MÜSİAD KIRSAL KALKINMA VE TARIMIN GELECEĞİ

SAYFA 71 de birçok araştırmacı tarafından tercih edilmektedir. Farklı TALEN yapılarının geliştirilmesi ve başka bakteri türlerinden doğal TALE proteinlerinin elde edilerek TALEN’lerin etkinliğinin artırılmasına yönelik çalışmalar hâlen devam etmektedir (Lee ve ark. 2016). CRISPR/Cas Sistemi Bu sistem, ABD California Üniversitesi araştırmacılarından Prof. Dr. Jennifer Doudna ve Prof. Dr. Emmanuelle Charpentier tarafından geliştirilmiştir. Geliştirdikleri bu sistem nedeniyle adı geçen araştırmacılar 2020 yılı Nobel Kimya Ödülü almışlardır. Kullanıma başlanmasıyla genom mühendisliği çalışmalarını oldukça hızlandırarak bitki biyoteknolojisinde çığır açan CRISPR’ların çalışma prensibi RNA aracılı nükleazlara dayanır (Akbudak ve Kontbay, 2017). En yaygın kullanılan sistem, Streptococcus pyogenes ’de keşfedilen CRISPR/Cas9 sistemidir. CRISPR sistemi bakteri ve arkelerin kendi genomlarını korumaya yönelik bağışıklık sistemlerinin bir parçasıdır. Bu sistem yabancı DNA’yı sekansına bağlı olarak keserek, bakteri ve arkeleri istilacı nükleik asitlerden (virüsler gibi) korur. Mikroorganizmalardaki orijinal CRISPR sisteminde Cas9 proteinine rehberlik eden crRNA ve tracrRNA olmak üzere iki CRISPR RNA’sı bulunur. Genom düzenlemede kullanılan yeniden programlanmış CRISPR sisteminde ise crRNA’nın 3’ bölgesi ile tracrRNA’nın 5’ ucunun birleştirilmesiyle meydana getirilen sgRNA (single guide RNA) olarak adlandırılan tek bir RNA söz konusudur. Bu sayede CRISPR teknolojisinden yararlanmak için Cas9 olarak adlandırılan DNA endonükleaz ve genomda hangi bölge hedeflenecekse ona göre dizayn edilen 20 nükleotidlik bir RNA dizisi yeterli olmaktadır. Sistemin bu iki elemanının DNA’daki hedef bölgeye bağlanıp bir protein (Cas9) – RNA (SgRNA) – DNA (genomik DNA) kompleksi oluşturmasıyla hedef bölgede çift iplik kesikleri meydana gelir. Hedef bölgenin tanınması ve Cas9/sgRNA kompleksinin DNA üzerinde kesim yapabilmesi için tek ön koşul hedef bölgenin üç ucunda PAM ismi ile adlandırılmış bir NGG sekansının bulunmasının gerekliliğidir. Bugüne kadar birçok bitkinin genomu CRISPR teknolojisi kullanılarak modifiye edilmiştir. Bu gen düzenleme teknolojisi bitkilerde verim artışı, kalite artışı, hastalık ve zararlılara dayanıklılık, erkek kısır hatların elde edilmesi ile melez çeşit ıslahının hızlandırılması amacıyla kullanılmıştır (Chen ve ark., 2019). ZFN sistemiyle yapılan çalışmalarda arabidopsis, tütün, mısır ve soya fasulyesini de içeren bitkilerde etkili ve stabil mutasyonlar elde edilmiştir. KIRSAL KALKINMA VE TARIMIN GELECEĞI RAPORU - 2021