Colorado Üniversitesi, Duke Üniversitesi ve Helsinki Üniversitesi araştırmacıları ışığın gen fonksiyonlarının kontrolünde kullanabileceğini yaptıkları çığır açıcı bir optogenetik çalışmasıyla bilim dünyasına sundu.

Peki optogenetik nedir? Optogenetik, ışığın hücresel fonksiyonları kontrol etmek için kullanılabileceği yöntemleri kullanır. Geleneksel yöntemlerin aksine, optogenetik yöntemleri, doğal olarak bulunan ya da sentetik (araştırmalar için özel üretilen) ışığa-duyarlı proteinleri kullanarak, sinir hücrelerini açık-kapalı (on-off) konumlara ve tabii daha da önemlisi zamana ve yere göre tutarlılığı bilinemeyen elektrotlar kullanmadan getirebilmemizi sağlıyor. Bu araçlar, beyin araştırmalarında tekil düzeyde sinir hücrelerini elektrik uyaranı yerine ışık kullanarak milisaniyelik zaman ölçeğinde kontrol etmede başarıyla kullanılmıştır.

Optogenetik yöntemler ve araçlar, son yıllarda hızlı bir gelişim gösterdi. Araştırmacılar, hücre aktivitelerini kontrol etmenin yanı sıra gen fonksiyonlarının aktivitelerini de bu yöntemler ve araçlar aracılığıyla kontrol edebiliyor. Nucleid Acids Research’te yayımlanan bir çalışmada, araştırmacılar, memeli hücre kültürlerinde gen ekspresyonunu başlatmayı ve durdurmayı başardı. Ayrıca hafif ışık sinyalleri kullanarak hücre içi protein seviyelerini de düzenlemeyi başardılar. Bu yaklaşım, aynı zamanda CRISPR/Cas9 teknolojisi ile birlikte kullanılarak endojen genomik bölgelerdeki gen transkripsiyonunu düzenlemek için de kullanıldı. Yöntem, genomdaki belli bir bölgede, bakteri temelli bir protein olan Cas9 ve çift sarmal yapının bozulmasına sebep olan sentetik RNA kılavuzu işlemini temel alıyor. Bu durum bir genin çıkarılmasını, görevinin değiştirilmesini ya da istenilen bir mutasyon girişini mümkün kılıyor.

Araştırmacılar, zebrabalığı ünitesinde yürütülen çalışmanın, hücre kültürlerinin yanı sıra bu optogenetik araçların canlı dokularda da işe yaradığını ortaya koyduğunu belirtiyorlar. Optogenetik, hali hazırda pek çok tıbbi uygulamada yer almasının yanında ileride insan hastalıklarını da tedavi etmede kullanılabilir. İlk klinik çalışmalar hali hazırda Retinitis pigmentoza (tavuk karası)’ya sahip hastalarda yürütülmektedir.

---

Kaynaklar ve İleri Okuma:
-Bidirectional approaches for optogenetic regulation of gene expression in mammalian cells using Arabidopsis cryptochrome 2. Nucleic Acids Research, (2017). https://academic.oup.com/nar/article/doi/10.1093/nar/gkx260/3744534/Bidirectional-approaches-for-optogenetic
-Light can be util­ized to con­trol gene func­tion. University of Helsinki. https://www.helsinki.fi/en/news/light-can-be-utilized-to-control-gene-function (accessed October 22, 2017).
-Optogenetik: Işık ile Uyarıda Yeni Bir Bulgu. Bilimfili.com https://bilimfili.com/optogenetik-arastirmalarinda-kullanilacak-yeni-protein/
-Işık Yardımıyla Gen Değişimi Yapıldı! Bilimifli.com https://bilimfili.com/isik-yardimiyla-gen-degisimi-yapildi/

---