Skip to content Skip to navigation

DNA Origami İçin Yazılım

Dr. Mahir E. Ocak
10/01/2019 - 14:30

Origami, Japon kâğıt katlama sanatına verilen isimdir. DNA moleküllerinin katlanarak nanometre (metrenin milyarda biri) ölçeğinde yapıların inşa edilmesiyse DNA origami olarak adlandırılıyor. Geçmişte DNA origami, sadece konu hakkında uzmanlaşmış bilim insanlarının yapabileceği, önemli bilgi birikimi ve tecrübe isteyen bir işti. Ancak Massachusetts Teknoloji Enstitüsü ve Arizona Eyalet Üniversitesi’nde çalışan bir grup araştırmacı tarafından geliştirilen bir program sayesinde artık herhangi birisinin DNA origamiyle herhangi bir şekilde yapılar üretmesi mümkün hale geldi. PERDIX adı verilen program internet üzerinden indirilebiliyor. Konu ile ilgili bir makale Dr. Hyungmin Jun ve arkadaşları tarafından Science Advances’ta yayımlandı.

DNA origamiyle herhangi bir yapıyı üretmek için ilk önce bir bilgisayar programı kullanılarak yapının şekli çiziliyor ve CAD (bilgisayar destekli çizim) dosyasına dönüştürülüyor. Daha sonra bu CAD dosyası PERDIX yazılımına girdi olarak veriliyor ve arzu edilen şekli üretecek DNA dizilerini belirlemesi isteniyor. Diziler belirlendikten sonra geriye sadece üretimin yapılması kalıyor. Elde edilen 10-100 nanometre büyüklüğündeki yapılar haftalarca, hatta aylarca bir tampon çözeltinin içinde bozulmadan kalabiliyor.

DNA origamiyle üretilen yapılardan çeşitli amaçlarla bilimsel araştırmalarda yararlanmak mümkün. Örneğin bağışıklık sistemi hücrelerinin vücuda giren yabancı maddeleri nasıl tanıdığı hakkında bugün çok az şey biliniyor. Gelecekte DNA origamiyle üretilen yapıların üzerindeki belirli konumlara bağışıklık sisteminin tepki vermesine neden olan çeşitli maddeler ekleyerek bu konu hakkında araştırmalar yapmak mümkün olabilir. Bir başka uygulama alanıysa, fotosentezdekine benzer biçimde, ışığı toplayan devreler üretmek. Araştırmacılar, bu amaçla kromofor olarak adlandırılan ışığa duyarlı molekülleri üretilen yapıların üzerine ekliyorlar. Bu devrelerin basit işlemler yapabilen kuantum bilgisayarlarında kullanılması da mümkün olabilir. Eğer gerçekleştirilebilirse oda sıcaklığında çalışan ilk kuantum bilgisayarı devreleri DNA origamiyle üretilecek bu devreler olacak. 

İlgili İçerikler

Biyoloji

Kartallar, şahinler, doğanlar, deliceler, kerkenezler, atmacalar ve çaylaklar  Türkiye’de de sayılı türleri olan gündüz yırtıcılarıdır. Bu kuşlar yüksek strateji geliştirme yetenekleri, manevra kabiliyetleri, hızlı uçmaları ve avlarını çok uzak mesafelerden bile görebilmeleri ile her zaman insanların ilgi odağı olmuştur. Ancak ak çaylaklar bu yırtıcılar arasında en az bilinenidir. 

Biyoloji

Biyofloresan canlının ışığı soğurması ve farklı renkte tekrar yaymasıdır. Bu olay denizlerde ve karalarda yaşayan bazı canlı türlerinde görülen biyolüminesans olayından farklıdır. Biyofloresan, canlıların derilerinde veya dokularında bulunan ve ışığı soğuran proteinler sayesinde gerçekleşir.

Biyoloji

Oxford Üniversitesinden bilim insanları, şempanzelerin yüzlerini tanımak ve onları doğal yaşam ortamlarında izlemek için yeni bir yapay zekâ teknolojisi geliştirdi. Araştırmanın sonuçları Science Advances dergisinde yayımlandı.

Biyoloji

Fosfat, şeker ve azot içeren baz (adenin, guanin, sitozin ve timin) gruplarının bir araya gelmesiyle oluşan DNA hücrelerimizde kalıtsal bilgiyi taşıyan moleküldür. DNA birbirine sarmal şekilde bağlanmış iki zincirden meydana gelir. Her bir zincir nükleotid olarak isimlendirilen molekül birimlerinin bir araya gelmesiyle oluşur.

Biyoloji

Adli tıp araştırmalarında olay yerinden alınan DNA örneklerinden suçluların belirlenmeye çalışıldığına polisiye dizilerde ya da filmlerde tanık olmuşsunuzdur. DNA dizisindeki kişiye özgü sıralamaları analiz ederek bir DNA örneğinin kime ait olduğunu belirlemeye yarayan yöntem DNA parmak izi olarak isimlendiriliyor. Peki, bu yöntem nasıl çalışıyor?

Biyoloji

Belki sizi şaşırtabilir ama Türkiye’de bir zamanlar çita, aslan, Hazar kaplanı, pars gibi büyük kediler yaşıyordu. Bunlardan çita en son 13. yüzyılda, aslan 19. yüzyılın başlarında, pars ve Hazar kaplanı ise 1970’li yıllarda ülkemizde görülmüş. Günümüzdeyse kedi ailesinden vaşaklar, yaban kedileri, saz kedisi ve karakulak gibi türler, soyları tehdit altında olsa da, hâlen Türkiye’de yaşıyor.

Biyoloji

Güney Amerika’daki sularda yaşayan 250’den fazla türde balığın yön bulmak ve birbirleriyle iletişim kurmak için elektrik ürettiği biliniyor. Ayrıca görünüşleri yılana benzediği için elektrikli yılan balığı olarak adlandırılan türler avlanmak ve kendilerini savunmak için de elektrik kullanıyor.

Biyoloji

Doğada bazı hayvan türlerinin sayısı kıtlık, aşırı avlanma, iklim değişikliği ya da yaşam alanlarının daralması sonucu azalır. Hatta bu durum soylarının tamamen tükenmesine kadar gidebilir. Fakat bazen soyu tükendi diye düşündüğümüz türler uzun bir aradan sonra tekrar ortaya çıkar. Türkiye’deki bu türlerden biri de balık baykuşudur.

Biyoloji

Daha önce arıların sıfırı kavrayabildiği ve bu yüzden soyut matematikle ilgili kavramları anlamlandırabildiği üzerine gerçekleştirilen araştırmayı yürüten ekip arılar üzerinde çalışmaya devam etti ve arıların sembolleri sayılarla eşleştirebildiğini keşfetti.

Biyoloji

Bilim insanları, kuşların gagalarındaki bazı hücrelerin pusula işlevi gördüğünü ve bu durumun kuşların uzun ve karmaşık rotalarda yaptıkları yolculuklarda yön bulmalarına yardımcı olduğunu düşünüyordu. Fakat yakın zamanda yapılan bir araştırma, kuşların yönlerini kolaylıkla bulabilmesini sağlayan şeyin gözlerinde bulunan bir protein olduğunu gösterdi.