile düzenleme California Üniversitesi Berkeley'den her iki çalışmada da yer almayan bir Addgene mudisi ve CRISPR uzmanı olan Jennifer Doudna "Bu iki makaleyi gördüğümde çok heyecanlıydım," dedi. "Bunlar, gerçek olarak fenotipik etkiye sahip iki hastalıkta nokta mutasyonlarının düzeltilmesi için genom düzenlemenin kullanılmasının ilk doğrudan gösterimidir". Diğer genom düzenleme tekniklerine kıyasla CRISPR/Cas9‘un farkı, kullanım kolaylığıdır. "Bu oldukça basit bir teknoloji," diye açıklıyor Doudna, teknolojiyi bu kadar kolay erişilebilir hale getirmedeki rolü için Addgene'e borçlu olduklarını açıkladı."Bu nedenle, teknolojinin farklı laboratuarlarda farklı uygulamalar için benimsendiğini görüyoruz." Li’nin ekibi, CRISPR/Cas9'un çok çeşitli organizmalarda mutasyonlar üretmek için kullanıldığına dikkat çekti ancak etkili bir şekilde hastalığı düzeltme potansiyeli henüz gerçekleşmedi. Araştırmacılar, Crygc olarak bilinen ve farelerde baskın bir katarakt bozukluğuna neden olan tek gen kopyasının potansiyelini keşfetmeyi seçti. Tüm bunlar söylendiğinde ve yapıldığında, araştırmacılar 24 farenin hastalığını iyileştirmişti. Bu sırada Hans Clevens ve çalışma arkadaşları CRISPR’ı, iki sistik fibroz hastasından izole edilen yetişkin kök hücrelerdeki hastalık tedavisinin düzeltmede uyguladılar. Klonla büyütülmüş organoidlerdeki genin işlevsel olarak düzeltilmesini gösterebildiler. Kistik fibroz çalışmasının ilk yazarı olan Gerald Schwank, "Organoid kültürlerdeki yetişkin kök hücrelerin genomları kararlı olduğu için bu hücrelerdeki CRISPR tedavisi büyük potansiyele sahiptir" dedi. Bununla birlikte, hastalık çoklu organ sistemlerini etkilediğinden; kistik fibroz, gen terapisi için en uygun aday olmayabilir. Not: Gün geçtikçe çalışma sayısı delicesine artan geleceğin meslekleri arasında gösterilen genom mühendisliği şu an hız kesmeden yoluna devam ediyor. Özellikle siz sevgili Biyolog arkadaşlarımı bu yapılanmanın içerisinde görmek ileri ki günlerde bizleri mutlu eder. Araştırın ilgilenin ve daha çok bilin! Kaynak: CRISPR Genom Modifikasyonları T101

TARDİGRAD Mutlak sıfıra yakın sıcaklık, tam vakum ortamı ve kozmik radyasyon… Bir canlı için belki de en zorlu koşul, uzay boşluğu olsa gerek. Bir insanın uzay boşluğuna korumasız olarak çıkması, saniyeler içinde donmasına, akciğerlerinin çökmesine, kanındaki tüm oksijenin gaza dönüşmesine neden olabilir. Durum, bizim gibi kompleks canlılar için bu kadar vahim iken, sıra dışı bir canlı türü, uzay boşluğunda zarar görmeden günlerce hayatta kalabiliyor. Tardigrad’lar… Günümüzde, Tardigrada şubesine bağlı 1000 farklı Tardigrad türü tanımlanmış durumda. Habitatları o kadar geniş ki, Himalaya’lardan(+6000 metre) derin denizlere (-4000 metre), ekvatordan kutuplara kadar her yerde bu türlere rastlamak mümkün. Aynı zamanda, göl, tatlı su kaynakları, taş duvarlar ve çatı gibi daha ılımlı ortamlarda da bu canlılar görülebiliyor. Genellikle nemli ortamlarda yaşayan bu türler, düşük nem ortamlarında da hayatta kalabiliyor. Tardigrad’ların popülaritesi de yaşadığı çevrelerin bu aşırı özelliklerinden kaynaklanıyor. Bir çok canlıyı öldürebilecek olan ortamlarda hayatta kalabiliyor. Mutlak sıfıra (−273 °C) yakın sıcaklıklarda yaşayabilirken, çoğu hayvanın dayanabileceği radyasyondan 1.000 kat daha fazla radyasyona direnç gösterebiliyor. Küçük Dev! Aynı zamanda “Su ayısı” olarak da adlandırılan Tardigrad’lar suda yaşayan, mikroskobik boyutlarda ve 8 bacaklı bir hayvan türü. İlk defa 1773’te Johann August Ephraim Goeze tarafından keşfedilen tür, su içinde yaşamasına rağmen bacaklara sahip olması yüzünden “su ayısı” (Kleiner Wasser Bär) lakabını almış. Keşfinden 3 yıl sonra İtalyan biyolog Lazzaro Spallanzani tarafından “Yavaş Yürüyen” anlamındaki Tardigrada adı verilmiş. Işık mikroskoplarında rahatlıkla görünen yetişkinlerinin boyu 1.5 mm’yi bulurken, en küçükleri0.1 mm’nin altında olabiliyor. Hayata yeni başlamış bir larvalarının boyutu ise sadece 0.05 milimetre. Tardigrad’lar, silindirik bir vücuda bağlı, biraz tombul sayılabilecek 4 çift bacağa sahip. Baş kısmını saymazsak, 4 bölmeli olan vücudu, her bölmesinde eklemsiz ve 4 pençeli bacaklar barındırıyor. Pençeli bacaklar, kum tanelerine veya bitki yüzeylerine tutunmalarını sağlıyor. Kitin’den oluşan dış katmanı (kütikül) ise periyodik olarak yenileniyor. Yapısal Özellikleri Tardigrad’ların bir diğer ilginç özelliği ise “eutelic” olması. Bunun anlamı, bireylerin doğum anında sahip olduğu hücre sayısının hayatları boyunca sabit kalması. Aynı türdeki tüm bireyler de aynı sayıda hücreye sahip. Kimi türler 40.000 kadar hücre barındırırken, kimileri daha az hücreye sahip. (“Eutelic” organizmaya diğer bir örnek olarak yuvarlak solucanlar verilebilir.) Üremeleri ise eşeyli olabileceği gibi, partenogenez ile gerçekleşebiliyor. Yani dişi yumurtası, döllenmeden bir birey oluşturabiliyor. Tardigrad’lar, bizim sahip olduğumuz gibi solunum organlarına sahip değiller. Gaz alışverişi, tüm vücut yüzeyi üzerinden gerçekleştiriliyor. Ağız kısmı ise “stylet” adı verilen keskin, bıçak benzeri yapılara sahip. Bu kısımlar ile bitki hücrelerini, algleri, küçük omurgasızları ve hatta diğer Tardigrad’ları tüketebiliyorlar. Tardigrad’ları Ne Yok Eder? Hiçbir Şey! Bu canlılar üzerinde gerçekleştirilen gözlemler, bu türlerin sıcak su kaynaklarında, Himalaya’ların tepe noktalarında, katı buz katmanlarının altında ve okyanus çökeltilerinde yaşam bulabildiğini gösteriyor. Şimdi Tardigrad’ların dayanabildiği bu aşırı çevre şartlarına biraz değinelim, ardından bu dirençlerini neye, hangi mekanizmalara borçlu olduklarına inceleyelim.. Sıcaklık: Tardigrad’lar, 151 °C sıcaklıkta dakikalarca hayatta kalabiliyor. Aynı şekilde -200 °C’de de zarar görmeden günlerce yaşayabiliyor. Mutlak sıfırın 1 °C üstünde (-272 °C’de) de bir kaç dakika boyunca canlı kalabilir. Basınç: Bu türler, aşırı derecede düşük basınçta (vakum ortamında) da canlı kalabiliyor. Benzer şekilde atmosferik basıncın 1200 katı kadar yüksek basınçlarda da canlılığını kaybetmiyor. Yapılan önceki uzay deneylerinde, uzay vakumuna doğrudan 1o gün boyunca maruz kalan Tardigrad’ların Dünya’ya geri getirildiklerinde canlı kaldığı görülmüş. Tardigrad’ların bazı türlerinin ise atmosferik basıncın 6000 katına dayandığı bilinmektedir. Ki bu basınç, okyanus tabanının en derin noktasındaki (Mariana Çukuru) basıncın yaklaşık 6 katı. Susuzluk: Tardigrad’lar, mutlak kuru bir ortamda 10 yıl boyunca hayatta kalabilmektedir. Radyasyon: Çoğu canlı için ölümcül radyasyon seviyelerinde, Tardigrad’lar hayatta kalabilir. 5000 Gy ve 6200 Gy gibi radyasyon seviyelerinde hayatta kaldığı gözlemlenmiştir. Kıyaslama yapmak istersek, insanlar için 10 Gy’nin ölümcül olduğunu söylemek yeterlidir. 2007 Ekim’de gerçekleştirilen Foton-M3 adlı uzay uçuşu sırasında kozmik radyasyona maruz kalan Tardigrad’lar Dünya’ya geri döndüklerinde%68’den fazla oranda hayatta kalabilmiş ve hatta sağlıklı yavru verebilmiştir. Mayıs 2011 yılında Endeavour mekiğinin son görevi STS-134’te de Tardigrad’lar üzerinde yoğun çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Çevresel Toksinler: Tardigrad’ları chemobiosis adı verilen evreye girerek, çevresel toksinlere karşı yüksek direnç gösterebilirler. Ancak, bu konuda gerçekleştirilen laboratuvar çalışmaları hala sürmektedir. Peki Nasıl? Peki Tardigrad’lar bu aşırı ortamlara nasıl dayanabiliyorlar? Öncelikle, şunu belirtmekte fayda var: Yukarı sayılan aşırı koşullarda, Tardigrad’lar aktif olarak hayatta kalmıyorlar. Onun yerine Cryptobiosis adı verilen yarı-ölü evreye geçiyorlar. Kış uykusuna benzer bu evrede, metabolizma hızı neredeyse sıfırlanıyor. Cryptobiosis evresinde en belirgin değişikliklerden biri ise programlı su kaybı. Aşırı düşük sıcaklıklarda, Tardigrad’ların vücutlarındaki su oranını %85’ten %3’e kadar azalıyor. Bu şekilde, düşük sıcaklıklarda vücut suyunun donması ile meydana gelecek hasarlar önlenmiş oluyor. (Donma sırasında meydana gelen en büyük hasar, hücre içindeki suyun kristalleşerek hücre zarlarına fiziksel zararlar vermesidir.) Tardigrad’lar hücrelerindeki suyu atarak, olası kristallenmeleri önlüyor. Bu direnç mekanizmasına da Cryobiosis adı veriliyor. Su kaybı, radyasyon direncinde de rol alıyor. Bu konu ile ilgili çalışmalar sürse de, temel direncin, vücutlarındaki düşük seviye sudan geldiği öne sürülüyor. Radyasyonun hücre içinde meydana getirdiği reaktif moleküller, susuz ortamda tepkime veremiyor. Düşük miktarda su, olabilecek “zararlı” reaksiyonların da meydana gelme riskini bu şekilde azaltıyor. Tardigrad’lar vücutlarındaki tüm suyu attıklarında, kıvrılıp şekil değiştirerek “tun” adlı formu alıyor. Bu durumda, metabolizma, normal seviyesinin %0.01’inden daha az seviyede çalışıyor. Vücutlarındaki su seviyesi ise normalin %1’ine kadar inebiliyor. Tardigrad’lar Üzerine Gelecek Çalışmalar Cryptobiosis üzerinde gerçekleştirilecek çalışmalar, Tardigrad’ların bu “hayatta kalma becerilerini” diğer organizmalara da uygulanmasını sağlayabilir. Nitekim, 2004 yılında bu konu ile ilgili gerçekleştirilen çalışmalar, aşı teknolojilerinde bazı gelişmeleri sağlamış bile. Cryptobiosis özelliği ile, bazı patojenleri öldürmeden kurutmak mümkün. Bu sayede, aşının içeriğindeki “zayıflatılmış organizmalar” kuru şekilde saklanabiliyor. Genel kullanıma açılırsa “kuru aşılar”, soğutuculara gereksinimi ortadan kaldıracak, dağıtım ve depolama açısından önemli avantajlar yaratacak. Benzer teknolojiler, spermlerin, tohumların kanın ve farklı gıdaların saklanması için de ileride kullanılabilir. Kim bilir, olası insan uygulamalarında, gezegenler arası yolculuklarda, dondurarak uyutma işlemi pek ala mümkün olabilir. Kaynaklar: Illionis Wesleyan University, Species Distribution Project (http://www.iwu.edu/~tardisdp/tardigrade_facts.html) Encyclopedia of Life, Tardigrada (http://eol.org/pages/3204/overview) Wikipedia, Tardigrada (http://en.wikipedia.org/wiki/Tardigrade) BBC Nature, Tardigrades: Water bears in space (http://www.bbc.co.uk/nature/12855775) BBC News, High hopes for fridge-free jabs (http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/3754504.stm)

ÖNSÖZ Bu canlı ilk keşif edildiğinde bir çok bilim adamının ve bilim severlerin dikkatini çekti. Basına ve bilimsel dünya ya ‘’Şimdiye kadar Dünya’da yaşamış en dayanıklı ve en uzun ömürlü canlı’’ olarak lanse edildi. Biz insanlar gibi ultra gelişmiş canlıların, tardigrad boyutlarında bir çok patojen veya genetik hastalıklarla başı belada. Bunları çözümlemek için çok büyük bütçeler ve zamanlar harcanıyor. Ayrıca gelişmiş geçmiş en popüler insan ideali ölümsüz olmak veya uzun/sağlıklı yaşamak. Belki de bu işin sırrını tardigrad bize söyleyebilir… Dünyanın En Dayanıklı Canlısı Tardigrad’ın Sırrı Çözüldü! Dünyanın en dayanıklı mikroskobik hayvanı olan ve radyasyona, dondurucu soğuğa ve kaynatılmaya dayanan Tardigrad isimli hayvanın DNA'sını battaniye gibi sararak koruyan bir protein olduğu keşfedildi. Bilim insanlarına göre, bu organizmanın genleri, gelecekte yaşam türlerinin radyasyon ve X ışınlarından korunması için kullanılabilir. Tardigrad isimli su ayısının 'dünyanın en dayanıklı hayvanı' olmasını sağlayan genetik şifresi çözüldü. Tokyo Üniversitesi'nden bir ekip tarafından yürütülen ve sonuçları Nature Communications dergisinde yayımlanan araştırmada, radyasyona, dondurucu soğuğa ve kaynatılmaya dayanan su ayısının, DNA yapısını battaniye gibi sararak koruyan bir protein keşfedildi. DSUP PROTEİNİ, DNA'NIN RADYASYONDAN ÇOK DAHA AZ ZARAR GÖRMESİNİ SAĞLIYOR Profesör Takekazu Kunieda ve meslektaşlarının, 'Dsup' adı verilen bu proteini üreten insan hücreleri geliştirdiği, niteliği değiştirilmiş insan hücrelerini radyasyona maruz bıraktığı ve Dsup proteininin, DNA'nın çok daha az zarar görmesini sağladığının gözlemlendiği kaydedildi. DNA'LARININ BİR BÖLÜMÜNÜ 'YATAY GEN TRANSFERİ' SÜRECİNDE BAKTERİLERDEN ALIYOR Su ayıları hakkında 2015 yılında yapılan bir araştırma da hayvanların DNA'ların bir bölümünü, yatay gen transferi adı verilen bir süreçle bakterilerden aldığını göstermişti. Dünya üzerinde 800'den fazla nitelikleri tanımlanan su ayısı türü bulunuyor, binlercesinin ise henüz adlandırılmadığı ifade ediliyor. Su ayıları, topraktan ve deniz tabanlarından Antarktika'daki buzullara kadar su olan her yerde yaşayabiliyor. Kaynak: Sputnik