İngiliz bilim insanları, DNA’nın işleyişini derinlemesine anlamak amacıyla önemli bir araştırma başlattı. Bu çalışma, tıp alanında devrim niteliğinde etkiler yaratma potansiyeline sahip. Bilim insanları, insan genomunu sentezleyerek DNA’nın nasıl çalıştığına dair daha fazla bilgi edinmeyi hedefliyor. 5 yıllık sürece yayılacak olan SynHG projesi, yeni nesil terapilerin temelini atabilir ve birçok DNA kaynaklı hastalığın tedavisinde büyük katkılar sağlayabilir. Proje ekibi, önümüzdeki günlerde laboratuvar ortamında insan genetik kodunu oluşturacak bölümleri ve bu süreçte kullanılacak araçları geliştirmeyi planlıyor. Bu çalışmalar, insan genetik kodunun işleyişini anlamak amacıyla canlı hücrelere entegre edilecek. Cambridge’deki MRC Moleküler Biyoloji Laboratuvarı’nda projeye liderlik eden Prof. Jason Chin, “İnsan genomlarının sentezlenmesinden elde edilen bilgiler, hemen hemen her hastalığın tedavisinin geliştirilmesinde son derece faydalı olabilir” ifadelerini kullandı.
Genom Sentezindeki Teknik Zorluklar
Genom sentezinde bazı basit organizmalarda başarı sağlansa da, bilim insanları daha karmaşık yapılar üzerinde ilerleme kaydedemedi. Örneğin, E. coli gibi mikroorganizmalar için sentetik genomlar oluşturulabilmiş olsa da, böcek genomu yaklaşık 4,5 milyon baz çiftinden oluşmasına karşın, insan genomu 3 milyardan fazla baz çifti içeriyor. Bu durum, mevcut teknolojinin memeliler, bitkiler ve insanlar gibi büyük ve karmaşık genetik dizileri güvenilir bir şekilde sentezlemede yetersiz kalmasına sebep oluyor. Aşağıda, genom sentezinde karşılaşılan başlıca zorluklar sıralanmıştır:
- DNA Diziliminin Doğru Oluşturulmaması: İnsan genomundaki milyarlarca baz çiftinin varlığı, dizinin hatasız bir şekilde sentezlenmesini zorlaştırmaktadır.
- Genom’un Birçok DNA Parçasından Oluşması: Genom, çok sayıda DNA parçasından oluştuğu için yapısı oldukça karmaşık hale gelmektedir. Bu durum, genomun kusursuz ve doğru bir sırayla birleştirilmesini teknik olarak zorlaştırmaktadır.
- Hataların Kontrolü ve Düzeltme: Sentez sürecinde oluşan mutasyonlar veya hatalar, genomun işlevselliğini etkileyebilir. Bu nedenle hata tespiti ve düzeltme mekanizmaları büyük önem taşımaktadır.
- Biyolojik İşlevselliğin Sağlanması: Sentezlenen genomun hücre içinde doğru çalışabilmesi için genlerin doğru ifadeye sahip olması gerekmektedir. Bu biyolojik uyumu sağlamak oldukça zordur.
- Büyük Veri ve İşlem Gücü İhtiyacı: Genom sentezi, büyük veri setlerinin analizini ve yüksek işlem gücünü gerektirmektedir.
- Etik ve Güvenlik Protokolleri: Teknik zorlukların yanı sıra, sentetik genom çalışmalarında etik ve biyogüvenlik standartlarının sağlanması da son derece önemlidir.
Genom Biliminde Robotik ve Yapay Zeka Entegrasyonu
Proje, sentetik memeli kromozom mühendisliğinde devrim yaratmak üzere son teknoloji üretken yapay zeka ve gelişmiş robotik montaj teknolojilerini bir araya getiriyor. Manchester Üniversitesi’nde Sentetik Genomik başkanı olan Profesör Patrick Yizhi Cai, teknolojik entegrasyonun önemine dikkat çekiyor: “Sentetik memeli kromozom mühendisliğinde devrim yaratmak için en son teknolojileri kullanıyoruz.” Makine öğrenimi alanındaki ilerlemeler, gen işlevini tahmin etmeyi ve sentetik genomlar tasarlamayı giderek daha uygulanabilir hale getirirken, DNA dizileme, sentez ve düzenlemedeki maliyetlerin düşmesi mühendislik biyolojisi alanında büyük bir fırsat sunmaktadır.
