CRISPR, (ing. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) DNA dizilimleri kümesidir.
Düzenli aralıklarla bölünmüş palindromik tekrar kümeleri (CRISPR), kısa tekrarı baz dizileri içeren prokaryot DNA segmentleridir. Her tekrarı daha önce maruz kalınan bakteriyofaj veya plazmid kaynaklı kısa "aralayıcı DNA" segmentleri takip etmektedir.
CRISPR, bakterilerin kendilerini virüslerden kaynaklanan saldırılara karşı korumak için kullandıkları bir savunma sistemi olarak işlev görmektedir.
CRISPR Gen teknolojisi insan geleceği için önemli olsa da bazı ülkeler karşı çıkmaktadır.
CRISPR Gen teknolojisi tarım alanında büyük ölçüde katkıda bulunmaktadır.
Tarihçe
CRISPR kümeleri 1980'den beri bilinmektedir. Ancak 2005 yılında CRISPR genleri ile çalışan 3 farklı grubun keşifleriyle CRISPR'nin canlının savunma mekanizmasındaki rolünü kanıtlanmıştır. Araştırmaların sonucu CRISPR kümelerinde bulunan aralık genlerin canlıyı enfekte eden bazı virüsler ile aynı dizilime sahip olduğunu göstermektedir. Bir virüs DNA'sı ile aynı dizilimde olan aralık genine sahip olmak, o virüse karşı direnç oluşumunun göstergesidir.
Yıllarca süren araştırmalar sonucunda, CRISPR sisteminin bir bağışıklık mekanizması olabileceği hipotezi oluşturuldu ve bu hipotez büyük ölçüde doğrulandı.
2012 yılında Jennifer Doudna ve ekibi bir canlının DNA'sını kesebilecek ve düzenleyebilecek bir uygulama geliştirdi. DNA dizisini yüksek hassaslıkta kesebilecek bir makasa ihtiyaçları vardı. Bundan hareketle DNA dizisine denk gelen bir RNA molekülü oluşturuldu ve bu molekül Cas9 proteini ile birleştirildi. Böylece CRISPR-Cas9 teknolojisi ortaya çıktı.
CRISPR-Cas9 teknolojisi, istenilen DNA dizisi bölgesinden kesim yapabilmektedir.
Çalışma Mekanizması
DNA'da değişiklik yaratan iki önemli molekül mevcuttur. Bunlar Cas9 enzimi ve rehber RNA'dır. CRISPR-Cas9 teknolojisi bu iki önemli moleküle dayanmaktadır.
Cas9 Enzimi
Moleküler bir makas görevini gerçekleştiren Cas9, genomun belirli yerlerinden iki DNA iplikçiğini kesmektedir. Böylece DNA parçaları eklenmektedir ve çıkarılabilmektedir.
Rehber RNA (İng. guide RNA - gRNA)
Uzun bir RNA iskeletin içindeki yaklaşık 20 bazlık bir RNA dizilimidir. Uzun RNA iskeleti DNA'ya bağlanarak Cas9'un genomun doğru noktasına gitmesine rehberlik etmektedir. Bu sayede Cas9 enzimi genomdaki doğru noktaları kesmektedir.
Genomdaki hedef DNA dizilimin bütünleyici RNA bazlarına sahip olan rehber RNA, DNA'daki belirli bir dizilimi bulup bağlanmak için tasarlanmaktadır. Cas9 enzimi ise rehber RNA'yı izlemektedir. Kısaca rehber RNA Cas9'a rehberlik ederek DNA'daki ilgili yere gitmesini ve DNA'nın iki iplikçiğinde kesik oluşturmasını sağlamaktadır. Kesik oluştuğu sırada hücre DNA'nın hasar aldığını fark ederek onu onarmaya çalışmaktadır. Bilim insanları DNA onarım mekanizmasını kullanarak, ilgilendikleri hücrenin genleriyle ilgili değişiklik çalışmaları yapmaktadır.
CRISPR ve Evrim
CRISPR-Cas9 teknolojisi ile insan genomu düzenlenebilir ve istenmeyen genetik hastalıklar ortadan kalkabilmektedir.
Yapılan çalışmalar, CRISPR-Cas9 teknolojisinin birçok tıbbi hastalığın (kanser, hepatit B, talesemi, lösemi, orak hücreli anemi vb.) tedavisinde umut vadettiğini göstermektedir. Yapılan çalışmalar genellikle somatik hücrelerin genomlarının düzenlenmesi üzerine yapılmaktadır. Ancak son yıllarda üreme hücrelerinin genomları üzerinde çalışmalar yapılması da tartışılmaktadır.
Bilim insanları evrimin temel mekanizmalarından biri olan seçilimle birlikte çeşitliliğe müdahale etmenin genetik düzenlemelerden geçtiğine inanmaktadır. CRISPR-Cas9 teknolojisi ile istenmeyen kalıtsal hastalık genlerini genomumuzdan kesip atılabilir veya düzenlenebilir. Bu sayede biyolojik sınırlar çevremize göre daha uyumlu bir şekilde belirlenebilir.
Tartışmalar
Üreme hücrelerinin düzenlenmesinde CRISPR-Cas9 teknolojisinin kullanılma fikri bazı etik tartışmalara yol açmaktadır. Üreme hücrelerinde yapılacak değişikliklerin nesilden nesle aktarılma durumu ciddi bir etik boyut olarak görülmektedir.
CRISPR-Cas9 teknolojisinin kullanılmasın da erken gelişim süreçlerini anlamak ve tüp bebek işlemlerinde embriyoların kültür durumlarının düzeltilmesine yardımcı olabileceğine yönelik çalışmalar sürdürülmektedir.
CRISPR-Cas9 teknolojisi dikkatle takip edilmesi gereken etkili bir genom düzenleme yöntemidir. Bilim insanlarının insan eşey hücre öncüllerini kalıcı olarak değiştirmesi gibi bir durum söz konusu olduğundan bu konudaki tartışmalar sürmektedir. Çalışmaların etik ilkelere bağlı kalarak yapılması amaçlanmaktadır.
Lulu ve Nana Olayı
CRISPR teknolojisinin kullanımına yönelik tartışmalar süregelirken 2018 yılında He Jiankui, CRISPR teknolojisini insan embriyosunda kullanılmasıyla insanlık tarihinin ilk genetik tasarımlı bebekleri olan Lulu ve Nana´nın dünyaya geldiğini duyurmuştur. HIV’i hücre içerisine almakla görevli CCR5 yüzey reseptörünü, CRISPR-CAS9 teknolojisi ile insan embriyolarında işlevsiz hâle getiren He Jiankui, 26 Kasım 2018 tarihinde YouTube aracılığıyla HIV'e dirençli ikiz bebeklerin sağlıklı bir şekilde dünyaya geldiğini iddia etmiştir. Kısa bir süre sonra yetkili makamlarca da doğrulanan bu deney, yaşadığımız yüzyılın bilim dünyasında sarsıcı etkiler bırakan her yönüyle etik ihlallerine tanık olduğumuz bir deney olarak büyük tartışmalara yol açmıştır. 29 Kasım 2018'de Çinli yetkililer, Çin yasalarını ihlal ettiği gerekçesiyle He Jiankui'nin tüm araştırma faaliyetlerini askıya almıştır.
Kaynakça
- ^ Horvath P, Barrangou R (Ocak 2010). "CRISPR/Cas, the immune system of bacteria and archaea". Science. 327 (5962). ss. 167-70. Bibcode:2010Sci...327..167H. doi:10.1126/Science.1179555. (PMID) 20056882.
- ^ Sawyer E (9 Şubat 2013). "Editing Genomes with the Bacterial Immune System". Scitable. Nature Publishing Group. 27 Kasım 2015 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 6 Nisan 2015.
- ^ Marraffini LA, Sontheimer EJ (Mart 2010). "CRISPR interference: RNA-directed adaptive immunity in bacteria and archaea". Nature Reviews Genetics. 11 (3). ss. 181-90. doi:10.1038/nrg2749. (PMC) 2928866 $2. (PMID) 20125085.
- ^ "Arşivlenmiş kopya". 24 Ocak 2019 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 24 Ocak 2019.
- ^ a b . 5 Aralık 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ . 11 Kasım 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ . 16 Mart 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi.
- ^ Cyranoski, David; Ledford, Heidi (26 Kasım 2018). "Genome-edited baby claim provokes international outcry". Nature (İngilizce). 563 (7733): 607-608. doi:10.1038/d41586-018-07545-0. 8 Kasım 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 7 Kasım 2021.
- ^ a b Bulduk, Bengisu Kevser; Şahinoğlu, Serap (2021). "Dünyanın Genomu Düzenlenmiş İlk Bebekleri Vakasına Yapılan Etik Değerlendirmeler Üzerine Bir İnceleme". Türkiye Klinikleri Tıp Etiği-Hukuku-Tarihi Dergisi. 29 (1): 38-47. doi:10.5336/mdethic.2020-74194. ISSN 1303-4332. 23 Kasım 2021 tarihinde kaynağından . Erişim tarihi: 23 Kasım 2021.
- ^ . web.archive.org. 29 Kasım 2018. 29 Kasım 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 23 Kasım 2021.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
CRISPR ing Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats DNA dizilimleri kumesidir CRISPR antiviral prokaryot savunma mekanizmasi diyagrami Duzenli araliklarla bolunmus palindromik tekrar kumeleri CRISPR kisa tekrari baz dizileri iceren prokaryot DNA segmentleridir Her tekrari daha once maruz kalinan bakteriyofaj veya plazmid kaynakli kisa aralayici DNA segmentleri takip etmektedir CRISPR bakterilerin kendilerini viruslerden kaynaklanan saldirilara karsi korumak icin kullandiklari bir savunma sistemi olarak islev gormektedir CRISPR Gen teknolojisi insan gelecegi icin onemli olsa da bazi ulkeler karsi cikmaktadir CRISPR Gen teknolojisi tarim alaninda buyuk olcude katkida bulunmaktadir TarihceCRISPR kumeleri 1980 den beri bilinmektedir Ancak 2005 yilinda CRISPR genleri ile calisan 3 farkli grubun kesifleriyle CRISPR nin canlinin savunma mekanizmasindaki rolunu kanitlanmistir Arastirmalarin sonucu CRISPR kumelerinde bulunan aralik genlerin canliyi enfekte eden bazi virusler ile ayni dizilime sahip oldugunu gostermektedir Bir virus DNA si ile ayni dizilimde olan aralik genine sahip olmak o viruse karsi direnc olusumunun gostergesidir Yillarca suren arastirmalar sonucunda CRISPR sisteminin bir bagisiklik mekanizmasi olabilecegi hipotezi olusturuldu ve bu hipotez buyuk olcude dogrulandi 2012 yilinda Jennifer Doudna ve ekibi bir canlinin DNA sini kesebilecek ve duzenleyebilecek bir uygulama gelistirdi DNA dizisini yuksek hassaslikta kesebilecek bir makasa ihtiyaclari vardi Bundan hareketle DNA dizisine denk gelen bir RNA molekulu olusturuldu ve bu molekul Cas9 proteini ile birlestirildi Boylece CRISPR Cas9 teknolojisi ortaya cikti CRISPR Cas9 teknolojisi istenilen DNA dizisi bolgesinden kesim yapabilmektedir Calisma MekanizmasiDNA da degisiklik yaratan iki onemli molekul mevcuttur Bunlar Cas9 enzimi ve rehber RNA dir CRISPR Cas9 teknolojisi bu iki onemli molekule dayanmaktadir Cas9 Enzimi Molekuler bir makas gorevini gerceklestiren Cas9 genomun belirli yerlerinden iki DNA iplikcigini kesmektedir Boylece DNA parcalari eklenmektedir ve cikarilabilmektedir Rehber RNA Ing guide RNA gRNA Uzun bir RNA iskeletin icindeki yaklasik 20 bazlik bir RNA dizilimidir Uzun RNA iskeleti DNA ya baglanarak Cas9 un genomun dogru noktasina gitmesine rehberlik etmektedir Bu sayede Cas9 enzimi genomdaki dogru noktalari kesmektedir Genomdaki hedef DNA dizilimin butunleyici RNA bazlarina sahip olan rehber RNA DNA daki belirli bir dizilimi bulup baglanmak icin tasarlanmaktadir Cas9 enzimi ise rehber RNA yi izlemektedir Kisaca rehber RNA Cas9 a rehberlik ederek DNA daki ilgili yere gitmesini ve DNA nin iki iplikciginde kesik olusturmasini saglamaktadir Kesik olustugu sirada hucre DNA nin hasar aldigini fark ederek onu onarmaya calismaktadir Bilim insanlari DNA onarim mekanizmasini kullanarak ilgilendikleri hucrenin genleriyle ilgili degisiklik calismalari yapmaktadir CRISPR ve EvrimCRISPR Cas9 teknolojisi ile insan genomu duzenlenebilir ve istenmeyen genetik hastaliklar ortadan kalkabilmektedir Yapilan calismalar CRISPR Cas9 teknolojisinin bircok tibbi hastaligin kanser hepatit B talesemi losemi orak hucreli anemi vb tedavisinde umut vadettigini gostermektedir Yapilan calismalar genellikle somatik hucrelerin genomlarinin duzenlenmesi uzerine yapilmaktadir Ancak son yillarda ureme hucrelerinin genomlari uzerinde calismalar yapilmasi da tartisilmaktadir Bilim insanlari evrimin temel mekanizmalarindan biri olan secilimle birlikte cesitlilige mudahale etmenin genetik duzenlemelerden gectigine inanmaktadir CRISPR Cas9 teknolojisi ile istenmeyen kalitsal hastalik genlerini genomumuzdan kesip atilabilir veya duzenlenebilir Bu sayede biyolojik sinirlar cevremize gore daha uyumlu bir sekilde belirlenebilir TartismalarUreme hucrelerinin duzenlenmesinde CRISPR Cas9 teknolojisinin kullanilma fikri bazi etik tartismalara yol acmaktadir Ureme hucrelerinde yapilacak degisikliklerin nesilden nesle aktarilma durumu ciddi bir etik boyut olarak gorulmektedir CRISPR Cas9 teknolojisinin kullanilmasin da erken gelisim sureclerini anlamak ve tup bebek islemlerinde embriyolarin kultur durumlarinin duzeltilmesine yardimci olabilecegine yonelik calismalar surdurulmektedir CRISPR Cas9 teknolojisi dikkatle takip edilmesi gereken etkili bir genom duzenleme yontemidir Bilim insanlarinin insan esey hucre oncullerini kalici olarak degistirmesi gibi bir durum soz konusu oldugundan bu konudaki tartismalar surmektedir Calismalarin etik ilkelere bagli kalarak yapilmasi amaclanmaktadir Lulu ve Nana Olayi He Jiankui 6 Kasim 2018 tarihinde YouTube da The He Lab kanalindan yayinladigi video ile insanlik tarihinin ilk genetik tasarimli bebeklerinin dunyaya geldigini aciklamistir CRISPR teknolojisinin kullanimina yonelik tartismalar suregelirken 2018 yilinda He Jiankui CRISPR teknolojisini insan embriyosunda kullanilmasiyla insanlik tarihinin ilk genetik tasarimli bebekleri olan Lulu ve Nana nin dunyaya geldigini duyurmustur HIV i hucre icerisine almakla gorevli CCR5 yuzey reseptorunu CRISPR CAS9 teknolojisi ile insan embriyolarinda islevsiz hale getiren He Jiankui 26 Kasim 2018 tarihinde YouTube araciligiyla HIV e direncli ikiz bebeklerin saglikli bir sekilde dunyaya geldigini iddia etmistir Kisa bir sure sonra yetkili makamlarca da dogrulanan bu deney yasadigimiz yuzyilin bilim dunyasinda sarsici etkiler birakan her yonuyle etik ihlallerine tanik oldugumuz bir deney olarak buyuk tartismalara yol acmistir 29 Kasim 2018 de Cinli yetkililer Cin yasalarini ihlal ettigi gerekcesiyle He Jiankui nin tum arastirma faaliyetlerini askiya almistir Kaynakca Horvath P Barrangou R Ocak 2010 CRISPR Cas the immune system of bacteria and archaea Science 327 5962 ss 167 70 Bibcode 2010Sci 327 167H doi 10 1126 Science 1179555 PMID 20056882 Sawyer E 9 Subat 2013 Editing Genomes with the Bacterial Immune System Scitable Nature Publishing Group 27 Kasim 2015 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 6 Nisan 2015 Marraffini LA Sontheimer EJ Mart 2010 CRISPR interference RNA directed adaptive immunity in bacteria and archaea Nature Reviews Genetics 11 3 ss 181 90 doi 10 1038 nrg2749 PMC 2928866 2 PMID 20125085 Arsivlenmis kopya 24 Ocak 2019 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 24 Ocak 2019 a b 5 Aralik 2020 tarihinde kaynagindan arsivlendi 11 Kasim 2020 tarihinde kaynagindan arsivlendi 16 Mart 2020 tarihinde kaynagindan arsivlendi Cyranoski David Ledford Heidi 26 Kasim 2018 Genome edited baby claim provokes international outcry Nature Ingilizce 563 7733 607 608 doi 10 1038 d41586 018 07545 0 8 Kasim 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 7 Kasim 2021 a b Bulduk Bengisu Kevser Sahinoglu Serap 2021 Dunyanin Genomu Duzenlenmis Ilk Bebekleri Vakasina Yapilan Etik Degerlendirmeler Uzerine Bir Inceleme Turkiye Klinikleri Tip Etigi Hukuku Tarihi Dergisi 29 1 38 47 doi 10 5336 mdethic 2020 74194 ISSN 1303 4332 23 Kasim 2021 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 23 Kasim 2021 web archive org 29 Kasim 2018 29 Kasim 2018 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 23 Kasim 2021