Bilim süper şey lan

Şimdi, diyelim ki DNA sentezlemek istiyorsun. Ama hücre dışı biraz zor oluyor. DNA replikasyonunda görevli onyüzbinmilyon maddeyi deney tüpüne koymuyorsun -çok zahmetli çünkü. Fakat bu sefer garip koşulları olan bir ortam oluşuyor. Mesela DNA'nın iki zincirinin birbirinden ayrılması için 92 dereceye çıkartman gerekiyor. -DNA epey sağlam bir yapı (şırıngadan geçirdiğinizde minnak parçalara ayrılan fiziksel yapıya ve 92 dereceye bile dayanan kimyasal yapıya sahip. [karşılıklı bazları bağlayan Hidrojen bağı yüzünden bu kadar ısıyı emebiliyor. Guanin ve Sitozin arasında 3 tane hidrojen bağı var, öyleyse G-S zengini DNAlar daha sağlam olur]).

Hücre dışı ortamında -in vitro deniliyor- bu yardımcı maddeler arasında elzem birine ihtiyacın var; enzim.

(Bilgi tazelemece; enzimler reaksiyonları gerçekleşmesi için ihtiyaç duyduğumuz moleküllerdir ayrıca süper yüksek ısı gerektiren reaksiyonları makul seviyeye indirirler. Bilgi 2; enzimler genelde 40 derece üstünde bozulur ve bir daha çalışmaz)

DNA sıcaklık düşürüp-arttırınca birleşip-ayrılabiliyor. Öyleyse bunun için enzime gerek yok. Yeni DNA zinciri oluşturmak için elinde primerlerin var (böyle bir kaç baz -adenin, guanin, sitozin, timin- yanyana duruyor. DNA'nın tek zincirinin mini minnacık parçası olarak düşün) primerlerden kalan boşluklar için nükleotidlerin falan var. Fakat bu primerlerin birbiri ardına gelmesini ve esas ipliğe bağlanmasını sağlamak için enzime ihtiyacın var -ısıyla bişeyle olmuyor o.

İyi tamam, enzim koyalım. Polimeraz var bunun için. Polimerazı koyduk. DNAyı 90 derecede açtık, sonra dereceyi düşürdük (çünkü yüksek derecede zincirin açılmasına neden olan şey -ısılar, bağlar falan- primerlerin zincire bağlanmasını da engelliyor.). Tepkime ilerliyor mu, hayır. Çünkü içine koyduğumuz enzim 90 derecede bozuldu (denatüre). Öyleyse tekrar enzim koyup tekrar devam edelim. İn vitroda DNA sentezi 50 derecenin altına hiç düşmüyor ki -hiç rastlamadım- o enzim yine bozulcak. Ne yapmalı?

40 derecenin üstünde havale geçirince kalıcı hasar oluşmasının sebebi bu enzimlerin bozulması olayı. Peki yüksek ısılarda yaşayan canlılar yok mu? Çöl? Geç onu, hayvanlar o ısıyı hissetmemek için türlü savunma geliştirmiş. Hayvanlar zaten olmaz. Çok özelleşmişler. Yaşayabildikleri ortam belli. Daha ilkel bişey gerek. Bakteriler? En yüksek ısıda hangi bakteri yaşıyor? Gayzer gibi süper sıcak ortamda yaşayan bakteri bulmuş bilimin süper insanları. Adına Thermus aquaticus demişler. Başka kimselerin yaşayamadığı çok rahatsız (stresi bol) ortamda yaşayabilen Deinococcus-Thermus bakteri sınıfına aitlermiş. 50 derecenin altında ölen bu bakteriler sıcakta çoğalabilirlermiş (DNA replikasyonu gerçekleşiyor demek ki), peki nasıl?

Thermus aquaticus, polimeraz için kendine has bir enzim geliştirmiş. Bu enzim suyun kaynama derecesine ulaştığı halde bozulmuyormuş. Thurmus beyler hanımlar pek mutlu hayatlarına devam ediyormuş.

"E kullanılalım biz bunu!"

Bilimin güzide insanları almışlar enzimi bakteriden. İn vitro ortamda denemişler. 90 dereceyi aşmışlar, düşmüşler, tekrar aşmışlar, tekrar düşmüşler (20-30 kez tekrarlanıyor bu işlem), replikasyon devam ediyor. Enzime bişey olmamış.

E süper bişey bu? Herkesler yararlansın değil mi?

Bakterinin baş harflerini Taq olarak kısaltıyorlar, Taq polymerase enzyme olarak pazarlıyorlar :/ Azcık tuzlu bir fiyata.

-Şimdi aklıma geldi. Enzimin sekansını alsak, kendimiz enzimi yapamaz mıyız? Veya direkt bakteriyi satın alsak? -Hazırı varken ne gerek var.

Labda Taq'ı hep kullandık. Polimeraz olduğunu öğrendim. Fakat böyle bir hikayesi olduğunu bilmiyordum. Zaten DNAnın 90 derecede bozulmadığını öğrenince enzimin o derecede bozulmaması ilgimi çekmemişti, sorgulamamıştım :( Yanlış yapmışım.

Bilim güzel şey.

MIT'nin açık dersleri var iTunes'da. iTunes'dan nefret ediyorum. Geçen yıl Stanford'ın derslerini dinlemek için yüklemiştim. Programı hiç kullanamadım, deli oldum sildim. MIT'nin yüzü suyu hürmetine kullanıcam biraz. Şu link çok güzel, http://www.openculture.com/freeonlinecourses

ODTÜ'nün açık derslerinde biyoloji yok ya. Gıcık. http://ocw.metu.edu.tr/