Gen Düzenleme Yöntemi İle Kağıt Üretiminde Daha Verimli Bir Ağaç Üretildi

gen duzenleme yontemi ile kagit uretiminde daha verimli bir agac uretildi
CRISPR ile modifiye edilmiş kavak ağaçları (l) ve yabani kavak ağaçları NC State serasında büyüyor. Fotoğraf Chenmin Yang'ın izniyle, NC State Üniversitesi.

Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi’ndeki (NC State) araştırmacılar, CRISPR gen düzenleme sistemini kullanarak, sürdürülebilir odun lifi üretiminin önemli bir engeli olan lignin seviyelerini azaltan ve odun özelliklerini iyileştiren poplar ağaçları yetiştirdiler. Science dergisinde yayınlanan bulgular, kağıttan bebek bezlerine kadar her şey için lif üretimini daha yeşil, daha ucuz ve daha verimli hale getirme potansiyeli taşıyor.

NC State’deki CRISPR öncüsü Rodolphe Barrangou ve ağaç genetikçisi Jack Wang liderliğindeki bir ekip, lignin seviyelerini düşürme, karbonhidrat/lignin (C/L) oranını artırma ve poplar ağaçlarında iki önemli lignin yapı taşı olan syringyl/guaiacyl (S/G) oranını artırma hedeflerini belirlemek için öngörücü modellemeyi kullandı. Barrangou ve Wang, bu birleşik kimyasal özelliklerin, lif üretiminde bir tatlı nokta oluşturduğunu belirtiyorlar.

Araştırmacılar, makine öğrenme modelini kullanarak, lignin üretimi ile ilişkili 21 önemli geni hedefleyen yaklaşık 70.000 farklı gen düzenleme stratejisi üzerinden geçti ve 347 stratejiye ulaştı; bu stratejilerin %99’undan fazlası en az üç geni hedefliyordu.

Araştırmacılar, daha sonra gen düzenlemeyi kullanarak 174 poplar ağacı hattı üretti. NC State’deki bir sera ortamında altı ay boyunca yapılan incelemeler, bazı çeşitlerde lignin içeriğinde %50’ye kadar bir azalma ve diğerlerinde C-L oranında %228’lik bir artış gösterdi.

Araştırmacılar, lignin azalmalarının dört ila altı gen düzenlemesi olan ağaçlarda daha belirgin olduğunu belirtiyorlar. Ancak, üç gen düzenlemesi olan ağaçlar lignin azalmasında %32’ye kadar bir düşüş gösterdi. Tek gen düzenlemeleri, lignin içeriğinde çok az bir azalmaya yol açtı, bu da CRISPR’ın çoklu gen değişikliklerini yapma yeteneğinin lif üretiminde avantajlar sağlayabileceğini gösteriyor.

gen duzenleme yontemi ile kagit uretiminde daha verimli bir agac uretildi ()
CRISPR ile modifiye edilmiş ahşap, yabani tip kavak ağacının (r) yanında kırmızı renklenme (l) gösterir. Fotoğraf Chenmin Yang’ın izniyle, NC State Üniversitesi.

Araştırma ayrıca, ağaçlardaki lignin içeriğinin azalmasının, pulping’in (odun hamuruna dönüştürme) ana yan ürünü olan “siyah likörü” azaltabileceğini ve bu sayede fabrikaların %40 daha fazla sürdürülebilir lif üretebileceğini öne sürüyor.

Son olarak, lif üretiminde bulunan verimlilikler, ağaçlarda azaltılmış lignin ve artan C/L ve S/G oranları endüstriyel ölçekte elde edilirse, pulp üretimi ile ilişkili sera gazlarını %20’ye kadar azaltabilir.

Araştırmacılar, bu çalışmanın, üç NC State kolejini, birden çok bölümü, N.C. Plant Sciences Initiative’ı, NC State’in Molecular Education, Technology and Research Innovation Center’ını (METRIC) ve ortak üniversiteleri kapsayan çok disiplinli bir işbirliğinin önemini vurguladılar.

Barrangou ve Wang, CRISPR teknolojilerinin orman ağaçlarında kullanımını ilerletmek için TreeCo adlı bir startup şirketi kurdu. Bu işbirlikçi çaba, ağaç genetik bilgilerini genom düzenleme gücüyle birleştirerek daha sağlıklı ve daha sürdürülebilir bir gelecek yetiştirmeyi hedefliyor.

CRISPR Gen Düzenleme Yöntemi Nedir?

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), bakterilerin ve arkeaların (bir tür mikroorganizma) DNA’sında bulunan tekrarlanan DNA dizileridir. Bu tekrarlanan diziler, genellikle virüslerden alınan ve daha sonra bir virüs saldırısı sırasında tanıma ve hedefleme için kullanılan benzersiz DNA dizileri arasında yer alır. Bu, bakteri ve arkeaların bir tür “bağışıklık hafızası” oluşturmasına yardımcı olur.

CRISPR-Cas9, bu doğal savunma sistemini gen düzenleme için bir araç olarak kullanma yeteneğimizi ifade eder. Cas9, bir tür protein olan ve CRISPR sisteminin bir parçası olan bir “moleküler makas” işlevi görür. Bu protein, belirli bir DNA dizisini tanıyabilir ve onu keser. Bu, bilim adamlarının belirli genleri hedeflemesine ve onları değiştirmesine veya silmesine olanak sağlar.

CRISPR-Cas9 teknolojisi, genetik araştırmada devrim yaratmıştır çünkü gen düzenlemeyi hızlı, doğru ve nispeten ucuz hale getirir. Bu teknoloji, genetik hastalıkların tedavisinden tarım ve biyoteknolojiye kadar bir dizi uygulamada kullanılmaktadır. Ancak, aynı zamanda etik ve güvenlik sorunlarına da yol açmıştır, çünkü gen düzenlemesi kalıcı ve bazen beklenmeyen sonuçlara yol açabilir.

Kaynak:

  • https://news.ncsu.edu/2023/07/crispr-poplar-tree/
export

Global Altyapı Ortaklarından Yeni Yapay Zeka Ortaklığı: Veri Merkezleri ve Güç Altyapısına Yatırım

Global Altyapı Ortaklarından Yeni Yapay Zeka Ortaklığı. Veri Merkezleri ve Güç Altyapısına Yatırım. Global Infrastructure Partners (GIP), BlackRock, Microsoft ve MGX, yapay zeka (AI) teknolojilerine […]

Müzik ve Hafıza
Bilim

Müzik ve Hafıza

Georgia Institute of Technology tarafından gerçekleştirilen “Müzik ve Hafıza” konulu araştırma, müziğin bilişsel süreçler ve hafıza üzerindeki etkilerine odaklanan önemli bulgular sunuyor. Bu araştırma, özellikle […]

Bilim

Magnon-Fonon Fermi Rezonansı

Araştırma ekipleri bir antiferromanyette magnon-fonon Fermi rezonansını keşfetti. Yakında, veri depolama merkezlerinin dünya enerji üretiminin neredeyse %10’unu tüketmesi bekleniyor. Bu artış, diğer şeylerin yanı sıra, […]

export

Jeodezik Kubbeler

Jeodezik kubbeler, mimari ve mühendislik alanlarında dikkat çeken, işlevsel ve estetik yapılar olarak bilinir. Bu yapılar, ilk olarak 20. yüzyılın başlarında ortaya çıkmış ve zamanla […]

dunya nufusunda zirve
Manşet

Dünya Nüfusunda Zirve

Dünya Nüfusunda Zirve: Gelecekteki Tahminler ve Nedenleri. Son yıllarda dünya nüfusunun geleceği ile ilgili çeşitli tahminler ve senaryolar öne sürülmüştür. Birleşmiş Milletler’in (BM) son raporları, […]

akilli toprak
Bilim

Akıllı Toprak

Akıllık Toprak: Sürdürülebilir Tarım İçin Kendi Kendini Sulayan ve Gübreleyen Yüzeyler. Günümüzde tarım sektörü, artan nüfus ve iklim değişikliği gibi faktörlerle karşı karşıya kalırken, sürdürülebilir […]

nato inovasyon fonu
Manşet

NATO Inovasyon Fonu

Son yıllarda Avrupa’da savunma teknolojisi girişimlerine yapılan yatırımlar hız kazandı. NATO’nun 1 milyar euroluk girişim sermayesi fonunun başındaki Andrea Traversone, Avrupa’nın ABD’deki büyük teknoloji şirketlerine […]

kusaklararasi yoksullasma
Manşet

Kuşaklararası Yoksullaşma

Kuşaklar arası yoksullaşma, ekonomik eşitsizlik ve fırsat adaletsizliği gibi konular, günümüz toplumlarının en önemli sorunlarından biri haline gelmiştir. Baby boomer kuşağından başlayarak, X kuşağı, Y […]

maf antrenman yontemi
Koşu

MAF Antrenman Yöntemi

MAF (Maximum Aerobic Function), Dr. Philip Maffetone tarafından geliştirilen bir antrenman yöntemidir. Bu yöntem, aerobik kapasiteyi maksimize ederek sporcuların daha verimli ve sağlıklı bir şekilde […]

Basketbolda anda olmak, en yüksek performansa yol açan zihinsel bir durumdur. Tabii ki sadece Basketbolda değil, hem takım hem de bireysel tüm sporlarda, aslında odaklanmak gereken her ne iş yapıyorsanız Anda olduğunuzda, tamamen kilitlenirsiniz ve dikkatinizi dağıtan şeyleri engelleyebilirsiniz, bu da her ne yapıyorsanız en iyi şekilde yapmanıza yardımcı olur. Bu yazıda size öncelikle basketbolda antrenmanlarda ve maçlarda anda nasıl daha fazla kalabileceğinizle ilgili bilgiler bulacaksınız.
Manşet

Basketbolda Anda Olmak

Basketbolda anda olmak, en yüksek performansa yol açan zihinsel bir durumdur. Tabii ki sadece Basketbolda değil, hem takım hem de bireysel tüm sporlarda, aslında odaklanmak […]

Elon Musk tarafından kurulan Neuralink beyin implantı teknolojisini ilk hastasına uygulaması ile ilgili bir haber yayınlamıştık.  Elon Musk'ın beyin-bilgisayar arayüzü firması Neuralink, ilk hastası Noland Arbaugh'un düşünceleriyle bir bilgisayar imlecini kontrol ettiği bir video yayınladı. Elon Musk tarafından kurulan beyin-bilgisayar arayüzü şirketi Neuralink, firmanın implantının "hayatını değiştirdiğini" söyleyen ilk hastasının kimliğini açıkladı. Ancak uzmanlar, Nueralink'in mevcut araştırma çabalarını kopyalamanın ötesinde bir şey yapıp yapmadığının henüz net olmadığını söylüyor.
Manşet

Neuralink

Elon Musk tarafından kurulan Neuralink beyin implantı teknolojisini ilk hastasına uygulaması ile ilgili bir haber yayınlamıştık.  Elon Musk’ın beyin-bilgisayar arayüzü firması Neuralink, ilk hastası Noland […]

sihirli dovme murekkebi
Bilim

Sihirli Dövme Mürekkebi

HYPRSKN Magic Ink (Sihirli Mürekkep), dünyanın ilk yeniden yazılabilir, silinebilir ve yeniden programlanabilir dövme mürekkebidir. Bu sihirli mürekkep, dövme sektörünü yeniden tanımlayarak bireylerin vücut sanatı […]

aralikli oruc
Bilim

Aralıklı Oruç

Aralıklı Oruç olarakda bilinen zaman kısıtlı beslenme ile ilgili Amerika Kalp Derneğinin 18-21 Mart 2024 tarihinde Chicago’da düzenlenen “Epidemiyoloji ve Önleme|Yaşam Tarzı ve Kardiyometabolik Bilimsel […]

Yavaş Koşu kavramı Japonya'dan dünyaya yayılan ve uzun, sağlıklı bir yaşam sürmenin sırrı olarak kabul edilen, düşük tempoda yapılan bir koşu türüdür. Bu egzersiz formu, vücuda aşırı yük bindirmeden, kalp sağlığını, metabolizmayı destekleyerek ve zihinsel stresi azaltarak genel sağlığı iyileştirmeye odaklanır. Bu koşu türü Japonya'da Dr. Hiroaki Tanaka tarafından popüler hale getirilmiştir. Dr. Tanaka, bu egzersiz metodunun kalp atış hızını aşırı yükseltmeden, sağlıklı ve etkili bir şekilde fiziksel kondisyonu artırabileceğini keşfetti.
Koşu

Yavaş Koşu

Yavaş Koşu kavramı Japonya’dan dünyaya yayılan ve uzun, sağlıklı bir yaşam sürmenin sırrı olarak kabul edilen, düşük tempoda yapılan bir koşu türüdür. Bu egzersiz formu, […]

Beyin çiplerinin geleceği nasıl olacak? Neuralink şirketinin insan beynine yerleştirilen ilk çip haberini paylaşmıştık. Elon Musk, 30 Ocak'ta paylaştığı bir mesajla insan beynine  çip yerleştirildiğini paylaşmış ve hastanın iyileşme sürecinde olduğunu belirtmişti. Üzerinden 1 ay geçen bu operasyon sonrasında hastanın düşünce gücü ile bilgisayar faresini hareket ettirebildiği ile ilgili bir haber paylaşıldı. Beyin çiplerinin geleceğini merak ediyorsanız farklı kaynaklardan derlediğimiz yazı ilginizi çekebilir?
Manşet

Beyin Çiplerinin Geleceği

Beyin çiplerinin geleceği nasıl olacak? Neuralink şirketinin insan beynine yerleştirilen ilk çip haberini paylaşmıştık. Elon Musk, 30 Ocak’ta paylaştığı bir mesajla insan beynine  çip yerleştirildiğini […]

limonata ve rafadan yumurta
Manşet

Limonata ve Rafadan Yumurta

Çetin Altan tarafından ilk kez 1985’te Güneş gazetesinde, sonra 2.6.2003 ve 21.7.2012 tarihlerinde Milliyet’te yayınlanan “Limonata ve Rafadan Yumurta” başlıklı yazısını sizlerle paylaşmak istedik. Usta […]

yetenek acigi
Eğitim

Yetenek Açığı

Dünya çapında işverenler, yetenek açığının üstesinden gelme mücadelesini sürdürüyor. ManpowerGroup’un kapsamlı “Yetenek Açığı Raporu” bu konuda aydınlatıcı veriler sunuyor. Yıllara Göre Yetenek Açığı Manpower Group […]

yokus kosu antrenmani
Koşu

Yokuş Koşu Antrenmanı

Yokuş koşu antrenmanı, koşmayı seviyor olsanız bile, yokuş yukarı koşmayı sevmeme ihtimaliniz yüksektir. Yerçekimine karşı verilen bu mücadele sizi zorlayabilir, ancak koşu yarışlarına, özellikle de […]

yilin sozcugu otantik
Manşet

Yılın Sözcüğü “Otantik”

Yılın Sözcüğü “Otantik”. Merriam-Webster’ın 2023 Yılın Kelimesi olarak seçtiği kelime “authentic” (otantik) oldu. Bu kelime, her zamankinden daha fazla düşündüğümüz, yazdığımız, özlemini çektiğimiz ve yargıladığımız […]

kworks demo day
Manşet

KWORKS Demo Day

🎯Bu yıl Koç Üniversitesi Girişimcilik Merkezi KWORKS bünyesinde yer alan girişimlere mentorluk yapmaya başladım. Birebir çalıştığım girişimlere uzmanlık alanım ve tecrübelerim doğrultusunda destek oluyorum. Bu […]