Nitelikli Bilim, Teknoloji ve Yaşam Haberleri

DNA’ya görüntü kaydedildi!

Sabit sürücülere kimin ihtiyacı var ki? Yakında canlı hücrelere fotoğraf ve video depolanabilecek.

ABD’deki bilim insanları, bir kalıtsal bilgi depolama sisteminden faydalanarak yaşayan bakteri DNA’sına kısa film kareleri ve fotoğraf kodlamayı başardı.

Canlılarda başlıca rolü bilginin uzun süreli saklanması olan Deoksiribo Nükleik Asit (DNA), tüm organizmalar ile bazı virüslerin canlılık işlevleri ve biyolojik gelişmeleri için gerekli olan genetik talimatları taşıyan bir nükleik asit olarak tanımlanabilir.

New York Times’ın haberine göre, Massachusetts eyaletindeki Harvard Üniversitesi’nden Seth Shipman ve George Church liderliğindeki ekip, bir bakterinin DNA’sı içine siyah beyaz bir el fotoğrafı ile 1887 tarihli bir filmden bölüm kodladı.

Yukarıdaki koşan at ve sahibi görüntüsü, fotoğrafçılığın İngiliz öncülerinden Eadweard Muybridge tarafından çekilmişti. Sol tarafta orjinal kayıt, sağ tarafta ise bakteri DNA’sına kaydedilen bölüm görülüyor.

Uzun vadeli hedef, hücrelerin kendi gelişim sürecinde kaydedilen bilgilerin genetik miraslarına da aktarılması. Bilim adamları, elde edilen verilerin özellikle sağlık araştırmalarında kullanılabileceğini belirtiyor. DNA’ya dışarıdan yapılan müdahale ve eklentilerle birçok hastalığa tedavi bulunabilir.

_96911413_mediaitem96911412 — Sol tarafta orjinal el görüntüsü, sağ taraftaki ise bakteri DNA’sına kaydedilen fotoğraf / Seth Shipman

Araştırma ekibi, insan elinin siyah beyaz fotoğrafını ve at süren bir insanın görüntülerini ‘Escherichia coli’ bakterisinin hücrelerine kaydetmek için insan genomu modifikasyon sistemi CRISPR’yi kullandı. Bu yöntemle bilim insanları, genlerin tamamına hiçbir zarar vermeden hatalı kısımlarını düzeltebilme, insan genleri ölümcül virüslerle baş edecek şekilde programlayabilme ve genetik hastalıkları adeta ‘silme’ çalışmaları yapabilecek.

Çalışmalar kapsamında, kısa film için 36 x 26 piksel değerinde 5 görüntü arka arkaya DNA’ya kaydedildi. Üzerinde çalışılan görüntünün, kaydedildikten sonra orijinaline yüzde 90 oranında benzerlik gösterdiği ortaya çıktı.

Shipman ve Church, sistemi öyle bir değiştirmek istiyor ki, hücreler kendi biyolojik süreçlerini kendileri kaydedebilsin. Araştırmayla ilgili konuşan Seth Shipman, “Bir gün, ilk kök hücreden gelişen bir sinir hücresinin, beyinde özel bir hücre tipine dönüşünceye kadar geçirdiği karar süreçlerini takip edebilecek bir düzeyde olabileceğiz” diyor. Araştırma sonuçları Nature dergisinde yayınlandı.

(Bilimpro.com haber içerikleri kaynak gösterilmeden ve yazarın adı belirtilmeden alıntı yapılamaz, kanuna aykırı ve izinsiz kopyalanamaz, başka yerde yayınlanamaz)

Dev mamutlar hayata döndürülebilir

4 bin yıl önce nesli tükenen heybetli fil cinsi mamutların geri dönüşü için araştırmalar yapılıyor.

Nesli tükenmiş hayvanların yeniden canlandırılması fikri hala bilim kurgu gibi görünüyor olabilir. Ancak bilim insanları yaklaşık 4 bin yıl önce yok olan dev tüylü mamutları (mammuthus primigenius) tekrar yeryüzüne getirmek için çabalıyor.

İngiliz basınında çıkan haberlere göre, ABD’nin Boston kentindeki Amerikan Bilimsel İlerleme Derneği yıllık toplantısına katılan Harvard Üniversitesi uzmanları, iki yıl içerisinde bir fil ve tüylü mamuta ait hibrit (melez) embriyo oluşturmayı planladıklarını bildirdi.

Dev mamutlara yönelik bu çalışma, uzun süredir yok olan bir hayvanı tamamen yeniden diriltmeye yönelik tartışmalı bir bilimsel görev gibi görünse de, sonuçta bu canlıların dünyamıza yeniden doğuşu gerçekleşebilir. Bilim insanlarının ihtiyacı olan tek şey tüylü mamutların DNA’sı. Bu da daha önce bulunan fosillerden ve donmuş halde topraktan çıkarılan bedenlerden sağlandı.

nn20130711a6a-870x552 — Sibirya’da 2010 yılında ortaya çıkarılan 39 bin yıllık dişi mamut kalıntısı (Japan Times)

Harvard araştırmacıları, ilk olarak, kabarık uzun tüyler, kalın yağ tabakaları ve soğuğa adapte olmuş kan gibi dev mamutun özelliklerini taşıyan bir embriyo oluşturmayı umuyor. Bunlar bir fil DNA’sı ile birleştirilebilir. Ondan sonraki yıllarda yapılacak çalışmalar ile söz konusu embriyo, mamutu dünyaya geri getirmede kullanılabilir.

Projenin başladığı 2015 yılından bu yana bilim insanları, bir fil genine kademeli olarak 15’ten 45’e kadar yeni özellikler eklemeye başladı. Bu da bir melezin oluşturulabilmesi için mamut DNA’sından daha fazla eklemeler yapılabileceğini gösterdi.

Projeye liderlik eden Harvard Üniversitesi profesörlerinden George Church, “Laboratuarda fil geni üzerinde yaptığımız bütün değişikliklerin kendisini göstereceği bir embriyo oluşturmaya çalışıyoruz. Bu gen düzenlemelerini fillerin soğuk çevre koşullarında yaşayabilmeleri için yapıyoruz. Amacımız bir fil/mamut melezi embriyosu üretmek. Mamut özellikleri gösteren bir fil doğacak. Ancak en az iki yıl süremiz var” açıklamasını yaptı.

Filgiller familyasının antik bir cinsi olan tüylü mamutlar, kuzey yarım kürenin soğuk bölgelerinde 4,5 metre boy ve 8 ton ağırlığa kadar ulaşabiliyordu. Günümüze kadar nesli tükenmeyen en yakın akrabasının Asya fili olduğu belirtiliyor.

(Bilimpro.com haber içerikleri kaynak gösterilmeden ve yazarın adı belirtilmeden alıntı yapılamaz, kanuna aykırı ve izinsiz kopyalanamaz, başka yerde yayınlanamaz)

Türk bilim adamından karadelik keşfi

Harvard Üniversitesi’nden Bülent Kızıltan ve ekibi, az rastlanılan türde bir karadelik buldu.

ABD’deki Harvard Üniversitesi’nden astrofizikçi Bülent Kızıltan önderliğindeki ekip, uzak bir yıldız kümesinin içinde, nadir gözlemlenebilen orta büyüklükte karadelik tespit etti.

Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi’nden Bülent Kızıltan ve takım arkadaşlarının bilim dergisi Nature’da yayınlanan araştırmasına göre, 1400 ila 3700 tane Güneş kütlesindeki bu karadelik, Dünya’dan 16 bin 700 ışık yılı uzaklıktaki 47 Tucanae küresel yıldız kümesi içinde yer alıyor. (1 ışık yılı = Yaklaşık 10 trilyon kilometre.)

Gökbilimciler onlarca yıldır Güneş’ten milyonlarca kat büyük kütlelere sahip karadeliklerin izlerini sürdükleri gibi, bu gök cisimlerinin çok daha küçük ya da orta büyüklükteki türlerini de keşfetmeye çalışıyor. Karadelikler genellikle yuttukları madde ile uzaya yayılan büyük oranlardaki x – ışını sayesinde bulunuyor.

Farklı bir yöntem uygulayan Kızıltan ve ekibi, orta büyüklükteki bu karadeliğin yerini, yıldız kümesi içindeki pulsarların hareketleri sayesinde belirleyebildi. Pulsarları kalp atışları gibi düzgün aralıklarla uzaya radyo dalgaları gönderen nötron yıldızları şeklinde tanımlayabiliriz. Yıldız kümesinin kalbinde kompakt, dev bir objenin işaretleri tespit edildi ve bu işaretlerin en mantıklı sebebinin orta büyüklükte bir karadeliğin varlığı olduğu anlaşıldı.

consept — 47 Tucanae içindeki karadeliğin illüstrasyonu (B. Kızıltan & T. Karacan)

Çalışmaları hakkında bilgi veren Bülent Kızıltan, “Küresel yıldız kümelerinin içinde orta büyüklükteki karadeliklerin varlığını onlarca yıldır tahmin ediyorduk. Ancak şu ana kadar kesin olarak bir tanesini bulamamıştık. Yaklaşık iki düzine kadar pulsarın hareketlerini takip ettik. Bilgisayar simülasyonlarıyla yıldız kümesinin bir modelini oluşturduk. Karadeliği bulmak için yeni bir metot geliştirdik. Elde ettiğimiz sonuçlarla sadece merkezdeki karadeliğin dinamik varlığını görmekle kalmıyor, yakınlarındaki bölgeyi nasıl etkilediğini de inceleyebiliyoruz” açıklamasını yaptı.

Bilim insanlarının bu tür karadeliklerin küresel yıldız kümelerinde nasıl oluştuğu sorusuna cevap verebilmeleri için daha fazla benzer keşif yapmaları gerekiyor. Ancak Kızıltan’a göre bu hiç kolay değil. 47 Tucanae kümesinde işe yaramasının sebebini açıklayan Bülent Kızıltan, yeteri kadar fazla pulsar bulunduğunu ve onları iyi bir şekilde görebildiklerini ifade etti. Her küresel yıldız kümesinde doğru pulsar sayısı ve parlaklık kombinasyonu bulunmuyor. Kızıltan ve ekibinin karadelik araştırmaları devam edecek.

KARADELİK NEDİR?

‘Kozmik canavarlar’ olarak da nitelendirilen karadelikler, çekim alanı her türlü maddesel oluşumun ve hatta ışığın dahi kaçmasına izin vermeyecek derecede güçlü olan, kütlesi büyük gök cisimleri olarak biliniyor. Karadeliklerin ‘tekillik’ özellikleri sebebiyle üç boyutlu olmadıkları, sıfır hacimli oldukları iddia ediliyor. Sahip oldukları ‘yokluğun’ içinde zamanın yavaş aktığı veya hiç akmadığı tahmin ediliyor.

Astronomide hala en büyük soru işaretlerinden birisi olan karadelikler, gizemli varlıkları nedeniyle fizikçilerden gökbilimcilere kadar birçok uzmanın merak ettiği ve üzerinde çalıştığı alanlardan birisi. Süper kütleli karadelikler, Güneş’ten milyarlarca kat büyük kütlelere ulaşabiliyor.

kiziltann — Türk astrofizikçi Bülent Kızıltan

BÜLENT KIZILTAN KİMDİR?

Bülent Kızıltan, ODTÜ Fizik’ten mezun olduktan sonra Fulbright bursu ile ABD’de Yüksek Enerji Astrofiziği çalışmalarında bulundu. NASA’da optik gözlemler üzerine araştırmalar yaptı. California Üniversitesi’nde radyo gözlemleri ve kuramsal çalışmaları ile yüksek lisans ve doktorasını tamamladı. Çalışmalarını topladığı kitabı ‘Temellerin Yeniden Değerlendirilmesi: Nötron Yıldızlarının Evrimi, Yaşı ve Kütleleri Üzerine (Reassessing the Fundamentals: On the Evolution, Ages and Masses of Neutron Stars)’ ABD’de yayınladı. Kızıltan, halen Harvard Üniversitesi’nde öğretim görevlisi. Ayrıca NASA yan ürün teknolojilerine karşı astronomik gözlemler ve uzay teknolojileri alanında oluşturulan uluslararası konsorsiyumun başına da Bülent Kızıltan getirildi.

(Bilimpro.com haber içerikleri kaynak gösterilmeden ve yazarın adı belirtilmeden alıntı yapılamaz, kanuna aykırı ve izinsiz kopyalanamaz, başka yerde yayınlanamaz)

Dünyada eşi olmayan bir metal üretildi

ABD’deki bilim insanları, olağanüstü bir basınç uygulayarak gaz haldeki hidrojeni metale çevirdi.

ABD’deki bilim insanları, gaz haldeki hidrojen elementini çok büyük bir basınçla sıkıştırarak dünyadaki ilk metalik hidrojeni geliştirdi. Teknolojide devrim anlamına gelen bu yeni metal birçok alanda kullanılabilecek.

ABD’deki Harvard Üniversitesi’nden fizikçiler Profesör Isaac Silvera ve Ranga P. Dias’ın bilim dergisi Science’ta yayınlanan araştırmasına göre, metalik hidrojen süper hızlı bilgisayarların, yüksek hızlı trenlerin ve süper verimli araçların üretilmesinde, kısaca elektrikle ilgili hemen her şeyde çarpıcı bir biçimde gelişmeye imkan sağlayabilir. Hatta insanoğlunun çok uzak gezegenleri keşfetmesini kolaylaştıracak roket ve yakıt teknolojilerinin önünü açabilir.

Keşif, 1935 yılında fizikçiler Hillard Bell Huntington ve Eugene Wigner’in, oda sıcaklığında gaz halinde olan hidrojenin aşırı basınç uygulandığında katı hale dönüşeceği fikrini tam 82 yıl sonra doğruladı. Uzun yıllardır birçok araştırma ekibi, bir süper iletken olarak büyük potansiyeli bulunan metalik hidrojeni gerçeğe dönüştürmeye çalıştı.

Science’a konuşan Profesör Isaac Silvera, “Bu, yüksek basınç fiziğinin kutsal kasesi. Dünyadaki ilk metalik hidrojen örneği. Ona bakarken, daha önce olmayan bir şeye bakıyorsunuz. Henüz metalin normal basınç ve sıcaklıkta sabit kalıp kalmayacağını bilmiyoruz. Eğer basınç çekildiğinde hidrojen metal olarak kalırsa, özellikleriyle elektrik kullanan her şeyi dramatik bir biçimde geliştirecek. Bu materyalden kablo yapabilirsek ve elektrik şebekesinde kullanabilirsek tüm hikaye değişebilir” açıklamasını yaptı.

Şu anda atomik seviyede çok küçük bir parça olarak üretilen metalik hidrojen, donma noktasının çok altında, sıkıştırma işlemi için kullanılan iki elmasın arasında yer alıyor. Hidrojeni metal halde tutabilmek için gerekli basınç miktarı çok büyük. Silvera ve Diaz, 6,5 santimetrekare alana tam 32,5 milyon kilogramlık basınç uyguladı. Bu, dünyanın merkezinde bulunan basınçtan bile çok daha fazla. Gelecek haftalarda bilim insanları dikkatli bir şekilde basıncı azaltmayı planlıyor.

Aşağıdaki videoda metalik hidrojene ilişkin ilk görüntüler ile Isaac Silvera ve Ranga P. Dias ile yapılan röportaj yer alıyor.

(Bilimpro.com haber içerikleri kaynak gösterilmeden ve yazarın adı belirtilmeden alıntı yapılamaz, kanuna aykırı ve izinsiz kopyalanamaz, başka yerde yayınlanamaz)