Nature Communications dergisinde yayınlanan bir araştırma makalesine göre "CReATiNG" adı verilen bir teknikle sentetik kromozom üretildi. 

Kromozomun sentetik olarak üretilme yöntemi, bilim insanlarının hücresel yaşamın ve çeşitliliğinin altında yatan mekanizmaları aydınlatmalarını sağlayan oldukça iyi bir yöntemdir. Sentetik kromozomlar, genomların yapısal özelliklerini ayırt etmekten tutun da, kromozom farklılıklarının genetik temelini haritalandırmaya kadar, henüz cevaplanmamış temel biyolojik soruları keşfetmeye olanak sağlamaktadır.1 Bununla birlikte, sentetik kromozomun de novo olarak üretilmesi hem pahalı hem de oldukça zaman alıcıdır, bu durum ise daha geniş bir bilimsel topluluğa yayılmasını engellemektedir.

Bu zorlukların üstesinden gelmek ve yüksek maliyet engelini aşmak için Güney Kaliforniya Üniversitesi'ndeki moleküler biyologlar, tomurcuklanan maya Saccharomyces cerevisiae'deki doğal bileşenlerden sentetik kromozomlar oluşturmak için yeni bir yöntem icat etti. CReATiNG (Cloning, Reprogramming, and Assembling Tiled Natural Genomic DNA) adını verdikleri teknik, önce doğal kromozom parçalarının, parçaların birleştirme esnasında nasıl rekombine olacağını belirten benzersiz adaptör dizileriyle klonlanmasından ve ardından klonlanmış parçaların hücrelere transforme edilerek homolog rekombinasyon yoluyla birleştirilmesinden oluşuyordu.1 Bilim insanları bu yöntemi kullanarak belirli kromozom parçalarına bağlı fenotipik etkileri analiz edebildiler.

Deney aşamasından bahsedecek olursak;

Öncelikle, hedefe özgü klonlama vektörleri üretildi ve ZymoPURE II Plasmid Midiprep Kiti ile toplandı. S. cerevisiae hücreleri daha sonra doğrusallaştırılmış vektör, onarım şablonu ve çoklu kılavuz RNA'lar ile transformasyona tabi tutuldu.. Klonlanan parçalar maya hücrelerinden ekstrakte edildi ve restriksiyon enzim sindirimi kullanılarak klonlama vektöründen uzaklaştırıldı. İlgilenilen bu parçalar jel elektroforezinin ardından Zymoclean Large Fragment DNA Recovery Kit kullanılarak saflaştırıldı.

Kromozomun yeniden yapılandırılmasının gen anlatımı üzerindeki etkisini değerlendirmek için Zymo Research'ün YeaStar RNA Kiti kullanılarak S. cerevisiae hücrelerinden RNA ekstrakte edildi. Daha sonra fenotipik olarak ilişkili birkaç gen RT-qPCR ile analiz edilerek sentetik kromozomlardaki yapısal değişikliklerin gendeki aşırı ekspresyona neden olabileceği ve bunun da büyüme kusurları gibi fenotipik sonuçlara yol açabileceği doğrulandı. Donör maya hücrelerinde istenmeyen fenotipik sonuçları önlemek için klonlama reaksiyonları, ek açıklamalı fonksiyonel elemanların bozulmasını önleyecek şekilde tasarlandı.1

Araştırmacılar, Zymo Research'ün en son ekstraksiyon teknolojisini kullanarak, maya hücrelerindeki doğal bileşenler aracılığıyla CReATiNG adlı uygun maliyetli bir kromozom sentez yöntemini başarıyla geliştirdi. Bu teknoloji, bakteri ve memeli hücreleri gibi diğer biyolojik sistemlerde de kullanılmak üzere uyarlanabilir olduğu yapılan araştırmada da vurgulanmıştır.

Referans makale;

Coradini, A.L.V., Ville, C.N., Krieger, Z.A., Roemer, J., Hull, C., Yang, S., Lusk, D.T., and Ehrenreich, I.M. (2023). Building synthetic chromosomes from natural DNA. Nature Communications, 14, 8337. https://doi.org/10.1038/s41467-023-44112-2