Yapay Zeka ile Genetik Kod Yine Tasarlandı

BEĞENDİM

ABONE OL

News

Columbia ve Harvard üniversitelerinden bir araştırma takımı, hayatın temel taşı olan genetik kodu yine şekillendirmek için kıymetli bir adım attı. Bilim insanları, gelişmiş yazılım araçlarını kullanarak ribozomun bir kısmını, olağanda gerekli olan bir amino asit olmadan çalışacak formda yine tasarladı.

Genetik kod, dünyadaki tüm canlıların ortak bir atadan geldiğini gösteren kozmik bir yapıya sahiptir ve 20 farklı amino asidi temel alır. Araştırmacılar, ömrün erken periyotlarında canlıların daha az amino asit kullandığı hipotezini test etmek hedefiyle bu 20 amino asitten birini sistemden çıkarmayı hedefledi.

Genetik kodda radikal değişim

Ekip, isoleucine isimli amino asidi gaye alarak işe başladı ve bu amino asidin valine ile değiştirilip değiştirilemeyeceğini inceledi. E. coli genomu üzerinde yapılan tahliller, isoleucine’in öbür amino asitlerle en sık yer değiştiren bileşen olduğunu ortaya koydu.

Araştırmacılar, 36 temel gen üzerinde yaptıkları birinci testlerde, isoleucine yerine valine kullanarak hücrelerin hayatta kalıp kalamayacağını gözlemledi. Birçok durumda hücreler bu değişikliğe reaksiyon vererek ölse de, 17 genin bu değişiklikten etkilenmediği tespit edildi.

Ribozom, bildirici RNA’ları proteinlere dönüştüren karmaşık bir yapı olduğu için bu cins bir mühendislik çalışması için epeyce kuvvetli bir test alanı oluşturuyor. Grup, ribozom proteinlerini isoleucine içermeyecek biçimde yine tasarlamak için derin öğrenme tabanlı protein tasarım yazılımlarından yararlandı.

Yazılım takviyeli bu süreç, ribozomun küçük alt ünitesindeki 21 proteinin tamamından isoleucine’in çıkarılmasıyla sonuçlandı. Bilhassa rplW isimli genin kritik bir mahzur oluşturduğu süreçte, yazılımın önerdiği alternatif dizilimler sayesinde başarılı bir sonuç elde edildi.

Yapay zeka ve gelecekteki olasılıklar

Tüm bu süreç, AlphaFold 2 üzere Nobel ödüllü protein yapısı yazılımlarının ağır kullanımıyla mümkün hale geldi. Araştırmacılar, yapay zeka modellerinin biyologların çoklukla kaçınacağı radikal değişiklikler önerdiğini ve bu sayede imkansız görünen yapıların kurulabildiğini vurguluyor.

Bununla birlikte, mevcut yapay zeka modellerinin kararlarını açıklayamaması, bilim insanları için hala kıymetli bir kısıtlama olarak öne çıkıyor. Yazılımın neden belli bir dizilimi tercih ettiğini tam olarak anlamak, insan zekasının tahlil yeteneğine gereksinim duymaya devam ediyor.

Elde edilen yeni ribozom yapısı, hücrelerin olağan bir E. coli’ye kıyasla yaklaşık yüzde 60 süratle büyümesini sağlıyor. Bu çalışma, genetik kodun sonlarını zorlayarak ömrün kökenine dair yeni bakış açıları sunmayı hedefliyor.

Bilim dünyasında büyük yankı uyandıran bu genetik mühendisliği başarısı hakkında siz ne düşünüyorsunuz?