Yeni Genomik Teknikler ve CRISPR-Cas9 Teknolojisi

Batuhan Berk Yilmaz; Ufuk Tansel Sireli

Yeni Genomik Teknikler ve CRISPR-Cas9 Teknolojisi

Öz

Genom düzenleme teknolojileri alanında CRISPR-Cas9 (Düzenli Aralıklı Palindromik Tekrar Kümeleri) teknolojisi devrim niteliğinde bir yenilik olup, tüm canlı hücrelerin genomları üzerinde düzenleme yapmaya imkan tanıyan bir uygulamadır. Bu çığır açıcı genom düzenleme yöntemi 2020 yılında, bu alandaki keşiflerinden ötürü Fransız mikrobiyolog Emmanuelle Charpentier ve Amerikalı biyokimyager Jennifer Doudna'ya Nobel Kimya Ödülü’nü kazandırdı. CRISPR-Cas9 teknolojisi, tıp, tarım ve biyoteknoloji gibi birçok alanda geniş bir uygulama potansiyeline sahiptir. Tarım uygulamalarında, bitkilerin besin değerlerinin iyileştirilmesini sağlarken, tıp alanında kanser, HIV ve Orak Hücre Anemisi gibi önemli hastalıkların tedavisinde kullanılmaktadır. Bunların yanı sıra CRISPR teknolojisi, gen düzenlemeleri ile gen aktivasyonu veya baskılaması gibi işlevsel değişiklikler yapmak için de uygulanabilmektedir. Ancak teknolojinin klinik alanda kullanılmasını engelleyen bazı zorluklar mevcuttur; immün yanıtlar, hedef dışı etkiler ve etik sorunlar bu zorluklar arasında yer almaktadır. Avrupa Birliği Komisyonu’nun bu alanda henüz net bir yaklaşım geliştirememesi ve teknolojinin pratikteki uygulamaları için daha fazla iyileştirme gerekliliği, bu sorunların başlıcalarıdır. Bu derleme, CRISPR-Cas9 teknolojisinin potansiyelini ve karşılaştığı zorlukları ele alarak, gelecekteki gelişim ve uygulamalarına dair bilgiler sunmaktadır.

Anahtar Kelimeler

CRISPR-Cas9, Yeni Genomik Teknikler, Gen Düzenleme, Genetik Mühendisliği Tekniği, Gen Terapisi

Kaynakça

Acar, B. O., Cengiz, G. ve Göncüoğlu, M. (2023). Vancomycin-Variable Enterococci in Sheep and Cattle Isolates And Whole-Genome Sequencing Analysis of Isolates Harboring vanM and vanB Genes. Irani̇an Journal of Veteri̇nary Research, (24), 182-192. https://doi.org/10.22099/ijvr.2023.47465.6855
Ansorı̇, A. N., Antonı̇us, Y., Susı̇lo, R. J., Hayaza, S., Kharı̇sma, V. D., Saklanı̇, T., Rebezov, M., Ullah, M. E., Maksı̇mı̇uk, N., Derkho, M. ve Burkov, P. (2023). Application of CRISPR-Cas9 genome editing technology in various fields: a review. Narra J, 3(2), e184. https://doi.org/10.52225/narra.v3i2.184
Asmamaw, M. ve Zawdı̇e, B. (2021). Mechanism and applications of CRISPR-Cas9-mediated genome editing. Bi̇ologi̇cs, (15), 353-361. https://doi.org/10.2147/BTT.S326422
Barrangou, R. ve Horvath, P. (2012). CRISPR: New horizons in phage resistance and strain identification. Annual Review of Food Science and Technology, 3, 143-162. https://doi.org/10.1146/annurev-food-022811-101134
Barrangou, R., Coûté-Monvoı̇sı̇n, A., Stahl, B., Chavı̇chvı̇ly, I., Damange, F., Romero, D. A., Boyaval, P., Fremaux, C. ve Horvath, P. (2013). Genomic impact of CRISPR immunization against bacteriophages. Bi̇ochemi̇cal Soci̇ety Transacti̇ons, 41(6), 1383–1391. https://doi.org/10.1042/bst20130160
Barrangou, R., Fremaux, C., Deveau, H., Rı̇chards, M., Boyaval, P., Moı̇neau, S., Romero, D. A. ve Horvath, P. (2007). CRISPR provides acquired resistance against viruses in prokaryotes. Sci̇ence, 315(5819), 1709-1712. https://doi.org/10.1126/science.1138140
Cao, J., Xı̇ao, Q. ve Yan, Q. (2018). The multiplexed CRISPR targeting platforms. Drug Discovery Today: Technologies, 28, 53-61. https://doi.org/10.1016/j.ddtec.2018.01.001
Caplan, A. L., Parent, B., Shen, M. ve Plunkett, C. (2015). No time to waste--the ethical challenges created by CRISPR: CRISPR/Cas, being an efficient, simple, and cheap technology to edit the genome of any organism, raises many ethical and regulatory issues beyond the use to manipulate human germ line cells. Embo Reports, 16(11), 1421-1426. https://doi.org/10.15252/embr.201541337
Coller, B. S. (2019). Ethics of human genome editing. Annual Revi̇ew of Medi̇ci̇ne, 70, 289-305. https://doi.org/10.1146/annurev-med-112717-094629
Cong, L., Ran, F. A., Cox, D., Lı̇n, S., Barretto, R., Habı̇b, N., Hsu, P. D., Wu, X., Jı̇ang, W., Marraffı̇nı̇, L. A. ve Zhang, F. (2013). Multiplex genome engineering using CRISPR/Cas systems. Sci̇ence, 339(6121), 819-823. https://doi.org/10.1126/science.1231143

Domı̇nguez, A. A., Lı̇m, W. A. ve Qı̇, L. S. (2016). Beyond editing: repurposing CRISPR- Cas9 for precision genome regulation and interrogation. Nature Revi̇ews Molecular Cell Bi̇ology, 17, 5-15. https://doi.org/10.1038/nrm.2015.2
Doudna, J. A. ve Charpentier, E. (2014) The New Frontier of Genome Engineering with CRISPR-Cas9. Science, 346(6213). Article ID: 1258096. https://doi.org/10.1126/science.1258096
Eş, İ., Gavahı̇an, M., Martı̇-Quı̇jal, F. J., Lorenzo, J. M., Khaneghah, A. M., Tsatsanı̇s, C., Kampranı̇s, S. C. ve Barba, F. J. (2019). The application of the CRISPR-Cas9 genome editing machinery in food and agricultural science: current status, future perspectives, and associated challenges. Bi̇otechnology Advances, 37(3), 410-421. https://doi.org/10.1016/j.biotechadv.2019.02.006
Hsu, P. D., Scott, D. A., Weı̇nsteı̇n, J. A., Ran, F. A., Konermann, S., Agarwala, V., Lı̇, Y., Fı̇ne, E. J., Wu, X., Shalem, O., Cradı̇ck, T. J., Marraffı̇nı̇, L. A., Bao, G. ve Zhang, F. (2013). DNA targeting specificity of RNA-guided Cas9 nucleases. Nature, 31, 827–832. https://doi.org/10.1038/nbt.2647
Jı̇nek, M., Chylı̇nskı̇, K., Fonfara, I., Hauer, M., Doudna, J. A. ve Charpentı̇er, E. (2012). A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. Sci̇ence, 337(6096), 816-821. https://doi.org/10.1126/science.1225829
Kahrmann, J. ve Leggewi̇e, G. (2024). European commission’s plans for a special regulation of plants created by new genomic techniques . European Papers, (9), 21-38. https://doi.org/10.15166/2499-8249/740
Koonı̇n, E. V. ve Makarova, K. S. (2017). Mobile genetic elements and evolution of CRISPR- Cas systems: all the way there and back. Genome Bi̇ology and Evoluti̇on, 9(10), 2812- 2825. https://doi.org/10.1093/gbe/evx192
Ledford, H. (2015). CRISPR, the disruptor. Nature, 522(7554), 20-24. https://doi.org/10.1038/522020a
Lı̇u, N. ve Olson, E. N. (2022). CRISPR modeling and correction of cardiovascular disease. Ci̇rculati̇on Research, 130(12), 1827-1850. https://doi.org/10.1161/circresaha.122.320496
Manı̇, I. (2021). CRISPR-Cas9 for treating hereditary diseases. Progress In Molecular Bi̇ology and Translati̇onal Sci̇ence, 181, 165-183. https://doi.org/10.1016/bs.pmbts.2021.01.017
Mı̇ntz, R. L., Gao, M. A., Lo, K., Lao, Y., Lı̇, M. ve Leong, K. W. (2018). CRISPR technology for breast cancer: diagnostics, modeling, and therapy. Advanced Bi̇osystems, 2(11), 1800132. https://doi.org/10.1002/adbi.201800132
O'Connell, M. R., Oakes, B. L., Sternberg, S. H., East-Seletsky, A., Kaplan, M. ve Doudna, J. A. (2014). Programmable RNA recognition and cleavage by CRISPR/Cas9. Nature, 516, 263-266. https://doi.org/10.1038/nature13769
Okolı̇, A. S., Blı̇x, T., Myhr, A. I., Xu, W. ve Xu, X. (2022). Sustainable use of CRISPR/Cas in fish aquaculture: the biosafety perspective. Transgeni̇c Research, 31, 1-21. https://doi.org/10.1007/s11248-021-00274-7
Oye, K. A., Esvelt, K., Appleton, E., Catteruccı̇a, F., Church, G., Kuı̇ken, T., Lı̇ghtfoot, S. B., Mcnamara, J., Smı̇dler, A. ve Collı̇ns, J. P. (2014). Biotechnology. Regulating gene drives. Sci̇ence, 345(6197), 626-628. https://doi.org/10.1126/science.1254287
Parums, D. V. (2024). First regulatory approvals for CRISPR-Cas9 therapeutic gene editing for sickle cell disease and transfusion-dependent β-thalassemia. Medical Sci̇ence Moni̇tor, 30, e944204. https://doi.org/10.12659/MSM.944204
Rabaan, A. A., Alsaihati, H., Bukhamsin, R., Bakhrebah, M. A., Nassar, M. ve Alsaleh, A. (2023). Application of CRISPR/Cas9 Technology in Cancer Treatment: A Future Direction. Current Oncology, 30(2), 1954–1976. https://doi.org/10.3390/curroncol30020152
Ran, F. A., Hsu, P. D., Wrı̇ght, J., Agarwala, V., Scott, D. A. ve Zhang, F. (2013). Genome engineering using the crispr-cas9 system. Nature Protocols, 8, 2281–2308. https://doi.org/10.1038/nprot.2013.143
Rı̇croch, A., Claı̇rand, P. ve Harwood, W. (2017). Use of crispr systems in plant genome editing: toward new opportunities in agriculture. Emergi̇ng Topi̇cs in Li̇fe Sci̇ences, 1(2), 169-182. https://doi.org/10.1042/etls20170085
Roger, C. R., Thibier, M. ve Toppan, A. (2024). It is time to review the EU’s outdated rules on GMOs. Erişim adresi (12 Kasım 2024): https://www.europeanscientist.com/en/features/it-is-time-to- review-the-eus-outdated-rules-on-gmos-interview.
Sander, J. D. ve Joung, J. K. (2014). CRISPR-Cas systems for editing, regulating and targeting genomes. Nature Bi̇otechnology, 32(4), 347-355. https://doi.org/10.1038/nbt.2842
Scheben, A., Wolter, F., Batley, J., Puchta, H. ve Edwards, D. (2017). Towards CRISPR/Cas crops - bringing together genomics and genome editing. The New Phytologi̇st, 216(3), 682-698. https://doi.org/10.1111/nph.14702
Schuster, F., Aldag, P., Frenzel, A., Hadeler, K., Lucas-Hahn, A., Nı̇emann, H. ve Petersen, B. (2020). Crispr/cas12a mediated knock-in of the polled celtic variant to produce a polled genotype in dairy cattle. Sci̇enti̇fi̇c Reports, 10. https://doi.org/10.1038/s41598- 020-70531-y
Selle, K. ve Barrangou, R. (2015). CRISPR-based technologies and the future of food science. Journal of Food Sci̇ence, 80(11), R2367-R2372. https://doi.org/10.1111/1750-3841.13094
Shan, Q., Wang, Y., Lı̇, J., Zhang, Y., Chen, K., Lı̇ang, Z., Zhang, K., Lı̇u, J., Xı̇, J. J., Qı̇u, J. ve Gao, C. (2013). Targeted genome modification of crop plants using a CRISPR-Cas system. Nature Bi̇otechnology, 31, 686-688. https://doi.org/10.1038/nbt.2650
Shı̇n, J. W. ve Lee, J. (2017). The prospects of CRISPR-based genome engineering in the treatment of neurodegenerative disorders. Therapeuti̇c Advances in Neurologi̇cal Di̇sorders. https://doi.org/10.1177/1756285617741837
Sireli, U. T. (2024). Avrupa Birliği’nin Yeni Genomik Tekniklere Bakışı.
Wang, J. Y. ve Doudna, J. A. (2023). CRISPR technology: a decade of genome editing is only the beginning. Sci̇ence, 379(6629), eadd8643. https://doi.org/10.1126/science.add8643
Weı̇, Y., Zhao, Z. ve Ma, X. (2022). Description of CRISPR-Cas9 development and its prospects in human papillomavirus-driven cancer treatment. Fronti̇ers in Immunology, 13, 1037124. https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.1037124
Wolt, J. D., Wang, K. ve Yang, B. (2016). The regulatory status of genome-edited crops. Plant Bi̇otechnology Journal, 14(2), 510-518. https://doi.org/10.1111/pbi.12444
Xue, C. ve Greene, E. C. (2021). DNA repair pathway choices in CRISPR-Cas9-mediated genome editing. Trends in Genetics, 37(7), 639-656. https://doi.org/10.1016/j.tig.2021.02.008
Yan, S., Tu, Z., Lı̇, S. ve Li, X. J. (2018). Use of CRISPR/Cas9 to model brain diseases. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Bi̇ologi̇cal Psychi̇atry, 81(2), 488-492. https://doi.org/10.1016/j.pnpbp.2017.04.003
Zhang, H. ve Mccarty, N. (2016). CRISPR-Cas9 technology and its application in haematological disorders. Bri̇ti̇sh Journal of Haematology, 175(2), 208-225. https://doi.org/10.1111/bjh.14297

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Veteriner Bilimleri (Diğer)

Bölüm

Derleme

Yazarlar

Batuhan Berk Yilmaz ^*
0009-0005-5478-9195
Türkiye

Ufuk Tansel Sireli
0000-0001-6180-0755
Türkiye

Erken Görünüm Tarihi

30 Eylül 2025

Yayımlanma Tarihi

30 Eylül 2025

Gönderilme Tarihi

25 Mart 2025

Kabul Tarihi

30 Eylül 2025

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2025 Sayı: 10

IZ

https://izlik.org/JA85MY86DZ

APA

Yilmaz, B. B., & Sireli, U. T. (2025). Yeni Genomik Teknikler ve CRISPR-Cas9 Teknolojisi. Akademik Et ve Süt Kurumu Dergisi, 10, 29-38. https://izlik.org/JA85MY86DZ

AMA

1.Yilmaz BB, Sireli UT. Yeni Genomik Teknikler ve CRISPR-Cas9 Teknolojisi. AESKD. 2025;(10):29-38. https://izlik.org/JA85MY86DZ

Chicago

Yilmaz, Batuhan Berk, ve Ufuk Tansel Sireli. 2025. “Yeni Genomik Teknikler ve CRISPR-Cas9 Teknolojisi”. Akademik Et ve Süt Kurumu Dergisi, sy 10: 29-38. https://izlik.org/JA85MY86DZ.

EndNote

Yilmaz BB, Sireli UT (01 Eylül 2025) Yeni Genomik Teknikler ve CRISPR-Cas9 Teknolojisi. Akademik Et ve Süt Kurumu Dergisi 10 29–38.

IEEE

[1]B. B. Yilmaz ve U. T. Sireli, “Yeni Genomik Teknikler ve CRISPR-Cas9 Teknolojisi”, AESKD, sy 10, ss. 29–38, Eyl. 2025, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA85MY86DZ

ISNAD

Yilmaz, Batuhan Berk - Sireli, Ufuk Tansel. “Yeni Genomik Teknikler ve CRISPR-Cas9 Teknolojisi”. Akademik Et ve Süt Kurumu Dergisi. 10 (01 Eylül 2025): 29-38. https://izlik.org/JA85MY86DZ.

JAMA

1.Yilmaz BB, Sireli UT. Yeni Genomik Teknikler ve CRISPR-Cas9 Teknolojisi. AESKD. 2025;:29–38.

MLA

Yilmaz, Batuhan Berk, ve Ufuk Tansel Sireli. “Yeni Genomik Teknikler ve CRISPR-Cas9 Teknolojisi”. Akademik Et ve Süt Kurumu Dergisi, sy 10, Eylül 2025, ss. 29-38, https://izlik.org/JA85MY86DZ.

Vancouver

1.Batuhan Berk Yilmaz, Ufuk Tansel Sireli. Yeni Genomik Teknikler ve CRISPR-Cas9 Teknolojisi. AESKD [Internet]. 01 Eylül 2025;(10):29-38. Erişim adresi: https://izlik.org/JA85MY86DZ

Bu eser Creative Commons Atıf-GayriTicari 4.0 Uluslararası Lisansı ile lisanslanmıştır.