• Abdullah Duman

Sentetik Biyoloji (D)Evrimi


Modüller halinde bir araya getirilen biyolojik sistem ifadeleriyle canlı hücreden bağımsız protein ekspresyonları, membran bazlı moleküler makineler olarak işlev görüyor. Bu yaklaşımlar; sentetik olanı, canlı olana yaklaştırmak hatta bu ikisini hibrit sistemlerle birleştirme üzerine geliştiriliyor.

İlk olarak 1910 yılında Fransız biyolog Stephan Leduc tarafından kullanılan “sentetik biyoloji” terimi, 1961 yılında Francis Jacop ve Jacques Manod’un E. coli bakterisinde laktoz operonu (lac operon) üzerinde yaptıkları çalışmalardan yola çıkarak ortaya koydukları moleküler ağlardan hücresel düzenleme modeli ile ilerleyeceği yolu bulmuştu. Süreç içinde plazmit yardımıyla ilk defa genler taşınırken restriksiyon enzimleri bulundu ve PCR sistemi ile DNA’lar çoğaltıldı. 2000’li yıllara gelindiğindeyse canlıya ehlileştirilebilecek bir makine gözüyle bakan mühendisler, biyoloji araştırmalarına mühendislik bakış açısını katarak sentetik biyoloji evrenine dahil oldular. 2003 yılında MIT mühendislerinden Tom Knight, araştırmalarda DNA parçaları olarak yaygın kullanılan ve MIT’de düzenlenen uluslararası genetik üretimli makine yarışmasının da (IGEM) merkezinde olan BioBrick plazmitlerini icat etti. İlerleyen süreçte araştırmacılar E. Coli’de sıtmaya karşı kullanılan artermisinin ilacının öncü yollarını, farklı araştırmalarla aynı bağırsak bakterisi için ışık algılama devrelerini ve çok hücreli modelleme formasyonları yapabilen devreler tasarladılar. 2006 yılında araştırmacılar, bakterilerin kanser hücrelerine saldırmalarını sağlayacak sentetik devreler tasarlarken 2010 yılına gelindiğindeyse Mycoplasma bakterilerinin M. Mycoides JCVI-syn1.0 adlı suşu, ilk sentetik bakteri genomu olarak maya mantarı rekombinasyonlarıyla kimyasal olarak sentezlendi. Bu gelişmeyi maya mantarı içinde sentetik fonksiyonel kromozomların sentezlemesi izledi. 2012 yılı ise Jeniffer Doudna ve Emmanuelle Charpentier’in gen düzenlemeyi basitleştiren ve hızlandıran CRISPR Cas 9 bakteri bağışıklık sisteminin DNA ipliklerini kesmek ve düzenlemek için programlamalarıyla sentetik biyoloji evreninde aya ayak basılan yıl oldu. Bundan böyle bilimin müthiş hızıyla birçok gelişme yaşandı ve yaşanmaya devam ediyor. 2019 yılında İsviçreli bilim insanları bilgisayar ortamında Caulobacter ethensis-2.0 adını verdikleri doğada var olmayan bir bakteri genomunu yarattıklarını raporladılar. İngiltere’deki araştırmacılar ise 20 amino asiti üreten 64 kodonun sayısını 59’a indirerek E. coli bakterisinin varyantı olacak yeni bir sentetik yaşam formu oluşturduklarını bildirdiler.

Geleceğin evrimini hızlandıracağı düşünülen sentetik biyoloji bilimi tıpkı yapay zekâ gibi büyük bir potansiyel barındırıyor. Bu potansiyel çoğunlukla ne için kullanılacak diye düşünüp tartışırken bizler bunu insanlık yararına kullanmaya hız kesmeden devam edelim çünkü tüm çabalara rağmen yaşamın sürdürülebilirliği azalmakta, hastalık ve gelecek endişeleri her geçen gün artmaktadır. Bilim ve teknoloji ile iyi bir gelecek tasarlamak bunu okuyan güzel insanlarla hâlâ mümkün. Bilimle, teknolojiyle ve en önemlisi insanlığımızla kalalım, sevgiler.