CRISPR-Cas3 Adlı Yeni Bir Gen Düzenleme Sistemi Geliştirildi

CRISPR-Cas9 genetik mühendisliği teknolojisi kanserde ve diğer hastalıkların tedavisinde önemli gelişmeleri sağlamaktadır. Ancak CRISPR-Cas9 pek çok teknik problemler de içermektedir. Nisan 2019’da Molecular Cell dergisinde yayımlanan çalışmaya göre CRISPR-Cas3 adlı yeni bir gen düzenleme yöntemi geliştirildi. CRISPR-Cas3 adlı yöntem, DNA’daki baz dizilerini kesmek yerine, siliyor.

CRISPR-Cas9 gen düzenleme sistemi, rehber RNA’yı kullanarak DNA sekansını tanır. Eşleşme tamamlandığında, CRISPR ilişkili Cas9 proteinleri hedef DNA üzerine konumlanır ve keser. Geliştirilen CRISPR-Cas3 sistemi de aynı mekanizmayı kullanmaktadır. Ancak hedef DNA'yı kesmek yerine, DNA’daki nükleotitleri (100 kilobaza) kadar silmektedir.

Araştırmada, HAP1 (insan hücresi) hücre hattında ve insan embryonik kök hücrelerde hedeflenmiş DNA’daki 100 kilobaza kadar sekanslar başarıyla silindi.

Aynı zamanda, CRISPR-Cas3’ün pek çok avantajı bulunmaktadır:

• CRISPR-CAS3 genomun taranmasını ve genomun yüzde 98’ini oluşturan kodlanmayan gen bölgelerinin tespit edilmesine olanak sağlamaktadır. Kodlanmayan gen bölgelerinde bulunan gen elementlerinin, hücre farklılaşmasında, kanserde, proteinlerin ekpresyonunda önemli etkileri bulunmatakdır.

Not: Tüm DNA’yı uzaya benzetirsek, genler gezegenler, gen kodlamayan bölgeler de gezegenler arası esir madde (boşluklar) gibi düşünülebilir. Bu bölgelere junk (çöp) DNA da denilmektedir. Genomon %98’inin oluşturan bu DNA bölgeleri, bir protein oluşması ile sonuçlanan herhangi bir gen kodlamasa da, önemli işlevlere sahiptir.

• CRISPR-Cas3, herpes simplex, Epstein barr ve hepatit B gibi virüs genlerinin başarıyla silinmesini sağlayabilir. Böylelikle teoride viral hastalıklarda tam tedavi sağlayabilir.

Aşağıda, araştırmanın grafik özeti görülebilir:

Not: CRISPR-Cas3 sistemi, tip 1 CRISPR olarak da adlandırılmaktadır.

Peki Bu Çalışma Bize Ne İfade Ediyor?

• CRISPR-Cas9’dan daha etkili bir gen düzenleme yöntemi geliştirildi. Bu yöntem DNA’yı kesmek yerine nükleotitleri hassas bir şekilde silebiliyor.
• Özellikle virüsleri hedef alan etkili gen tedavileri bu yöntem sayesinde geliştirilebilir. Virüs genleri, CRISPR-Cas3 ile ortadan kaldırılabilir.
• Önemle vurgulamak gerekir ki bu yöntem henüz laboratuvar aşamasında denenmektedir.