Mutant Hamamböcekleri Üretildi: Bilim İnsanları Böceklerin Genini Değiştirmeyi Başardı

Bilim insanları mutant hamamböcekleri üretmek için gen düzenleme teknolojisini (CRISPR) kullandı.

Yeni bir araştırmaya göre, bilim insanları hamamböceklerinde gen düzenlemesini değiştirmek için herhangi bir organizmanın DNA parçalarını hedef alıp değiştirebilen CRISPR teknolojisi kullandılar. ’Doğrudan ebeveyne yönelik’ CRISPR (DIPA-CRISPR) olarak adlandırılan basit ve etkili teknik, materyalin embriyoların kendisinden ziyade yumurtaların geliştiği dişi yetişkinlere enjeksiyonunu içeriyor.

Araştırmacılar daha önce CRISPR aracılığıyla başka böceklerin embriyolarına enjeksiyonlar yapmış ve genlerini düzenlemeyi başarmıştı. Fakat hamamböceği gibi embriyolara erişimi zor böcek türlerinde bu teknoloji ilk defa kullanıldı.

Kyoto Üniversitesi’nden kıdemli çalışma yazarı Takaaki Daimon açıklamasında şunları söyledi:

“Artık böcek genomlarını daha özgürce ve istediğimiz gibi düzenleyebiliriz. Prensipte, bu yöntem böcek türlerinin yüzde 90’ından fazlası için işe yaramalı. Bir milyondan fazla türün tanımlandığı böcekler, çeşitliliğiyle bir hazine niteliğinde. Biyolojideki temel soruları yanıtlamak için araştırma araçları olarak sınırsız olasılıklara kapı açabilirler.”

Böcek gen düzenlemesi için mevcut yaklaşımlar, tipik olarak erken embriyolara malzemelerin mikro enjeksiyonunu gerektiriyor. Bu da birçok türe uygulanmasını ciddi şekilde sınırlıyordu. Örneğin, geçmiş çalışmalarda benzersiz üreme sistemleri nedeniyle hamamböceği üzerinde genetik manipülasyon sağlanamıyordu. Böceklerin gen düzenlemesi genellikle pahalı ekipman, her tür için özel bir deney düzeneği ve yüksek vasıflı laboratuvar personeli gerektiriyordu. Geleneksel yöntemlerle ilgili bu sorunlar, çok çeşitli böcek türleri üzerinde genom düzenlemesi yapmak isteyen araştırmacıları sınırlıyordu.

Mutant Hamamböcekleri Deneyi Farklı Çalışmaların Önünü Açabilir

Bu sınırlamaların üstesinden gelmek için Daimon ve ekibi, gelişmekte olan yumurta hücrelerinde kalıtsal mutasyonlar oluşturmak için yetişkin dişi hamamböceklerinin ana vücut boşluğuna Cas9 ribonükleoproteinleri (RNP’ler) enjekte ettiler. Sonuçlar, gen düzenleme verimliliğinin yüzde 22’ye kadar çıkabileceğini gösterdi. Kırmızı un böceğinde yapılan DIPA-CRISPR yüzde 50’den fazla verim elde etmişti. Bilim insanları ayrıca, tek sarmallı oligonükleotitleri ve Cas9 RNP’leri birlikte enjekte ederek gen nakavt böcekleri ürettiler, ancak verimlilik düşüktü ve üzerinde biraz daha geliştirilme yapılması gerekiyordu.

Doğrudan ebeveyne yönelik olan tekniğin evrimsel olarak uzak iki türde başarılı bir şekilde uygulanması, geniş kullanım potansiyelini de göstermekte. Ancak bu yaklaşım, meyve sinekleri de dahil olmak üzere tüm böcek türleri için geçerli olan bir teknik değil. Üstelik yeni deneyler ile başarı için en kritik parametrenin enjekte edilen yetişkin dişilerin aşaması olduğu da fark edilmişti. Sonuç olarak DIPA-CRISPR yumurtalık gelişimi hakkında iyi bilgi gerektiriyor. Böceklerdeki çeşitli yaşam öyküleri ve üreme stratejileri göz önüne alındığında, bu bazı türlerde zorlayıcı olabilir.

Bu sınırlamalara rağmen DIPA-CRISPR yönetimi oldukça pratik ve laboratuvarlarda kolayca uygulanabilir. Böylece gen düzenleme uygulamasını çok çeşitli böcek türlerinde deneme fırsatı sunabilir.

Yapılan yeni deneyler hakkında sizler neler düşünüyorsunuz? Yorumlarınızı Kayıp Rıhtım Forum üzerinden bizlerle paylaşmayı unutmayın.

Kaynak: The Independent, Science Daily