Get Adobe Flash player
Sentetik canlılar XNA ile mümküm mü?

Uluslararası bir araştırma ekibi, “XNA” adını  verdikleri yapay nükleik asitlerin tıpkı insan gen yapısını oluşturan DNA ve RNA’lar gibi kendini kopyalama ve evrim özelliği olduğunu ortaya çıkardı.

Science dergisinde yayımlanan araştırma, İngiltere’nin Cambridge Moleküler Biyoloji Medikal Araştırma Konseyi Laboratuvarı’ndan Philipp Holliger ve Vitor Pinheiro’nun başını çektiği ekip tarafından düzenlendi.

Sentetik biyoloji uzmanı iki İngiliz araştırmacı, yaptıkları keşfin sentetik biyoloji alanında çığır açan bir gelişme olduğunu ve bilim dünyasına genetik bilginin kökenlerine inebilecek kadar geniş bir uygulama alanı sunacağını ifade etti.

X-NA
Dünya üzerinde yaşayan her canlı için, DNA’larında taşınan bilgi, genetik yapı taşlarını oluşturuyor. Ayrıca, bilgiyi tıpkı DNA gibi taşıyabilen, sentetik bir polimer olan XNA adında bir genetik yapı daha bulunuyor. XNA, DNA’ya kıyasla daha farklı bir molekül yapısı barındırıyor.

 

XNA’daki “X”, xeno anlamına geliyor. Xeno eki, bilim insanları tarafından, DNA ve RNA’daki yapı taşlarının yerini alan doğadaki farklı bir girdinin temsili için kullanılıyor.

DNA ve RNA, nükleotid adı verilen uzun molekül zincirlerinden meydana geliyor. Bir nükleotid, fosfat (grafikte kırmızı), bel karbonlu (pentoz) şeker (sarı) ve beş azotlu baz; Guanin, sitozin, Timin, Adenin ve Urasil'den oluşuyor.

Pinherio ve ekibi tarafından incelenen XNA yapısı, DNA ve RNA’dan tek bir istisna ile ayrılıyor: XNA’da, DNA ve RNA’ya isimlerini veren deoksiriboz veya riboz şekerlerinin yerinde farklı moleküller yer alıyor. Bu moleküllerden bazıları beş karon atomu yerine dört veya yedi atom taşıyabiliyor.

Grafikte gösterilen ve FANA gibi florin atomu gibi spesifik yapıya sahip olan XNA’lar, DNA ve RNA’nın yapısını kopya ediyor ve aynı fonksiyonları gösteriyor. Ancak ortaya tamamen yeni ve yapay genetik yapılar çıkıyor.

EVRİM ÖZELLİĞİ
Bilim insanları XNA moleküllerini 10 yıldan fazla araştırıyor. Ancak en son araştırma XNA’ların iki yeni özelliğinin ortaya çıkarılması sayesinde geçmiştekilerden farklılaşıyor. Bunlar, kopyalama ve evrim.

Pinherio, “Herhangi bir polimer bilgi depolayabilir... DNA ve RNA’yı spesifik kılan, işlenmiş olan bilgiye erişilebilmesi ve kopyalanabilmesidir. Bir genetik polimerdeki bilginin bir diğerine kopyalanabilmesi, bilginin kalıtımsal olarak taşınabilmesini sağlar” dedi.

 

DNA ve RNA’da, kopyalama işlemi polimeraz adı verilen moleküller sayesinde gerçekleşiyor. Genetik mühendisliğinde CST olarak bilinen yöntemle, Pinherio’nun ekibi, sadece bir DNA’dan XNA oluşturmakla kalmayan, aynı zamanda XNA’yı tekrar DNA’ya kopyalayabilen polimerazlar üretmeyi başardı. Böylece, XNA’larda genetik bilginin kopyalanması ve dağıtılmasını sağlayan genetik sistem oluşturulmuş oldu.

KILAVUZLU EVRİM
Bilim insanları, geliştirdikleri genetik sistem için şu örneği verdi: Sınıf arkadaşınızın notlarını DNA zinciri olarak düşünebilirsiniz. Arkadaşınızın kalemi ise bilginin kağıda aktarılmasını sağlayacak kalem görevi görmektedir. Eğer, arkadaşınızın notları XNA ‘dilinde’ yazılmışsa, bilginin kağıda aktarılması için XNA genetik sistemi gerekecektir. Pinheiro, bu aşamada iki farklı yazma aracı geliştirdi. Biri, arkadaşınızın XNA dilindeki notlarını ilk önce DNA diline çeviriyor, ikincisi de bu DNA notlarını XNA notlarına dönüştürüyor.

Bilim insanları, genetik araştırmalarında çığır açabilecekleri yöntemlerle, kilitli nükleik asitlerde (LNA) yüzde 95 ve cyclohexenyl nükleik asitlerde (CeNA) yüzde 99.6 uygunluk oranına ulaşmayı başardı.

Pinheiro, “Evrimin potansiyeli, ne kadar bilginin kopyalanabildiği ve kopyalama sürecinde ne kadar az hata yaşandığına bağlı... Elde ettiğimiz sonuçlar, evrim için yeterli bir seviyeyi gösteriyor” dedi.

 

XNA’ların evrim kapasitesi, HNA xeno-nükleotidleriyle test edildi. Pinheiro, HNA’nın spesifik dizilimler göstererek bir RNA molekülüne veya protine dönüşebileceğini ifade etti. DNA’lar üzerinde bir süredir gerçekelştirilen bu uygulama, “kılavuzlu evrim” olarak adlandırılıyor. Pinheiro, “Geliştirdiğimiz HNA sistemi, bilginin depolanması, kopyalanması ve evrimi için oldukça elverişli” yorumunu yaptı.

YENİ YAŞAM FORMLARI
Bilim insanlarının elde ettiği sonuçlar çok sayıda bir o kadar çeşitli. Araştırmacılar, yaptıkları deneylerle yaşamın kökeni hakkında önemli bilgiler elde edebileceklerini düşünüyor. XNA üzerinde geçmişte yapılan araştırmalar, RNA ve DNA öncesinde başka genetik sistemlerin var olabileceği ihtimaline odaklanıyordu. XNA’nın evrim özelliğinin ortaya çıkarılması, bu olasılığın gerçek olabileceğini gösterdi.

Pinherio, “Geliştirdiğimiz yöntem bilimleri nükleik asit tedavilerininde öncü olabilir” ifadesini kullandı. DNA veya RNA olarak bilinen doğal nükleik asitler, belli moleküler hedeflere bağlanacak şekilde bir araya getirilebiliyor. Ancak nükleik asitleri enzimler tarafından çözümlenmesi tedavi için kullanılmalarını mümkün kılmıyor.

Pinheiro, bu durumun önüne geçmek için, tıbbi kimya kullanılarak, evrim geçirmiş DNA dizinlerini değiştirebileceklerini, böylece nükleik asitin çözülmeden tedavi edici hedefe bağlanan fonksiyonal bir moleküle dönüştürülebileceğini yazdı. Ancak bu amaca ulaşabilmek oldukça zor. Pinheiro, bu tür tedavilerin geliştirilmesinin çok maliyetli olacağını belirtirken, bugüne kadar piyasaya sürülebilen nükleik asit tabanlı tek bir ilaç (Macugen) olduğuna dikkat çekti.

Yine de Pinheiro ve ekibinin geliştirdiği altı XNA’nın tümü doğal DNA ve RNA’ya kıyasla, nükleaz enzimine daha dirençli. Sonuç  olarak, moleküllerin tedavici edici hale geitirilmesi gerekmeyecek ve uygun bir XNA, vücutta bozulma olasılığı olmadan, tedavici edici özelliğine göre kullanılabilecek.

Bu başarının elde edilebilmesi, diğer alanlarda da büyük imkankar sunabilir: XNA, DNA ve RNA’dan bağımsız, yeni yaşam formlarının önünü açabilir. Hiçbir biyolojik molekülün yardımına ihtiyaç

duymadan taşıdığı bilgiyi kopyalayabilen sentetik polimer XNA,  bir gün Dünya’ya insan eliyle üretilen canlılar sunabilir.

Pinheiro, insan yapımı yaşam türleri için kendini kopyalayabilen XNA sistemlerinin geliştirilerek hücrelere nakledilmesi gerektiğini ifade etti. Genetik bilimi bir gün bunu başarırsa, kendi ayakları üzerinde durabilen canlılar görebiliriz.

 

Kaynak: Ntvmsnbc.com


20 Nisan 2012, Cuma, 11:35
ALMA Projesi

Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) projesi günümüze kadar dünya üzerinde yapılmış en büyük gökbilim projesi olarak tarihe geçiyor. Şili Cumhuriyeti ile işbirliği içinde bulunan Avrupa, Kuzey Amerika ve Doğu Asya ülkelerinin bir araya gelmesiyle oluşturulan bir proje. Bu proje Kuzey Şili'deki Chajnantor platosunda ve deniz seviyesinden 5000 metre yükseklikte bulunan 66 yüksek hassasiyetli antenin bir araya gelmesi ile oluşan devrim niteliğinde bir tasarım olacak ve bu 66 anten tek bir teleskop şeklinde davranacak.

1999 yılında başlanılan bu proje, 2012 yılının ilk çeyreğinde tamamlanmaya çok yaklaştı. İlk görüntüler Kasım 2011 yılı içerisinde antenlerden alınmaya başladı.

Büyük patlamadan sonra, evrenin genişlemesi nedeni ile insanoğlu milimetre altı eneji tayfını teknolojik olarak gözelemliyemiyordu. Bu proje ile artık bu enerji aralığı insanoğlu tarafından gözlemlenebilecek ve evrenin bilinmezlerine ışık tutması açısından da bizlere son derece yardımcı olacak. ALMA Projesi, Evren`deki bazı en soğuk nesnelerden gelen ışıkları incelemek üzere inşa ediyor. Kızilötesi ve radyo dalgaları arasında yer alan bu ışık milimetre civarında dalgaboyuna sahiptir ve bu nedenle milimetre ve milimetrealtı ışınım olarak bilinmektedir. Bu dalga boylarındaki ışık yıldızlar arası uzaydaki mutlak sıfırın bir kaç on derece üzerinde muazzam soğuk bulutlardan, ve Evren`deki en erken ve en uzak bazı gökadalardan gelmektedir.

Gökbilimciler bunu yeni yıldızların doğduğu yerlerde bulunan yoğun toz ve gaz bölgelerinde yer alan moleküler bulutlardaki kimyasal ve fiziksel koşulları incelemek için kullanabilirler. Evren`deki bu bölgeler görünür ışıkta genellikle karanlık ve örtülüdürler, fakat tayfın milimetre ve milimetre altı bölgelerinde aydınlık bir şekilde parıldarlar. Millimetre ve milimetre-altı ışınım soğuk Evren`e bilmeceli bir pencere açmakta, fakat uzaydan gelen sinyaller yoğun bir şekilde dünyanın atmosferindeki su buharları tarafından soğurulmaktadır.

Chajnantor platosunun bu proje için seçilmesinin en önemli nedenlerinden birisi, atmosferdeki su ve diğer olumsuz bileşenlerin, yapılacak gözlemleri en alt seviyede etkilemesinin sağlanmasıdır. Bu tip bir gökbilim çalışması için teleskopların dünyada gökbilim gözlemi için en yüksek yerlerden biri olan 5000 metre yükseklikteki Chajnantor platosu gibi en yüksek ve kuru gözlem yerleşkelerinden birinde inşa edilmesi gereklidir. ALMA Projesi, Atacama Büyük Milimetre/milimetrealtı dizgesi, şu anda varolan en büyük gökbilim projesidir.  Kuzey Şili’de San Pedro de Atacama’nın 50 km kadar doğusundaki ALMA yerleşkesi yeryüzündeki en kuru yerlerden birisidir. Gökbilimciler gözlem için avantaj sağlayacak koşulları bulurlar, fakat sınırdaki bir gözlemevini çok ağır koşullar altında çalıştırmak zorundadırlar.

ALMA projesinde kullanılan antenler son derece yüksek hassiyete sahipler, antenlerin plato üzerinde yer değiştirilmesi sayesinde, farklı odak uzaklıklarının ayarlanması ile teleskopun istenildiği gibi odaklanması sağlanmaktadır. ALMA  Projesi devrimsel tasarıma sahip, 66 yüksek hassasiyetli antenden oluşan ve 0.3 ila 9.6 mm dalgaboylarında gözlem yapan tek bir teleskop olacak. Ana dizgesi 12-metrelik çapa sahip tek bir teleskop -bir girişim ölçer- gibi davranan 50 antene sahip olacak. Ek olarak 12-metrelik 4 adet ve 7-metrelik 12 adet yoğun dizge antenleri bunu tamamlayacak. 66 ALMA anteni antenler arası maksimum mesafenin 150 metreden 16 kilometreye kadar değiştiği yerlerde farklı konfigürasyonlarda ayarlanabilecek, ki bu da ALMA’ya çok güçlü bir değişken “yakınlaştırma” özelliği katacak. Bu, Evren’i milimetre ve milimetre-altı dalgaboylarında daha önce benzeri görülmemiş hassasiyette ve çözünürlükte, Hubble Uzay Teleskopu’ndan 10 kat daha fazla keskinlikte bir görüş ile ve VLT Girişimölçeri ile yapılmış görüntüleri tamamlayıcı olarak incelemeye yardımcı olacaktır.

Kaynaklar ve ALMA Projesi ile ilgili olarak daha fazla bilgi almak için

  1. ESO Türkiye
  2. Bilim ve Teknik Dergisi Ekim 2011 (527. Sayı) ve sayfa 12-30
  3. ESO ALMA Projesi
  4. ALMA Projesi Ana Sitesi

26 Mart 2012, Pazartesi, 06:18
60 TB Diskler Artık Hayal Değil

Aslında, bu site içerisinde donanım haberi vermek istemiyorum. Fakat, yeni bir depolama teknolojisi kullanılması ve bu teknoloji disklere yazarken ışık(lazer) kullanması, bu haberi eklemem için beni oldukça zorladı.

Meşur, disk üreticilerinden olan Seagate geliştirdiği bu teknoloji ile son noktası 60TB olan masaüstü bilgisayarlarda kullanılabilecek diskleri geliştirebileceğini açıklamış.

Habere göre, HAMR teknolojisi aslında 2006 yılında Fujitsu tarafından bulunmuş, fakat Seagate yaptığı çalışmalar ile bu teknolojiyi etkin üretim şekline sokmuş.

Şu anda 20nm boyut içerisine yazılabilen bilgi parçaları, HAMR ile 12.7nm lik bir boyut içerisine yazılmasına izin vereceğinden, aynı disk plakası üzerine toplamda neredeyse 60% daha fazla bilgi yazılmasına olanak tanıyor olacak.

Haberin devamı.


20 Mart 2012, Salı, 14:14

| Ana Sayfa | Belgeler | Yazılım | Bilişim Güvenliği | Silat | Özgeçmiş |

- www.ustuntas.net - © 2003 - 2016 Sürüm: 1.1.07. Tüm hakları saklıdır. Bu site RubyonRails uygulama geliştirme yazılımı ile geliştirilmektedir.