Yaşam

Gerçek Hayatta Jurassic Park: DNA Depolaması için Sentetik Kehribar Yaratıyor…

 

İlgili Makaleler

Gerçek Hayatta Jurassic Park: DNA Depolaması için Sentetik Kehribar Yaratıyor…

Gerçek Hayatta Jurassic Park: DNA Depolaması için Sentetik Kehribar Yaratıyor:  araştırmacılar, maliyetli dondurma ihtiyacını ortadan kaldırarak DNA’yı oda sıcaklığında depolayan bir polimer tanıttı. Bu gelişme, hem genetik materyalin hem de dijital verilerin sürdürülebilir uzun vadeli depolanmasını ve hasarsız bir şekilde geri alınmasını destekliyor.

“T-REX” yöntemiyle polimerin içine gömülü olan DNA, genomların veya fotoğraf ve müzik gibi dijital verilerin uzun süreli depolanması için kullanılabilir. MIT araştırmacıları tarafından geliştirilen yeni bir polimer, geleneksel dondurma yöntemleriyle ilişkili enerji maliyetleri olmadan oda sıcaklığında koruma sağlayarak DNA depolamada önemli bir ilerleme sunuyor. Bu teknoloji yalnızca büyük miktarlarda veriyi etkili bir şekilde depolamakla kalmıyor, aynı zamanda DNA’nın kolay alınmasını ve hasar görmemesini sağlayarak hem genetik hem de dijital arşivleme için umut verici bir çözüm haline getiriyor.

DNA Koruma Teknolojisindeki Gelişmeler

” Jurassic Park” filminde bilim insanları, amberde milyonlarca yıldır korunan DNA’yı çıkardı ve bunu nesli tükenmiş bir dinozor popülasyonu oluşturmak için kullandı. Kısmen bu filmden ilham alan  araştırmacıları, ister tüm insan genomları ister fotoğraf gibi dijital dosyalar olsun, DNA’nın uzun süreli depolanması için kullanılabilecek camsı, kehribar benzeri bir polimer geliştirdiler.

DNA’yı depolamak için kullanılan en güncel yöntemler dondurucu sıcaklıklar gerektirir, bu nedenle çok fazla enerji tüketirler ve dünyanın birçok yerinde uygulanabilir değildirler. Buna karşılık, yeni kehribar benzeri polimer, molekülleri ısı veya suyun neden olduğu hasardan korurken DNA’yı oda sıcaklığında saklayabilir. Araştırmacılar bu polimeri, Jurassic Park’ın tema müziğini kodlayan DNA dizilerinin yanı sıra tüm insan genomunu depolamak için kullanabileceklerini gösterdi. Ayrıca DNA’nın polimere zarar vermeden kolayca çıkarılabileceğini de gösterdiler.

DNA Koruma Tekniklerini Kolaylaştırma

Eski bir doktora sonrası araştırmacısı olan James Banal, “DNA’yı dondurmak onu korumanın bir numaralı yoludur, ancak çok pahalıdır ve ölçeklenebilir değildir” diyor. “Yeni koruma yöntemimizin, DNA üzerinde dijital bilgi depolamanın geleceğini yönlendirebilecek bir teknoloji olacağını düşünüyorum.” Banal ve MIT’de A. Thomas Geurtin Kimya Profesörü Jeremiah Johnson, 12 Haziran’da Journal of the American Chemical Society’de yayınlanan çalışmanın kıdemli yazarlarıdır . Eski doktora sonrası araştırmacısı Elizabeth Prince ve doktora sonrası araştırmacısı Ho Fung Cheng, makalenin baş yazarlarıdır.

T-REX Yöntemi: DNA Depolamaya Yeni Bir Yaklaşım

Stiren çok hidrofobik olduğundan, araştırmacılar hidrofilik, negatif yüklü bir molekül olan DNA’yı stirenin içine çekmenin bir yolunu bulmak zorunda kaldılar. Bunu yapmak için, DNA’nın stirenle etkileşime girmesine yardımcı olarak DNA’yı çözen polimerlere dönüştürebilecekleri üç monomerin bir kombinasyonunu belirlediler. Monomerlerin her biri, DNA’yı sudan çıkarıp stirene dönüştürmek için işbirliği yapan farklı özelliklere sahiptir.

Orada DNA, merkezde yüklü DNA ve stiren ile etkileşime giren bir dış katman oluşturan hidrofobik gruplarla küresel kompleksler oluşturur. Isıtıldığında bu çözelti, DNA kompleksleri ile gömülü, cam benzeri katı bir blok haline gelir. Araştırmacılar yöntemlerine T-REX (Termoset-REinforced Xeropreservation) adını verdiler.

Araştırmacılar, DNA’yı polimer ağına yerleştirme işleminin birkaç saat sürdüğünü ancak daha fazla optimizasyonla bu sürenin daha da kısalabileceğini söylüyor. DNA’yı serbest bırakmak için araştırmacılar ilk önce polistiren termosetini bir arada tutan bağları parçalayan ve onu daha küçük parçalara ayıran sisteamin ekliyorlar. Daha sonra DNA’yı polistirenden zarar vermeden çıkarmak için SDS adı verilen bir deterjan eklenebilir.

DNA Depolama Teknolojisinin Geleceği

Araştırmacılar bu polimerleri kullanarak onlarca nükleotidden tüm bir insan genomuna (50.000’den fazla baz çifti) kadar değişen uzunluktaki DNA’yı kapsülleyebildiklerini gösterdiler. “Jurassic Park”ın tema müziğine ek olarak, Özgürlük Bildirgesi ve MIT logosunu kodlayan DNA’yı depolayabildiler. DNA’yı saklayıp çıkardıktan sonra araştırmacılar DNA’yı sıraladılar ve herhangi bir dijital veri depolama sisteminin kritik bir özelliği olan herhangi bir hatanın ortaya çıkmadığını buldular. Araştırmacılar ayrıca termoset polimerin DNA’yı 75 santigrat dereceye (167 Fahrenheit derece ) kadar sıcaklıklardan koruyabildiğini de gösterdi .

Şimdi polimerlerin yapımı ve uzun süreli depolama için kapsüller haline getirilmesi sürecini kolaylaştırmanın yolları üzerinde çalışıyorlar. Kişiselleştirilmiş Tıp ve Gelecekteki Araştırmalar İçin Çıkarımlar Banal ve Bathe tarafından kurulan ve Johnson’ın bilimsel danışma kurulu üyesi olduğu bir şirket olan Cache DNA, şu anda DNA depolama teknolojisini daha da geliştirmek için çalışıyor. Öngördükleri ilk uygulama, kişiselleştirilmiş tıp için genomların depolanmasıdır ve ayrıca gelecekte daha iyi teknolojiler geliştirildikçe bu depolanan genomların daha fazla analize tabi tutulabileceğini de öngörmektedirler.

“Fikir şu, neden yaşamın ana kaydını sonsuza dek korumuyoruz?” diyor Banal. “Bundan on yıl veya yirmi yıl sonra, teknoloji bugün hayal edebileceğimizden çok daha fazla ilerlediğinde, daha fazla şey öğrenebiliriz. Genomu ve hastalıkla ilişkisini anlamanın henüz çok başındayız.”

İlgili Makaleler

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu