Şengül Şirin
|
Cevap : Böcek Virüslerinin Biyoteknolojik Önemi-The Significance of Insect Viruses in Biotechnology
Böcek virüslerinin gen ekspresyon vektörü olarak kullanılmaları: Tıbbi, endüstriyel ve zirai bakımdan önemli olan çeşitli viral, bakteriyal, bitkisel ve hayvansal proteinlerin, değişik özelliklerdeki ekspresyon vektörleri aracılığı ile sentezlenmeleri biyoteknolojide büyük önem arzetmektedir DNA'larından önemli proteinlerin üretilmesinde ekspresyon vektörü olarak yararlanılmalarından dolayı böcek virüsleri son zamanlarda biyoteknolojide yeni bir dönem başlatmıştır ilaç, toksin ve besin maddesi gibi çeşitli ürünleri kodlayan ilgili yabancı genler, özellikle hücre kültüründe bakülovirüslerin replikasyonu için zorunlu olmayan viral genler yerine klonlanarak, oldukça fazla miktarda üretilmektedirler (Luckow ve Summers 1988, Summers 2006, Yin ve ark 2007)
Diğer vektörlere göre bakülovirüs ekspresyon vektör sisteminin (BEVS) sahip olduğu üstünlükler ve avantajlar, bunları biyoteknolojinin önemli bir çalışma sahası haline getirmiştir
Pek çok bilim adamı tarafından halen devam ettirilmekte olan, bakülovirüslerin daha etkili bir ekspresyon vektörü haline getirilme ve virüs replikasyonunun moleküler mekanizmalarının anlaşılması çalışmaları, bunların gelecekte biyoteknolojinin daha da önemli bir materyali olmalarına yardımcı olacaktır
Bakülovirüslerin ekspresyon vektör sistemi olarak kullanılmasının en önemli üstünlüğü, polihedrin ve pl0 proteinlerini kodlayan genlerden (polh ve p70) gelmektedir Bu proteinler, enfekte olmuş hücrelerde virüs replikasyon siklusunun en geç safhasında fazla miktarda üretilir Doğada konukçular arasında virüs partiküllerini koruyan inklüzyon yapıların oluşumunda veya virüs partiküllerinin polihedrin içerisine paketlenmesinde polihedrin proteinine ihtiyaç duyulur Polihedraya, böceklerin ağız yoluyla enfeksiyonunda ihtiyaç duyulmasına rağmen, hücre kültüründeki virüs r eplikasyonunda ihtiyaç duyulmaz Bu nedenle, bu genlerin kodlayan bölgeleri çıkarılıp, yerlerine arzu edilen yabancı genler yerleştirilerek bakülovirüs ekspresyon vektör sistemleri geliştirilmekte ve bu vektörler çeşitli yabancı genlerin geniş miktarda ifade edilmesinde kullanılmaktadır
Bakülovirüslerin ekspresyon vektör sistemi (BEVS) olarak kullanılmalarına ait ilk çalışmalar, Smith ve arkadaşları (1983) ve Pennock ve arkadaşları (1984) tarafından, Autographa californica nükleopolihedrovirüs kullanılarak Spodoptera frugiperda hücrelerinde p-interferon'u ve p-galaktozidaz'ı üretmeleriyle ilgili yapılan araştırmalardır Sonraki yıllarda BEVS'i kullanılarak tıbbi, ekonomik ve endüstriyel öneme sahip viral, fungal, bakteriyal, bitkisel ve hayvansal orjinli çeşitli rekombinant proteinler bol miktarda üretilmiştir Günümüzde ise özellikle tıbbi alanda yapılan çalışmalarla çeşitli hastalıklara karşı yeni antijenler, büyüme faktörleri ve kinazlar üretilip, yaygın olarak kullanılmaktadırlar (Vlak ve Keus 1990) Geliştirilen yeni ilaçlarla birlikte yeni tedavi yöntemleri de ortaya çıkarılmıştır
Bunların sonucunda, başta rekombinant ve sentetik olmak üzere birçok yeni aşı bulunmuştur Yine bu alanda yapılan çalışmalar sayesinde immünoglobulinler, insülin, interferon ve interlökin gibi proteinler de bol miktarda üretilmiştir (Hasemonn ve Capra 1990) Endüstriyel öneme sahip çeşitli bitkisel proteinler de bu sistemde yaygın olarak sentezlenmektedir Ayrıca, zirai mücadelede zararlı böceklere karşı etkili olan bazı toksik özelliğe sahip proteinler de BEVS'de üretilerek zirai mücadele çalışmalarında kullanılmaktadır (Martens ve ark 1990)
Virüs genomuna yabancı genlerin yerleştirilme prensipleri: Bakülovirüs genomlarının büyük (80-180 kbp) olmasından dolayı, yabancı DNA'ların bakülovirüs genomuna yerleştirilmesi için bakteri veya maya vektörlerine benzer bir tarzda, restriksiyon enzimleri ve DNA ligaz kullanılarak, direkt olarak çalışmada güçlükler vardır Polh genini oluşturan virüs genomu bölgeleri, bakteriyal plazmide yerleştirilerek Escherichia coli'de veya polimeraz zincir reaksiyonuyla (PCR) çoğaltılır Daha sonra, polh geni restriksiyon enzimleri ve ekzonükleazlar kullanılarak elde edilir Promotorün hemen aşağısında sadece bir restriksiyon enzimi yeri oluşturulması, yabancı DNA'nın yerleştirilmesini kolaylaştırır Oluşturulan bu son plazmid transfer vektörü veya rekombinasyon vektörü olarak adlandırılır ve çeşitli şekillerde düzenlenir Böylece, transfer vektörü polh genine ait kodlayan bölgeden mahrum fakat, rekombinasyon için gerekli olan askı bölgelerine sahip ve işaret geni taşıyan bir plazmiddir
Şekil 2'de, ilgili bir ekzogen proteini ifade etmekte olan rekombinant bakülovirüslerin üretimi, seçimi ve izolasyonu şematik olarak gösterilmektedir Öncelikle, uygun promotor-okuma zinciri-askı bölgelerini taşıyan bir transfer vektörü, kültür edilmiş böcek hücrelerine ya yabani tip virüs enfeksiyonu sonrası ya da yabani tip virüs DNA'sıyla birlikte transfer edilir Bu enfeksiyonun ürünlerinden rekombinant virüsler seçilir ve plak saflaştırmasına tabi tutulur Saf rekombinant virüsler ilgili proteini üretmek için kullanılır
Tüm rekombinant proteinler için ideal bir gen ifade sistemi henüz geliştirilememiştir Gen ifadesinde kullanılan bakteriyal, plazmid, faj, viral ve YAC vektörlerinin her biri, rekombinant protein yapısına ve onun kullanılış özelliğine uygunluk gösterir BEVS diğerlerine göre birçok avantaja sahiptir
Bunlar, BEVS'inin protein üretimi için ökaryotik bir ortam olması, sistemde çeşitli virüs gen ürünlerinin kullanılabilmesi, sistemin güçlü gen promotorlerine sahip olması, sistemde temporal faktörlerin olması, olgunlaşmamış genlerin (örneğin, cDNA'lar) yüksek oranda ifade edilmesi, büyük genlerin ekspresyonlarının yapılabilmesi, gen ifadesinin 27°C'de meydana gelebilmesi, teknoloji basitliği, sistemin güvenilir olması ve bol miktarda üretimin yapılabilmesidir
__________________
Arkadaşlar, efendiler ve ey millet, iyi biliniz ki, Türkiye Cumhuriyeti şeyhler, dervişler, müritler, meczuplar memleketi olamaz En doğru, en hakiki tarikat, medeniyet tarikatıdır
|