2022 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü, moleküler biyoloji polimeraz zincir reaksiyonunun (PCR) önemli bir rol oynadığı "soyu tükenmiş antik insan genomu ve insan evrimi konusundaki keşifleri" nedeniyle bilim adamı Svante Pääbo'yu onurlandıracak şekilde açıklandı.
Şekil 1 Bilim insanı Svante Pääbo 2022 Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'nü kazandı
Evrimci genetikçi Svante Pääbo, tarih öncesi insanları ve diğer paleontolojiyi incelemek için moleküler biyolojiyi kullandı; yalnızca insanların yakın akrabası olan Neandertallerin genomunu haritalamakla kalmadı, aynı zamanda paleoantropolojiye değerli yöntem ve tekniklere de katkıda bulundu. Örneğin, kurduğu Antik DNA Laboratuvarı'nın açılışında yeni bir alan: Paleogenetik.
Zamanla DNA kimyasal değişikliklere uğrar ve kısa parçalara ayrılır.Binlerce yıl sonra, yalnızca eser miktarda kaldı ve geri kalanı, bakteriler ve çağdaş insan DNA'sı ile yoğun şekilde kirlenmiş durumda.1987'de Pääbo, California-Berkeley Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırma yaptı.O zamanlar, belirli DNA parçalarını çoğaltmak için PCR kullanmak alışılmışın dışındaydı.Pääbo, PCR teknolojisinin yardımıyla Wilson'un laboratuvarında kalan eşek örneklerinden DNA çıkardı ve bunları analiz etti.Ortaya çıkan sıralama, 1985'te yayınlananlara benzer sonuçlar gösterdi. Bu, antik DNA'nın dizilenmesinin yalnızca daha verimli bir şekilde gerçekleştirilemeyeceği, aynı zamanda sonuçların tekrar tekrar doğrulanabileceği anlamına da geliyor.
Şekil 2 DNA, hücrede iki bölgede bulunur.Nükleik DNA, genetik bilginin çoğunu korurken, daha küçük mitokondriyal genomlar binlerce kopya içerir.Ölümden sonra DNA bozulacak ve sonunda geriye çok küçük miktarlar kalacak.Ayrıca bakteri ve diğer DNA'larla da kirlenmiş olabilir.
Neandertal Genom Dizilemesi
1990 yılında Pääbo, Neandertallerin DNA mitokondrisini analiz etmeye başladı.Mitokondriyal genom küçüktür ve genetik bilginin yalnızca bir kısmını içerir, ancak binlerce kopya halinde bulunur, dolayısıyla başarı şansı artar.Pääbo, bu soyu tükenmiş akrabanın dizisini elde etmek için 40.000 yıllık bir kemikteki mitokondriyal DNA bölgesini başarıyla sıraladı.
O tarihten bu yana, Max Planck Enstitüsü'nde Pääbo, antik kemik kalıntılarından DNA'nın izole edilmesi ve analiz edilmesine yönelik yöntemleri sürekli olarak geliştirdi ve popülasyon genetiği ve ileri dizi analizi konularında uzmanlığa sahip birkaç önemli işbirlikçiyi işe aldı.2010 yılında Pääbo, Neandertallerin ve Neandertallerin en son ortak atasını gösteren ilk Neandertal genom dizisini yayınladı.Homo sapiensyaklaşık 800.000 yıl önce yaşamıştır.
Şekil 3 Sol: Almanya'daki bir Neandertal parmak kemiği parçası;ve güney Sibirya'daki Denisova Mağarası'ndan bir parmak kemiği parçası.Sağda: Filogenetik evrim ağacıHomo sapiensve soyu tükenmiş homininler.
Pääbo'nun karşılaştırmalı bir analizi, Neandertal DNA dizilerinin Afrika'dakilerden ziyade Avrupa veya Asya'daki çağdaşlarınınkine daha benzer olduğunu gösterdi.Bu, Neandertaller veHomo sapiensbinlerce yıllık bir arada yaşama boyunca melezleştiler.Avrupalı veya Asya kökenli modern insanlarda genomun yaklaşık %1 ila %4'ü Neandertallerden geliyor.
PCR'ye giriş
Polimeraz zincir reaksiyonu veya PCR, 1985 yılında Amerikalı biyokimyacı Kary Mullis ve meslektaşları tarafından icat edildi.Bu teknik şunları içerir:laboratuvar ortamındaspesifik DNA fragmanlarının enzimatik amplifikasyonu.PCR teknolojisinin geniş çapta uygulanmasıyla sonuçlanan moleküler biyolojideki çeşitli alanların gelişimini büyük ölçüde teşvik etti.1993 yılında mucitler Nobel Kimya Ödülü'nü paylaştılar.
PCR, modern moleküler biyoloji analizi ve genetiğinde sarsılmaz bir temel konuma sahiptir.Klonlama ve DNA dizi analizi ile birlikte neredeyse tüm moleküler biyolojinin temelini oluşturur.Modern biyoteknolojinin uygulama alanları tarım, tıp, hukuk, gıda bilimi vb. dahil tüm konuları kapsamaktadır.
HymonBio, PCR teknolojisinin geliştirilmesi ve uygulanmasıyla derinden ilgilenmektedir.Şirket, klinik uygulamalar için hızlı ve etkili genetik testler sağlayan bir dizi patentli teknolojiye sahiptir.Ürün yelpazesi kanser, bulaşıcı hastalıklar ve diğerlerine yönelik erken taramayı içerir.
Gönderim zamanı: 12 Ekim 2022