Dartmouth Koleji'ndeki araştırmacılar, bir plazmid içindeki genlerin düzenlenmesinin veya 'gen sözdiziminin' gen ifadesini önemli ölçüde etkilediğini keşfettiler. Bu bulgu, kelime sırasının bir cümlenin anlamını etkilemesine benzer şekilde, gen yerleşiminin önemini vurgulamaktadır.
Gen Sözdizimi Önemlidir
Journal of Biological Engineering'de yayınlanan çalışma, gen sözdizimini değiştirmenin transkripsiyonel mekanizmanın DNA boyunca hareketini, replikasyon ve transkripsiyon arasındaki etkileşimi ve gen ifadesindeki değişkenliği etkilediğini ortaya koymaktadır. Araştırmacılar, gen fonksiyonunu incelemek için kullanılan ve bakterilerde sıklıkla bulunan küçük, dairesel DNA molekülleri olan plazmidler üzerindeki gen sırası ve yöneliminin etkisini sistematik olarak analiz ettiler.
Deneysel Tasarım ve Sonuçlar
Araştırmacılar, promotörleri ve ribozomal bağlanma bölgelerini aynı tutarken, farklı sıralarda ve yönelimlerde floresan muhabir genleri içeren plazmidler oluşturdular. Sonuçlar, gen sözdizimindeki değişikliklerin ifade seviyelerinde ve değişkenlikte önemli farklılıklara yol açtığını gösterdi. Örneğin, yeşil floresan proteininin (GFP) ifadesi, yerleşimine bağlı olarak 1,8 kattan fazla değişti. Plazmidin replikasyon başlangıcı ile aynı yönde hizalanan genler daha yüksek ifade gösterirken, tandem gen yönelimi daha güçlü ifadeye yol açtı ve ayrışan yönelim gen aktivitesini baskıladı.
Sentetik Biyoloji İçin Etkileri
Gen sırasını değiştirmek de ifade seviyelerini değiştirdi ve hem konumun hem de yönelimin gen çıktısını etkilediğini doğruladı. Bu bulgular, gen sözdiziminin çok önemli bir tasarım unsuru olduğunu göstermektedir. Gen sözdizimini ayarlanabilir bir değişken olarak ele alarak, sentetik biyologlar ve biyo-mühendisler genetik araçların öngörülebilirliğini ve hassasiyetini artırabilir, böylece optimize edilmiş genetik mühendislik tekniklerinin ve çeşitli uygulamalar için daha verimli gen devrelerinin önünü açabilirler.