Haziran ayında onlarca bilim insanı, CRISPR araştırmasındaki son gelişmeleri tartışmak üzere Big Sky, Montana’ya akın etti. Konuşacak çok şeyleri vardı, öyle ki CRISPR (bilim insanlarının genleri etkisiz hale getirmek ya da onlara yenilerini ilave etmek için DNA’yı kesmelerini mümkün kılan yöntem) şu anda biyolojideki en sıcak konu ve ”dünyayı değiştirmek”, ”insanlığın hastalıklarını iyileştirmek” gibi cümlelerle bir arada kullanılıyor.
Big Sky’daki ikinci günde, Japon bir araştırmacı olan Osamu Nureki ayağa kalktı ve kısa bir video klip gösterdi. Berkeley’deki California Üniversitesi’nde CRISPR öncüsü Jennifer Doudna’nın laboratuvarında çalışan Sam Sternberg, ”Ben önde oturuyordum ve arkamdaki herkesin nefesinin kesildiğini duydum” diyor. “Bugüne kadar bir konferansta sunulan veriye gösterildiğine şahit olduğum en büyük tepkiydi” diye de ilave ediyor.
Nureki’nin makalesi Nature Communications bülteninde geçtiğimiz günlerde yayınlandı. Big Sky’daki bir oda dolusu insanı etkileyen video da bilim Twitter’ında dolaşmaya başladı. İzlediğimde uyku mahmuruydum, bir anda gözlerim faltaşı gibi açıldı.
Single-molecule movie of DNA search and cleavage by CRISPR-Cas9. pic.twitter.com/3NQxmbvzJF
— hnisimasu (@hnisimasu) November 10, 2017
DNA arayışının ve DNA’nın CRISPR-Cas9 tarafından kırılmasının tek moleküllük filmi.
Bu video bulanık, küçük bir damla gibi ve karanlık. Ama molekül ölçeğinde bir film olarak düşünülürse, bu film için oldukça net denebilir. CRISPR’ı, bir DNA iplikçiğini ikiye keserken gerçek zamanlı olarak görebiliyorsunuz. Bu klipte bilim insanlarının halihazırda bilmedikleri sürpriz bir yenilik bulunmuyor. Onu bu denli şaşırtıcı yapan şey ise şu: Bilim insanları CRISPR hakkında pek çok şeyi çözmüşlerdi ama onu hiç görmemişlerdi.
Taşların yerine nasıl oturduğunu tatmin edici bir biçimde gözler önüne seriyor; tıpkı Fransız bir gökbilimcinin, Neptün’ün var olduğunu komşu gezegenin yörüngesindeki sapmalardan tahmin edişinden yıllar sonra, ilk defa bir teleskobun Neptün’ün görüntüsünü yakalaması gibi.
CRISPR açıkça mevcut ve açıkça görülüyor ki çalışıyor. Bilim insanları söz konusu tekniği, fareyi HIV virüsünden kurtarmaktan köpekleri güçlendirmeye kadar her şey için kullanıyorlar. Ama nasıl çalıştığına dair elimizde bulunan kanıtlar her zaman dolaylı olmuştu. Şimdiye kadar moleküller gözle görülemeyecek kadar ufak olduğundan dolayı, modern biyokimya araştırması bu moleküllerin davranışlarındaki bir dizi ayrıntıya dayanarak incelikli çözümler bulmayı ve sonuçlar çıkarmayı hedeflemişti.
”Diyorlardı ki, ‘Wow!’ Çok basitmiş.”
Nureki’nin daha önce CRISPR-Cas9’un yapısını incelemekte kullanmış olduğu X-ışını (röntgen) kristalografiyi ele alalım örneğin (”CRISPR” popüler olan kısaltma, ama Cas9, DNA’yı kesen asıl enzimin adı.) Bilim insanları, Cas9’un kristallerin içine nüfuz etmesi için, onun tatlılıkla kandırma sanatını mükemmelleştirmeye aylarını harcadılar. Sonra da bu kıymetli kristalleri, içlerinden X-ışını atışları yapmak üzere alıp bir parçacık hızlandırıcıya koydular. Burada, ortalama bir insanın zekasının anlamaya yetmeyeceği ama uzmanların bir sonuca varmak üzere ölçebileceği Cas9 yapısı bir desen üretiliyor. Elde edilen çıktı, Cas9’un bir bilgisayar modeli olup bir kıvrık kurdele kümesine benziyor. Bütün bunlardan, farklı aşamalarda dondurulmuş, DNA düzenleyen Cas9’u kullanarak aylar hatta yıllar sonra yeterli miktarda statik olan, bilgisayardan elde edilen fotoğraflara sahip oluyorsunuz.
Bunu gerçek zamanlı akan ve doğrudan çekilen bir video ile karşılaştıralım. Nureki’nin takımı, yüksek hızlı atomik güç mikroskobu adı verilen bir teknik kullandı. Bu mikroskopta ince bir iğne ileri ve geri hareket ederek Cas9’un şeklini derinlemesine inceliyor. İğne öyle hızlı hareket ediyor ki bir video üretiyor. ”Sonucu anlaması oldukça kolay” diyor Nureki’nin makaledeki çalışma arkadaşlarından biri Hiroshi Nishimasu. “İnsanlar, ‘Wow! çok basitmiş’ diyorlar.”
Nishimasu videoyu Twitter’a koydu ve bu karanlık, bulanık klip 2.500’den fazla beğeni topladı. Bu şimdiye kadar Nature ve Cell bülteninde yayınlananlar da dahil olmak üzere en prestijli dergilerde yayınlamış olduğu başka makalelerin gördüğü ilgiden oldukça fazla bir rakamdı.
Aslında takım, videoyu üst düzey dergilere yollamıştı ancak bir yenilik içermediği gerekçesiyle reddetmişlerdi; belki de haklıydılar. Bilim insanları, veriler konusunda tarafsız olmalıdırlar. Fakat onlar da insan ve insanlar gözleriyle gördüklerine inanırlar. “Farkettim ki, görmek inanmak demektir” diyor Nishimasu.
The Atlantic
