Alper Demirezen
Giriş
UCM (University Complutense of Madrid/Madrid Complutense Üniversitesi) tarafından başlatılan ve yürütülen uluslararası bilimsel bir çalışmada biyolojik makromoleküllerin çözümlenmesi ve 3D yapılarının tekrardan iyileştirilmesine yönelik, yeni bir hesaplamalı görüntüleme tekniği önerildi. Şu anda kullanılan tekniklerde protein gibi makromoleküllerin temel yapı bileşenleri olan amino asitlerin sekansını belirlemek basit olabilir fakat 3D görünümlerini, yani bu amino asit sekansı gibi dizilimlerin 3D şekillerini belirlemek basit değildir. Nature Communications’ta yayımlanan bir makaledeki metodoloji, kriyo-EM (kriyojenik – elektron mikroskobu)’den gözlemlenen görüntülerin 3D rekonstrüksiyonların görselleştirilmesine ve kalitesinin arttırılmasına katkı sağlıyor.
UCM Optik Departmanı’ndan Javier Vargas, bu çalışmanın yaşam için kritik öneme sahip ve yaşamsal süreçleri destekleyen proteinler ve diğer makromoleküllerin hakkındaki bilgileri ve anlayışlarını genişlettiğine yardımcı olduğu ayrıca yapısal biyoloji biyologlarının müsterih bir şekilde daha fazla bu durumu yorumlamalarını ve tenkit etmelerini sağlayan yeni bir araç olduğunu belirtmiştir. Bu tekniklerin yöntemleri, SARS-CoV-2’nin S (spike) proteininin 3D rekonstrüksiyonun da dahil edilmesi üzerine, biyomedikal açıdan önemi olan biyolojik makromoleküllere uygulanmaktadır. Spike proteini virüsün insan hücrelerine girebilmesi için önem ihtiva ediyor. 3D rekonstrüksiyon yöntemi böylelikle proteinin açıklanamayan veya tahlil edilemeyen bölgelerin açıklanmasına yardımcı olmuştur.
İlaç Tasarımında Sağlanılan Yarar
Javier Vargas bu çalışmanın yürütücülerindendir. Kanada’daki McGill Üniversitesi’nde bu çalışmaya başladı daha sonra 2020’nin ortalarında UCM’ye geçtiş ve orada devam etti nihayetinde çalışmayı sonuçlandırdı. Çalışma’da bu iki kuruma ek olarak Ulusal Biyoteknoloji Merkezi Bilimsel Araştırma Üstün Konseyi’nin (İspanya) ve Austin’deki Teksas Üniversitesi’nin (ABD) gibi kurumlarının da katılımı ile çalışmayı destekleyerek daha güvenilir bir hale getirmiştir. Bilim insanları kriyo-EM kullanarak biyolojik makromoleküllerin 3D rekonstrüksiyonlarına dayanan modelleri ile atomik yapılarının daha iyi olmasını sağlayabilmeyi veya iyileştirebilmeyi hedeflemişlerdir. Javier Vargas; bu yöntemin metodolojisi biyolojik makromoleküllerin biyokimyasal açıdan idrak edebilmenin ve karakterizasyonlarına erişebilmenin önemine dikkat çekmektedir. Böylelikle de SARS-CoV-2’deki S proteinin hücreler tarafından erişimine engel olabilmek adına yeni ilaçların geliştirilmesinde veya tasarlanmasında önem ihtiva ettiğini de vurgulamaktadır.
Kaynak: https://phys.org/news/2021-03-imaging-methods-sars-cov-protein-3d.html
Görsel Kaynak: https://phys.org/news/2021-03-imaging-methods-sars-cov-protein-3d.html
Editör: Seray YETKİN