MÜSİAD KIRSAL KALKINMA VE TARIMIN GELECEĞİ

70 SAYFA TOHUMCULUĞUN GELECEĞİ TALEN Sistemi Dizi spesifik nükleaz ailesinin ikinci üyesi olan TALEN sistemi ZFN sistemine bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır (Joung ve ark. 2013). TALEN sistemi de ZFN sistemi gibi bir DNA bağlanma domaini ve FokI DNA kesim domaininden oluşmaktadır (Budhagatapalli ve ark. 2015). TALEN sisteminde DNA’ya bağlanmayı sağlayan TAL efektörleri ilk olarak bir bitki patojeni olan Xanthomonas bakterisinin türlerinde keşfedilmişlerdir (Boch ve ark. 2009). Enfeksiyon sırasında Xanthomonas türüne ait bakteriler transkripsiyon aktivatör benzeri (Transcription Activator-Like = TAL) efektörleri bitki hücresine göndermekte ve bu efektörler spesifik bitki geni promotorlarına bağlanarak bu genleri aktive etmektedirler. Genom modifikasyonu aracı olarak kullanılan TALEN’ler, her biri farklı bir nükleotidi tanıyıp bağlanan TALE protein dizisi ve FokI endonükleazının birleştirilmesiyle oluşturulmuştur. Tek bir TALEN kendi başına kesim etkinliğine sahip değildir. Karşılıklı olarak bağlanan iki TALEN yapısı arasında 14–18 bp kadar mesafe olmalıdır. Bu dimerize yapı oluştuğunda FokI endonükleazları hedeflenen DNA sekansında çift iplik kesikleri oluşturur. TALEN sistemi DNA üzerinde istenen bölgeye bağlanıp çift iplik kesiği oluşturduğunda bu kesiğin NHEJ ya da HR tamiri ile mayada, bitkilerde, nematodlarda, zebra balığında, farelerde, insan somatik hücrelerinde ve pluripotent kök hücrelerde endojen genlerin değiştirilebileceği gösterilmiştir. Ekonomik öneme sahip çeşitli bitkilerde hastalıklara dayanıklılık kazandırılarak verimin artırılması için TALEN teknolojisinin kullanımı bilimsel çalışmalarla ortaya konulmuştur. Wang ve ark. (2014) poliploid bir genoma sahip olan buğdayda eş zamanlı olarak MLO (Mildew Locus O) genini her üç allelde de mutasyon oluşturmak suretiyle susturmuş ve bu sayede mildiyö hastalığına karşı bir dayanıklılık geliştirmiştir. Li ve ark. (2012) tarafından yapılan bir diğer çalışmada ise bakteriyel küf duyarlılık geninin promotoru hedeflenmiş ve patojene dirençli ve aynı zamanda TALEN T-DNA’sını içermeyen dolayısıyla transgenik olmayan çeltikler elde edilmiştir. Haun ve ark. (2014) TALEN’lerden yararlanarak tekli doymamış yağların çoklu doymamış yağlara çevrilmesinde görevli iki yağ asidi desaturaz geninde (FAD2-1A ve FAD2-1B) mutasyon oluşturarak çoklu doymamış yağları az olan soya fasulyesi hatları elde etmişlerdir. Yine çeltikte, TALEN teknolojisi kullanılarak OsBADH2 geninin knock-out edilmesiyle piyasa değeri kokusuz pirinçlere kıyasla daha yüksek olan kokulu pirinç üretilmiştir (Shan ve ark. 2015). TALEN teknolojisi CRISPR’ların maliyet ve kolay elde edilebilme gibi avantajlarına rağmen, hedef lokustaki yüksek spesifisitesi nedeniyle (Char ve ark. 2016) yine KIRSAL KALKINMA VE TARIMIN GELECEĞI RAPORU - 2021