Scientia, Fortitudo et Virtus (Bilgi, Cesaret ve Fazilet)

29 Mart 2016

İlk Yapay (Sentetik) Hücre: Tanrının Rolünü Oynamak mı?

Hiç sanmıyorum... Neden mi?

Buna birazdan döneceğim. Ancak, bu çalışmayı rapor eden grup hakkında önce biraz tarihçeye...

J. Graig Venter (JCV) bir biyolog ve aynı zamanda zengin bir iş adamı. O kadar zengin ki, kendi adına Maryland ve California'da iki araştırma enstitüsü (JCVI) ve Nobel Ödülü almış bir bilim adamını da içinde bulunduran 400'ün üzerinde çalışanı var.

Resim: (soldan sağa) J. Craig Venter. Hamilton O. Smith (Nobel Ödüllü), Dan Gibson, Lijie Sun, John Glass, Krishna Kannan, John Gill, and Clyde A. Hutchison III, . (Resim: J. Craig Venter Institute)

JCV ve grubunu aynı zamanda insan genom projesinden tanıyoruz. Bu konudaki bir yazımı burada okuyabilirsiniz.

Aynı grup 2010 yılında kimyasal olarak sentezlenmiş tüm bir bakteri (Mycoplasma mycoides) genomunu, genomu çıkarılmış boş bir bakteri (Mycoplasma capricolum) hücresine aktardıklarını rapor etmişti. Yeni oluşturdukları bu bakteriye "JCVI-syn1.0" adını veren grup, makalelerine cüretkar bir başlık atmışlardı: "ilk sentetik bakteri yaratıldı" (Science, 2010). (genom= hücredeki tüm DNA)

Aynı grup geçen hafta içinde minimum sayıda genle yaşamını devam ettirebilen ilk yapay bakteri genomunu "tasarlayıp sentezlediklerini" bildirdi (Science, 25 Mart 2106). Bu bakteriye de "JCVI-syn3.0" adını verdiklerini görüyoruz.

Grubun 2010'da kullandıkları provokatif "yaratmak" terimini, haklı bilimsel tepkiler sonucu yeni çalışmalarında "sentez" olarak yumuşattığını görüyoruz.

Neyse. konumuza dönelim.

Bakteri hücresi "yaratıldığı!" için bakteriden başlayalım...

Bakteri tek bir hücreden oluşur, fakat aynı zamanda bizim gibi trilyonlarca hücreden oluşan bir canlı gibi yer, içer, davranır. Yani, kısaca bir bakteri hem tek bir hücredir hem de bir organizmadır.

Bitki ve hayvanlara göre bakteriler çok daha basit organizmalardır. Yaşamak ve çoğalmak için de daha az şeye ihtiyaç duyarlar. Genomları küçük ve binden az geni olanları vardır. 

Grubun, 2010’da referans aldığı ve genomunu sentetik olarak kurduğu bakteri, genomu en küçük (yaklaşık 1 milyon harf) bakterilerdendi.

Bir karşılaştırma yaparsak: bir insan hücresinde yaklaşık 20 bin, tipik bir bakteri olan E. coli’de yaklaşık 5 bin gen (protein kodlayan) var. Genin ne olduğunu daha önce burada yazmıştım.

Grubun geçen hafta içinde rapor ettiği yapay bakteri (Syn3.0) “minimal” bir bakteri. Bu bakteri grubun daha önce oluşturduğu sentetik 516 gene sahip Syn2.0 bakterisinden 43 genin daha çıkarılması ile elde edildi. 

Resim:15 bin kez büyütülmüş EJCVI-Syn 3.0 hücrelerinin elektonmikrografı. 

Syn3.0 başka bir hücreye ihtiyaç duymadan tek başına serbest yaşayabilen genomu en küçük bakteri olmaya aday. Bu yapay bakteride sadece 473 gen var. Bunların 324’ü (3’te 2’si) hücrenin sadece yaşamını devam ettirmesi ile ilgili, diğer 149 genin ise foksiyonu tam bilinmiyor.

Bu sentetik bakteriden daha az gene sahip doğal bakteriler var. Ancak, bunlar serbest yaşayamıyor. Bir hücrenin içinde parazit gibi yaşamaya mahkumlar. 

Az sayıda gen bakımından rekor ise böcek hücreleri içinde yaşayan Nasuia. Bu bakterinin sadece 137 geni var.

Çalışmanın şunu gösterdiği ileri sürülüyor: Tüm canlılarda genlerin çoğu ihmal edilebilir. Yani bu genler aksesuar işlevi görüyor. Bunlar olsa da olmasa da canlı (veya hücre) yaşamını devam ettirebilir.

Peki böyle bir çalışmanın amacı ne? Para! Bir ürünü maksimum yapmak.

Şöyle bir düşünün. Hücrede 5000 gen olsun ve bu genleri kullanarak hücre 100 adet çeşitli endüstrilerde kullanımı olan ürün üretsin. Ancak, bu 100 ürün arasından sadece bir tanesi özel bir hastalık için ilaç ve siz sadece onu üretmek istiyorsunuz. Diğer tüm genleri kapatır, hücreyi rezervlerini bu ilaç için kullanmasını sağlarsanız istediğiniz ürünü 100 kat fazla elde edersiniz.

Sorulacak sorular ise, bu ihmal edilebilir genleri çıkarıp atarsanız canlının ne tür badirelerle karşılaşacağı. Özellikle bizim gibi karmaşık yapılı ve eşeyli üreme yapan canlılarda üreme sorunlarından tutun zekâ seviyesine ve sayısız hastalıklara kadar bir ton sorunla karşılaşılmayacağını kim garanti edebilir?

İnsan eli ile yapılmış hilkat garibesi canlıların uzun vadede dünyamızdaki doğal dengeleri nasıl etkileyebileceği etraflıca düşünülmediği görülüyor. Daha doğrusu, “ben para kazanayım da, benden sonrası tufan” mantığı…

Sadede, yani “yaratma”ya gelince…

Craig Venter ve ekibinin yarattığı aslında hiç bir şey yok. Olsa olsa bir Legonun parçaları ile yeni bir araç yapmışlar. Kullandıkları tüm malzeme (enzimler, vs) ve Legolar (DNA ve yapıtaşları) ise doğadan. Yani var olandan alınma.

Kısaca, “yaratma” kastini aşan bir ifade olurdu ve bu nedenledir ki ilk çalışmalarında kullandıkları bu kelimeyi, yeni çalışmada kullanmamışlar.

Hem bilimsel hem de dinsel olarak isabet etmişler.