Biyoloji hakkında en iyi TED Talk’lar yazı dizimin ilk yazısı olan DNA ayağına hoşgeldiniz! Burada DNA’nın nasıl modellendiğinden başlayıp evde DNA analizinden insan yapımı DNA’lar üzerine konuşan 3 tane konuşmadan bahsettim, iyi okumalar / dinlemeler!
DNA’yı Nasıl Keşfettik? – James Watson
James Watson Chicago Üniversitesi’nde üçüncü yılındayken Schroedinger’in bir yazısını okuyor: Yaşamın özü, kromozomlarda bulunan molekül formundaki bir bilgidir. Bunun üzerine Watson’ın aklına bir soru gelmiş: Peki bu bilgi nasıl kopyalanıyor? Genetikçi olup bunu araştırmak için Caltech’e başvurmuş ama reddedilmiş, onun yerine Indiana’ya gitmiş ve gen ile DNA’yı öğrenmiş. İtalya’da gittiği bir konferansta bir konuşmacı, DNA ve x-ray kristallografisi hakkında konuşma yaparken kromozomlardaki genetik bilgiyi içeren olası molekülün protein değil, DNA olduğu anlatmış.
Watson bu kişiyle çalışmak isteyip reddedilince bu sefer Cambridge’e gidiyor, orada Francis Crick ile tanışıyor ve beraber DNA’nın modelini çıkarmaya karar veriyorlar. Francis konferanstaki adamı tanıyormuş ve bu adam DNA’nın heliks yapıda olabileceğini düşünüyormuş. Birsürü insan, Rosalind Franklin bile gelip Crick ile Watson’ın üç zincirli modeli saçma bulup gülmüş. Daha sonra çalışmaya devam edip 1953’te baz eşleşmesini bulmuşlar. A’nın karşısına T’nin geldiğini, C’nin karşısına G’nin geldiğini bulup zincirlerin ayrılması ile kopyalama mekanizması olduğunu görmüşler.
Peki bu genetik bilgi ne işe yarıyordu? Tamam, DNA RNA’ya bilgi aktarıyordu ama RNA’dan protein nasıl oluyordu? Nükleotidlerin 4 harfli kodundan nasıl 20 harfli protein koduna gidiliyordu? Daha sonra deney tüpünde RNA’dan polifenilalanin proteinini elde etmeye başarıyorlar ve bu aslında genetik kodun ilk kırılma noktası olmuş. 1980’lere geldikçe kanser hücreleri ile normal hücrelerin DNA’larının farklı olduğunu gördüler ve şu çıkarımı yaptılar: DNA’daki eklemeler çıkarmalar (yani mutasyonlar) eğer belli yerlerde ise, bu değişimler bizi hasta eder. Daha sonra otizmi araştırmışlar ve otizmden sorumlu birçok gen bulmuşlar, hatta otistik bir çocukta bir çok genin eksik olduğunu görmüşler.
TED Talk’a buradan ulaşabilirsiniz.
Kişisel DNA Testi Çağı Burada – Sebastian Kraves
Bugün ağız içi dokumuzdan filtre kağıdına aldığımız bir örneği küçük bir makineye koyup, makineyi de istediğimiz hastalığın DNA’sını taramaya ayarlarsak kendi kendimize hastalık hakkında DNA testi yapabiliyoruz, mükemmel değil mi? DNA 3 milyar harf içerse de anlamlı olan kısmı sadece birkaç bin harf kadar ve bir hastalığı araştırırken sadece bu anlamlı birkaç bine baksak yeterli olabiliyor.
30 yıl önce gerekli satırlara bakmak için gerekli bir metot geliştirildi. Kullanılan makinalar aranılan geni bulup o geni kopyalayarak, her bir kopyanın da kopyası yapılarak o genin baskın hale gelmesini ve onu yorumlayabilmemizi sağlıyor. Mesela “bu çocuk benim çocuğum mu, hangi ırka aitim, göğüs kanseri olma riskim nedir?” bu yöntemin cevaplayacağı sorulardan yalnızca birkaçı.
Kraves bundan birkaç yıl önce arkadaşıyla beraber herkesin kullanabileceği DNA makinaları yaptı, amacı bilimi herkesin kullanabileceği bir şey yapmaktı. Düşünsenize, herkes evine DNA analiz etse dünya nasıl olurdu? Çiftçi çiftliğindeki hayvanlarda salgın hastalığı hemen tespit edebilir, doktorlar bir yerdeki virüs salgınını hemen araştırabilir, hatta uzayda bağışıklık sistemleri daha az çalışan astronotların bile hastalanıp hastalanmadığı anlaşılabilir.
Yani Kraves amacına ulaştı, artık herkes DNA teknolojisi ile iç içe. Facebook’u düşünün, bir odada yazılan kod ile 1 milyardan fazla kişi birbirine bağlanabilen hale geldi, her evde bulunan DNA analiz makinasi ile neler neler yapabileceğinizi hayal etmeye çalışın, ben edemiyorum 🙂
TED Talk’a buradan ulaşabilirsiniz.
İnsan Yapımı DNA’nın Sunduğu Köklü İmkanlar – Floyd Romesberg
İngiliz alfabesinde 26, DNA’da ise sadece 4 harf var ve bu 4 harf ile 20 amino asit üretiyoruz. Şimdi bu dört doğal nükleotide ek iki sentetik nükleotid daha olduğunu hayal edin. Bu nasıl yapıldı? Araştırmacılar labda birsürü yeni nükleotid oluşturdular ve bunların hangilerinin eşleşebilip baz çifti oluşturduğunu araştırdılar. Bu yeni nükleotidlerden iki tanesi gerçekten eşleşti ve sonraki adım olarak bu bazları DNA’ya sokmaları gerekiyordu. Romesberg’in labındaki öğrenciler alglerde bunu yapan, yani nükleotidleri DNA’ya ekleyen bir protein buldular ve bu proteini bakteride yeni nükleotidler üzerinde kullanmayı denediler. Vee işe yaradı! Yeni nükleotidlerimiz artık çok sevgili klasik A,C,T,G bazlarımız gibi DNA’dalar. Şimdi sırada ne var?
Sonraki adım bu hücrenin düzgün biçimde bölünebilmesi, bölünürken sadece klasikleri değil, bu yeni sentetik nükleotidleri de hücreye alması. Rosemberg bunu da yapmayı başardı. Düşünsenize, hayatımız 4 nükleotid üzerine kuruluydu, peki ya artık yaşam o kadar özel değilse? Bildiğimiz hayat belki de tek olası yol değildir, yeni sentetik nükleotidlerimiz bize bambaşka kapılar açabilir, bu da o nükleotidlerden üretilen proteinler ile olur çünkü hücreler yeni fonksiyonlarını proteinler sayesinde kazanıyor.
Peki bu bakteriler yeni ne proteinler üretebilir? Bakterilere kullanmamız için protein ürettirebiliriz, mesela ilaç olarak kullanılan insülin aslında bir protein. Yeni ilaçlarımızı ürettik ve insanlara verdik diyelim, proteinler vücuda verildiğinde stabil olmayacaklar ve yabancı bir ortamda hemen sindirilecekler. Peki onlara bir şey bağlasak da sindirilmelerini önlesek ve hedeflerine gitmelerini sağlasak? Bunu yaparsak, yeni birçok ilaç gerçekten de istediğimiz gibi çalışabilir. Mesela bunu kanser hücrelerinde kullanabiliriz. Kanser hücrelerini hedef alsak, ve bulunca onları öldürecek bir protein salgılayan yarı sentetik organizmalar üretsek mükemmel olmaz mı?
Bu yeni nükleotidlerin RNA sentezlemesi ve bu RNA’dan protein üretmeleri de sağlandı. Dört yerine altı harf ile yaşayabilen, büyüyen, protein üreten yeni bir yaşam biçimi üretildi. Ama bu yarı sentetik organizmalar deney tüpünde özel olarak beslenen organizmalar, insan vücudunda ihtiyaç duydukları özel besini alamayacaklar. Ya da suları temizleyen bakteriler kullansak, okyanuslarda bu besini bulamayacaklar. Eğer bu besin sorunu çözülürse, dünyada nelerin değişebileceğini bir düşünün derim.
TED Talk’a buradan ulaşabilirsiniz.