The 150-Year History of Scientific Discoveries as Milestones in the Development Process of Molecular Biology Techniques

Özet

Genetik bilgi aktarımı ve DNA’nın keşfi ile ilgili ilk çalışmaların üzerinden geçen süre 150 yılı aşmıştır. Bir cerrahi bandajdaki lökositlerin çekirdeğinde bulunan ve başlangıçta nüklein olarak adlandırılan bir madde üzerindeki çalışmalar DNA’nın keşfi ile sonuçlanırken, her bir araştırmacı veya araştırma ekibinin eklediği yeni keşiflerle zincir halkaları gibi uzayan bilgi birikimi (telahuk-u efkar) günümüz tıbbının en önemli araçlarından olan birçok moleküler tanı yönteminin geliştirilmesine öncülük etmiştir. Nükleik asitlerin üç boyutlu yapısının tanımlanmasından sonraki 20 yıl içerisinde DNA replikasyon mekanizmaları, transkripsiyonun temel parametreleri ve protein senteziyle sonuçlanan translasyon aşamaları ayrıntılarıyla tanımlanmıştır. Bu temel bilgiler nükleik asitlerin saptanması, çoğaltılması, in-vitro sentezi ve klonlanması gibi manipülatif uygulamalarda kullanılan yöntemlerin geliştirilmesi süreçlerine öncülük etmiştir. Bir lökosit çekirdeğinde DNA’nın ilk fark edilmesinden yüz yıl sonra geliştirilen dizi analizi teknikleri ile insan genom projesi kapsamında bir hücreden bir kütüphaneyi dolduran genomik bilgi dizisi çıkarılmıştır. Araştırmacılara çok sayıda Nobel ödülü kazandıran bu süreçlerin sonrasında bilinmeyen mikroorganizmalar keşfedilmiş, gen susturulması ve klonlama çalışmaları yapılmış ve rekombinan gen teknolojisinin sunduğu tekniklerle sayısız biyomolekülün in-vitro üretimi mümkün hale gelmiştir. Yeni moleküler tekniklerinin geliştirilmesi tıp, biyoloji ve veterinerlikte tanı, tedavi ve gen teknolojisi alanlarında bilim insanlarına yeni pencereler açılmıştır. Bu makalede günümüzde kullanılan moleküler biyoloji tekniklerinin öncüleri niteliğindeki ilk çalışmaların ve zorlu süreçlerin sonunda ulaşılan tarihi keşiflerin hikayeleri özetlenmiştir.

Abstract

The time elapsed since the first studies on genetic information transfer and the discovery of DNA has exceeded 150 years. While studies on a substance that was originally called nuclein in the core of leukocytes in a surgical bandage resulted in the discovery of DNA, the knowledge of humanity has extended as chain rings with the new discoveries added by each researcher or research team and has led to the development of many molecular diagnostic methods, one of the most important tools of today's medicine. DNA replication mechanisms, basic parameters of transcription and translation stages that result in protein synthesis are described in detail within 20 years after the definition of the three-dimensional structure of nucleic acids. This basic information pioneered the development of methods used in manipulative applications such as the detection, replication, in-vitro synthesis and cloning of nucleic acids. The genomic information filling a library from a cell was derived by using sequence analysis techniques, developed a hundred years after the first detection of DNA in a leukocyte nucleus, within the scope of the human genome project. After these processes, which gave researchers many Nobel prizes, unknown microorganisms were discovered, gene silencing and cloning studies were performed, and in-vitro production of numerous biomolecules has become possible with the techniques offered by recombinant gene technology. The development of new molecular techniques opens new windows for scientists for diagnosis, treatment and gene technology in the fields of medicine, biology and veterinary medicine. This article summarizes the stories of the earliest studies and pioneers of molecular biology techniques used today and the great discoveries reached at the end of the difficult processes.