GDO’lu Bitki Üretiminde Kullanılabilecek Yeni Yöntem Keşfedildi

Genetiği değiştirilmiş bitkiler (GDO) elde etmek için kullanılan yöntemler eski, hantal ve verimsizdir. Şimdi ise, tesadüfen keşfedilen yeni bir yöntem var: karbon nanotüp

Kaliforniya Üniversitesinden araştırmacılar, bitki genetiğini düzenleme ve değiştirmeyi daha hızlı ve verimli hale getirebilecek yeni bir teknik geliştirdi. Araştırmacılar, geliştirdikleri yeni yöntem sayesinde, genetik modifikasyon işleminde istedikleri geni aktarmak etmek için karbon nanotüp iğneleri kullanacaklar.

Bitki hücrelerinin içindeki DNA, temel olarak hayvan hücrelerindekinden farklı değildir, ancak hücrenin yapısı problemlidir. Bitki hücrelerinin şeker ve proteinlerden oluşan kalın bir zar duvarı vardır. Hayvan hücrelerinin içindeki DNA ile uğraşmak nispeten basit bir konudur çünkü hücre duvarından yoksundur.

Önceki Yöntemler

Şu an, yeni genetik varyantlar oluşturmak için, bitki hücrelerinden DNA örneği alma işlemi iki farklı teknikle gerçekleştiriliyor.

Birinde bilim insanları, Agrobacterium olarak bilinen bakteri hücrelerini, genomlarına yerleştirilmiş genlerle birlikte hazırlıyor ve daha sonra bitki hücreleri ile inkübe etmelerini sağlıyorlar. Bakteriler de bu genleri bazı bitki hücrelerine aktarıyorlar. Diğer teknikte ise, bir gen tabancası kullanarak DNA ile kaplanmış mikroskopik altın mermileri (metal nanopartiküller) ateşleyerek kullanılıyor.

Her iki yöntemde de sınırlamalar var. Gen tabancaları çok verimli değildir ve bazı bitkilerin bakteri bulaştırması imkansız olmasa da zordur.

GDO’lu Bitki Eldesinde Kullanılabilecek”Karbon Nanotüp” Yönteminin Ortaya Çıkışı

Araştırmacı, gerçekleşen olayları daha kolay gözlemleyebilmek için karbon nanotüpleri, hücrelerin etrafında bir çeşit dış iskele olarak kullanmayı planlıyordu. Landry, “Bu oldukça zordu ve maalesef hızlı bir şekilde başarısız oldu, çünkü nanotüpler düşündüğümüz gibi bitki hücrelerinin dışında kalmak yerine, bu nanotüpler doğruca hücrelere giriyordu.”

Bir DNA ipliği, bitki hücre duvarından kayacak kadar küçüktür, ancak yeterince katı değildir. Landry buna şu örneği veriyor, “Bunu bir disket gibi düşünebilirsiniz, disketi süngerin içinden geçirmeye çalışırsanız, gerçekten işe yaramaz, ancak sağlam bir iğne alıp süngerin içinden geçirmeye çalışırsanız, bu daha iyi sonuç verir.” DNA’yı karbon nanotüpe takmak size o nano iğneyi verir.

Fakat bu DNA sadece tek hücreyi etkiler ve bozulmadan önce sadece birkaç gün sürer. Kalıcı bir değişiklik yapmak için, CRISPR sekansları da ekleyerek nano-iğne ile kalıcı değişiklikler yapmak mümkün olabilir.

Şans eseri yöntemi bulan bilim insanı Landry, ne nanoteknoloji mühendisi ne de bitki biyoloğu… kendisi, “ben fizikçiyim” diyor. İki yıl önce Berkeley’de laboratuvarda çalışmaya başladığında sadece hücreler arasındaki görüntülemeye odaklı çalıştığını söylüyor.

Ekip şimdiye kadar, karbon nanotüp kullanarak, istenilen DNA’yı roka ve buğday gibi bitki hücrelerine yerleştirilebileceğini gösterdi.

Yapılan bu keşif, bitkilerin DNA’larına yapılacak müdahalelerde bir devrimi başlatabilir.

Çeviri ve Derleme: Popüler Tarım Bilimleri

-https://www.npr.org/2019/03/10/701498728/scientists-thread-a-nano-needle-to-modify-the-genes-of-plants
-https://www.extremetech.com/extreme/287473-how-carbon-nanotubes-can-modify-plant-dna