

Evoengineer
Nasıl evrim mühendisi olunur
Andy ve diğer evrim mühendisleri doğal seçilim ilkelerini kullanarak laboratuvarda yararlı RNA molekülleri evriltiyorlar. Tüm süreç aslında o kadar da karmaşık değil, fakat anlayabilmek için birkaç ayrıntıyı bilmek gerekiyor:
• DNA, birbirine bağlanmış küçük ünitelerden oluşan uzun bir dizilimdir. Dört temel ünite çeşidi vardır (A, T, C, G harfleri ile temsil edilir) ve bu üniteler her türlü kombinasyonda dizilebilirler.
• RNA da, her türlü kombinasyon ile dizilebilen benzer ünitelerden oluşur (A, U, G, C).
• DNA dizisi RNA dizisine yazılımlanabilir. Hücrelerimiz bu işlemi DNA’dan proteinlere (hücrenin sentez merkezlerine) haber taşımak için sürekli yaparlar.
• Polimeraz zincir reaksiyonu (ya da PCR), moleküler biyologlar ve evrim mühendisleri tarafından laboratuvarda hızlıca DNA kopyalamak için sıkça kullanılan bir işlemdir.
Yönlendirilmiş evrimi kullanarak yararlı bir RNA molekülü üretmek, bir DNA fazından geçmeyi gerektirir. Belirli bir toksine bağlanabilecek bir RNA molekülünü üretmek için kullanılan bu işlem şu şekildedir:
1. Bilgisayarlı bir DNA sentezleyici milyarlarca rastgele DNA dizisi üretir. Bu sentez, bir test tüpü içinde rastgele dizilimlere sahip birçok DNA parçacığı oluşturur.
2. DNA, RNA’ya yazılımlanır. Tabi ki RNA moleküllerinin çoğu tamamen işlevsizdir fakat bazıları bir şekilde toksine bağlanabilmektedir. İşte milyarlarca dizilim ile başlamak da bunu için önemlidir. Ne kadar çok dizilim olursa, içlerinden birinin işi yapabilme olasılığı o kadar fazladır. Bu aslında bir yerine milyonlarca piyango bileti alıp, kazanma şansınızı arttırmaya benzer.
3. RNA toksine bağlanma yeteneği için test edilir. Bağlanabilenler ayrıştırılır. Fakat bu basamak çok hassas değildir ve bazı yararsız RNAlarda bağlanabilenlerle birlikte seçilebilir. Bu da samanların arasından kalınca bir eldivenle bir iğneyi almaya benzer; iğneyi alırken bir tutam da saman mutlaka onunla birlikte gelecektir.
4. Seçilmiş RNAlar DNA’ya geri yazılımlanırlar.
5. DNA, PCR ile kopyalanır.
6. Bu işlem ikinci basamaktan başlayarak tekrarlanır. Her seferinde RNA popülasyonun daha büyük bir çoğunluğu işlevsel moleküllerden oluşur. Başka bir deyişle, her tekrarda daha çok “iğne” üretip eldiveninizle samanların içine daldığınızda daha çok iğne ve geçen sefere göre daha az saman alırsınız.
Sonunda, popülasyon neredeyse sadece toksine bağlanabilen moleküllerden oluşuyor olacaktır.