Giriş

Genetik mutasyonlar, bitkilerin gen fonksiyonlarını öğrenmede ve tahıl bitkilerinin genetik gelişiminde önemli bir role sahiptir. Bu alanda fiziksel, kimyasal ve biyolojik mekanizmalar kullanılmıştır. Tahıl bitkilerinde genetik geliştirme ve bitki araştırmalarında mutasyon oluşturmak için yeni teknolojilere ihtiyaç vardır.

Programlanabilir SSNs’lerin (sequence-specific nucleases) çıkışı genom manipülasyonunda önemli bir atılım sağlamıştır. Bu SSN’ler çift zincirli DNA’da kırılmalara neden olabilir. Bu kırılmaların sonucunda DNA tamir mekanizması devreye girer ve homolog olmayan uç birleştirme (NHEJ) veya homoloji odaklı onarım (HDR) yoluyla bu kırılmış olan çift sarmal DNA tamir edilir. Bitki genom düzenlemesinde, ilk olarak ZNF (çinko parmak nükleazı) kullanılmıştır. Fakat bu tekniğin uygulaması pahalı ve zordur. Daha sonra ikinci olarak Xanthomonas bakterisinde adapte edilen transkripsiyon aktivatörü benzeri efektör nükleazları (TALEN) tekniği bulunmuş olup ilk olarak bitkide kullanılmıştır. Bu teknik ZFN’den daha kolaydır fakat zorlukları da vardır. Son olarak CRISPR-cas9 (Clustered regularly interspaced short palindromic repeat associated protein9)  düzenlemesi adapte edilmiş ve kullanılmaya başlanmıştır. Bu teknik Streptococcus pyogenes bakterisinin bağışıklık sisteminden elde edilen CRISPR sistemlerinin 2.tipidir (type-2). Bu teknik bitkilerde dahil edilmek üzere birçok organizmada kullanılmaktadır. CRISPR-cas9 tekniği düzenlenmiş klavuz RNA (single-guide RNA) kullanılarak hedef DNA’larda mutasyon yapmayı amaçlar. Bu teknikle ZNF ve TALEN tekniklerine kıyasla çok daha kolay bir şekilde mutasyonlar yapılabilir. Ayrıca bu teknik, gün geçtikte gelişmekte olup aktif bir şekilde kullanılmaktadır.

Kaynaklar

  • CRISPR-cas9 Platforms for Genom Editing in Plants: Developments and Applications/Xingliang Ma et all. 2016.
  • CRISPR-cas9: An Advanced Tool for Editing Plant Genome /Milan Kumar Samanta et all. 2016.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz!
Lütfen isminizi buraya giriniz