Dünyanın en sade genetik koda sahip bakterisi üretildi

Bilim insanları, genetik kodu doğadaki tüm canlılardan daha basit olacak şekilde tasarlanmış yeni bir bakteri geliştirdi. İngiltere’deki Medical Research Council Molecular Biology Laboratuvarı araştırmacıları, ‘Syn57’ adı verilen sentetik Escherichia coli türünü ürettiklerini duyurdu. Bu bakteri, yaşamın temel dilini oluşturan 64 kodondan yalnızca 57’si kullanılarak inşa edildi. Çalışma, bugüne kadar elde edilen en sadeleştirilmiş genetik planlama olarak kayıtlara geçti.

Bilim insanları, ‘Syn57’ adı verilen sentetik ‘Escherichia coli’ bakterisi türünün, yaşamın temel dilini oluşturan 64 kodondan yalnızca 57’sinin kullanılarak vücudunu inşa edecek şekilde tasarlandığını açıkladı. Bu, bugüne kadar elde edilen en ‘küçültülmüş’ genetik planlama olarak kayda geçti. Kodon, DNA veya RNA’daki 3 nükleotidlik birimlere verilen isim. DNA ve RNA’nın alfabesi 4 harften (nükleotid) oluşuyor: A, T, G, C. Bu harfler üçlü gruplar halinde diziliyor. Her üçlü, yani kodon, bir anlam taşıyor. Yaşamın tarifi, üç nükleotidden oluşan 64 farklı kodona dayanıyor. Hücreler, bu üç harfli kodonları okuyarak hangi amino asidin üretileceğini ve protein zincirine hangi sırayla ekleneceğini belirliyor. Ancak doğadaki sistemde gereksiz tekrarlar bulunuyor; canlılar 20 amino asit ile hayatta kalabiliyor, dolayısıyla birçok kodon aynı işlevi taşıyor.

İngiltere’deki Medical Research Council Molecular Biology Laboratuvarı araştırmacıları, bu tekrarları ortadan kaldırmak için bakterinin tüm genomunu sıfırdan tasarladı. Bazı işlemler için genetik kodda 101 binden fazla değişiklik yapıldı. Genetik parçalar bilgisayarda tasarlandıktan sonra küçük bölümler halinde bakterilere aktarıldı ve test edildi. Ardından bu parçalar birleştirilerek tamamen sentetik ve çalışır halde bir bakteri elde edildi.

Çalışmanın başyazarlarından sentetik biyolog Wesley Robertson, sürecin zorluklarını vurgulayarak, “Bazen gerçekten çıkmaz yolda mıyız, yoksa bunu tamamlayabilir miyiz diye düşündük” dedi.

‘Syn57’, genetik kodun ciddi ölçüde sıkıştırılmış haliyle yaşamın sürdürülebileceğini gösteriyor. Ayrıca boşta kalan kodonlar, farklı roller üstlenmek üzere yeniden tanımlanabiliyor. Araştırmacılar, bunun yeni sentetik polimerler ve makrosikller geliştirme imkanı sunduğunu aktarıyor. ‘Syn57’ sıra dışı genetik kodunun virüsler tarafından okunamıyor. Bu özelliğin, bakterilerin endüstriyel ölçekte protein üretiminde virüs kaynaklı kayıpları azaltabileceği öngörülüyor