Yazılar

, ,

Frederick Sanger’ın Bilim Hayatı

Merhaba sevgili FST Blog okurları ben Algı Demirbaş. Bu yazımda sizlere bilim dünyasına çok büyük katkısı olduğunu düşündüğüm Frederick Sanger‘in kim olduğundan bahsedeceğim.

Bu insanın çalışmasının önemini tam olarak anlamak için bilmemiz gereken küçük şeylerle başlamak istiyorum yazıma. Mesela “sekanslama” nedir?

Sekanslama kısaca; bir DNA zincirinde bulunan dört bazın sırasını belirlemek için kullanılan bir metot veya teknolojidir. 1975 yılına kadar bu olay zor ve zahmetliydi fakat 1975 yılında Sanger ve arkadaşları “Sanger yöntemi“ni geliştirerek daha kolay ve daha güvenilir şekilde sekanslama yöntemini sağladılar. Peki Frederick Sanger nasıl başladı bu hikayeye?

İlk büyük başarısı proteinlerin yapısını (özellikle insülinin yapısını incelemiştir) inceleyen teknikler üzerinedir. Bu çalışmayla 1958 yılında Nobel Kimya Ödülü’nü kazanmıştır. Bunun ardından DNA üzerinde çalışmalar yaparak bir virüsün genom dizisini ortaya çıkarmıştır ve böylelikle de nükleik asitlerdeki bazların dizilimlerinin belirlenmesine katkıda bulunduğu için 1980 yılında Walter Gilbert ile birlikte yine aynı alanda Nobel ödülü kazanmıştır. (İki kez Nobel ödülü alan 4 kişiden birisidir). 

Sanger’in analiz yöntemine biraz değinecek olursak:

Dideoksi ya da zincir sonlanması reaksiyonları olarak da bilinir ve DNA Polimeraz enzimi tarafından zincir oluşumunu sonlandıran di deoksinükleotitlerin eklenmesi yöntemine dayanır. Bu yöntem için; tek iplikli kalıp DNA’ya, Dntp’lere, ddNTP, DNA polimeraz ve serbest OH grubu içeren primere ihtiyaç vardır. Bu yöntem genetik bozukluklara yol açan DNA baz değişimlerinin belirlenmesi, topluma özgü gen polimorfizlerinin bulunması, mikrobiyal hastalıklara neden olan mikroorganizmaların saptanması ve benzeri birçok çalışmada kullanılabilmektedir.

Ben de aslında genetik dünyasında bahsettiğim önemli etkiyi yaratan bu insanın hayatını biraz gözden geçirmek istiyorum siz sevgili blog okurları için.

Frederick Sanger, 13 Ağustos 1918 yılında İngiltere’de doğdu. Babası doktor olduğundan kendisinin de tıp alanında uzmanlaşacağı düşünüldü fakat bunun yerine büyürken doğaya ve bilime ilgi duymaya başlayan Sanger, Cambridge Üniversitesi’nde Biyokimya bölümü okumaya başladı. Bu dönemde araştırmacı bilim insanı olmaya karar vermişti. 1939 yılında burada lisans eğitimini tamamladıktan sonra doktora için Cambridge Üniversitesi’nde kalmış ve Albert Neuberger ile birlikte amino asit metabolizması üzerine çalışmıştır. Doktora çalışmasından sonra ise çalışmalarını insülin molekülünün üzerindeki serbest amino gruplarının kimliğinin belirlenmesi üzerine yoğunlaştırdı. Sanger bu çalışmada, amino asitleri sıralamanın yollarını bulmuştur böylece bir protein dizisi elde eden ilk kişi olmuştur! Ayrıca proteinlerin moleküler olarak dizildiğini ve bu proteinleri yapan genlerin ve DNA’nın bir düzen ve diziye sahip olması gerektiğini kanıtlamıştır. Sanger bu çalışmasıyla ilk kez Nobel ödülüne layık görülmüştür.

1951 yılına gelindiğinde Sanger, Cambridge Üniversitesi Tubbi Araştırma Konseyi’nin bir üyesiydi. 1962 yılında Tıbbi Araştırma Konseyi ile birlikte Francis Crick, John Kendrew, Aaron Klug ve birkaç kişinin daha DNA ile ilgili bir sorun üzerine çalıştıkları Moleküler Biyoloji Labaratuarına taşındı. DNA dizileme probleminin çözümü, kendisinin protein dizilemesinde yaptığı çalışmaların doğal bir uzantısıydı. Sanger ilk başta daha küçük olduğu için RNA’yı dizilemeye çalıştı sonunda bu DNA üzerinde uygulanabilecek tekniklere ve nihayetinde de günümüzde dizileme reaksiyolarında en çok kullanılan dideoksi yöntemine taban hazırladı. Paul Berg ve Walter Gilbert ile paylaştığı ikinci Nobel’ini bu çalışmayla kazandı. 1983’de emekli olan Sanger zamanının çoğunu bahçesiyle uğraşarak ve karısı Margeret Joan ile geçirdi.

1992 yılında Wellcome Trust ve Tubbi Araştırma Konseyi, genom üzerine bir araştırma merkezi olarak Sanfer Centre’ı kurdu. Bu mmerkez İnsan Genom Projesi’nin merkezlerinden biriydi ve hala diğer organizmaların dizilemeriyle çalışmakta olan aktif bir merkezdir.

Sanger 2013 yılında 95 yaşındayken hayatını kaybetti. Bilim dünyasına yaptığı katkılar için kendisine minnetarız.

 

 

Kaynakça:

  • www.niftytest.com
  •  www.bilimvetekno.com
  •  tr.wikipedia.org
  • www.slideshare.net
  • yunus.hacettepe.edu.tr
  • www.sentromer.com
  • www.dnaftb.org
  • www.genetikdunyasi.com
  • www.kimdirhayatibiyografisi.com
  • www.kimyahaberleri.com
,

Beyin Evriminin Ardındaki Genetik Anahtarlar

Merhaba arkadaşlar ben Mahir Karakaya. Bugün sizlere ilgi alanlarımdan nöroloji ve genetiğin kesiştiği bir konu olan nörojenez hakkında yapılan yeni ve heyecan verici bir çalışmayı anlatacağım.

UCLA araştırmacıları, insan nörojenezinde ilk gen düzenleme haritasını geliştirdi! Araştırmacılar beynimizin gelişimini yönlendiren ve bazı vakalarda hayatımızın ilerleyen dönemlerinde ortaya çıkabilecek çeşitli nörolojik bozukluklara ev sahipliği yapan faktörleri tespit ettiler.

Nörojenez, sinir kök hücrelerinin beyin hücresine dönüşmesiyle serebral korteksin genişlemesidir. Beynin en gelişmiş bölümü olan serebral korteks ise düşünme, algılama ve karmaşık iletişimden sorumludur. İnsan beyni serebral korteksinin büyüklüğü nedeniyle fare ve maymunlarınkinden farklıdır. Bilim insanları insan beyninin gelişmesini sağlayan moleküler ve hücresel mekanizmaları ve bunların insan bilincinde oynadıkları temel rolü anlamaya başlıyor.

 

İnsan beyninin bölgeleri renklendirilip isimlendirilmiş, serebral korteks ayrıca gösterilmiş.

İnsan beyninin bölümleri

 

Belirli zaman aralıklarında, beyin gelişimine beyin bölgelerindeki veya hücre tiplerindeki genlerin ifadesinin rehberlik ettiği biliniyor. Gen ifadesi ise kısaca DNA’daki talimatların bir protein gibi fonksiyonel bir ürüne dönüştürülme süreci, kilit anlarında açma-kapama anahtarı olarak işlev gören DNA bölümlerinin birçok seviyede düzenlenmesi olarak açıklanabilir. Bugüne kadar bu anahtarların nörojenez sırasında bir kromozom üzerindeki etkinliğini ve yerini belirten hiçbir harita mevcut değildi.

ATAC-seq adlı bir moleküler biyoloji tekniği kullanan UCLA araştırmacıları, genomun nörojenez sırasında aktif olan bölgelerini haritalandırmayı başardı. Elde ettikleri verileri beyin bölgelerindeki gen ifadesi verileriyle birleştirdiler. Araştırmacılar aynı zamanda kromozomların katlanma modelleri hakkında daha önce yayınlanmış verileri de kullandılar. Kromozomal katlanma kalıpları, genetik bilginin nasıl kodlandığını etkileyen bir faktördür. Birleştirilen bu veriler araştırmacıların nörojenezdeki anahtar genler için düzenleyici unsurları belirlemelerine yardımcı oldu. EOMES/Tbr2 adı verilen bir genin kapatıldığında ciddi beyin malformasyonları ile ilişkili olduğu anlaşıldı.

 Yani şunu söyleyebiliriz ki EOMES/Tbr2 geninin beyindeki arteriyovenöz malformasyonlarıyla ilişkisi anlaşıldığına göre artık yapılabilecek bir değişiklikle malformasyonların oluşumunu etkileyen faktörleri ortadan kaldırmak mümkün olabilir.

Araştırmacılar,düzenleyici anahtarların bir alt kümesinin düzenlemek ve daha sonra gen ifadesi ve nörojenez üzerindeki etkilerini değerlendirmek için hücre genomunun düzenlenmesini sağlayan bir teknik olan CRISPR teknolojisini kullanarak hedeflenen genlerin rollerini doğruladılar.

Araştırmacılar şizofreni, ADHD, depresyon ve nörositizm gibi yaşamın ilerleyen döneminde gelişebilen bazı psikiyatrik bozuklukların kökenlerini fetüsteki beyin gelişiminin en erken evrelerinde buldular. Bir insanın gelecekteki entelektüel yeteneklerinin bile nörojenez sırasında harekete geçtiğini belirttiler. Bu veriler ışığında aslında tüm biyolojik bilimlerin temelde genetiğe bağlandığını ve genetik(insan genom projesiyle birlikte) bilimiyle tüm bilinmeyenlere bir cevap verilebileceğini söyleyebiliriz.

Araştırmacılar ayrıca insan serebral korteksinin insan dışı primatlardan neden daha büyük olduğunu ortaya koyan önemli bir mekanizma keşfetti. Hücre bölünmesi de dahil olmak üzere önemli biyolojik süreci düzenleyen ve hücrelere spesifik görevler atayan fibroblast büyüme faktörü reseptörünün ekspresyonunu değiştiren bir genom dizisi tespit ettiler. Bu genom dizisinin insanda farelerdekilere ve insan dışı primatlardakilere göre daha aktif olduğunun anlaşılması insan beyninin neden daha büyük olduğunu açıklamamıza yardımcı oldu.

Herşey fetüste başlar! Bilimle kalın…

Referanslar ve İleri Okuma

  • Luis de la Torre-Ubieta, Jason L. Stein, Hyejung Won, Carli K. Opland, Dan Liang, Daning Lu, Daniel H. Geschwind. The Dynamic Landscape of Open Chromatin during Human Cortical NeurogenesisCell, 2018; DOI: 1016/j.cell.2017.12.014

 

Etkinlikler

Sonuç Bulunamadı

Üzgünüz, hiç bir gönderi kriterinizle eşleşmedi