GENETİK MÜHENDİSLİĞİ ve BİYOTEKNOLOJİ

Genetik Mühendisliği ve Biyoteknoloji Konu Özeti 4

Genetik mühendisliği canlıların kalıtsal özelliklerinin değiştirilerek onlara yeni işlevler kazandırılmasına yönelik araştırmalar yapan bilim dalıdır. Genetik mühendisliğinin uygulama alanlarına klonlama, gen tedavisi, türlerin ıslah edilmesi, genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO), Genom Projesi ve DNA parmak izi örnek olarak verilebilir.

Klonlama Bilim insanları bir genle ilgili çalışabilmek için o genin üzerinde bulunduğu DNA parçasını kopyalar. Genlerin kopyalarının elde edilmesine gen klonlaması denir. Bir canlıda bulunan bir gen bu canlıdan alınıp taşıyıcı bir canlının DNA’sıyla birleştirilip bir hücreye nakledilir ve bu hücrenin çoğaltılması işlemi yapılır.

Gen Tedavisi Gen tedavisinde amaç hasta hücredeki veya organdaki bozukluğu hücrenin genetik yapısını değiştirerek düzeltmektir. Gen tedavisinde hastalığa neden olan gen etkisiz hale getirilir veya bireye tedavi edici gen aktarılır. Gen tedavisiyle hastalığa yol açan genlerin nesilden nesile aktarılması engellenmeye çalışılır.

Türlerin Islah Edilmesi Bir türe istenilen özellikleri kazandırmak için yapılan çalışmalara ıslah denir. Islah çalışmalarında amaç, istenilen gen kombinasyonlarına sahip, yeni üstün özellikler içeren, olumsuz özelliklerden arındırılmış bireyler elde etmek ve bunları çoğaltmaktır. Geleneksel ıslah yöntemleriyle istenilen farklı özelliklere sahip canlılar seçilip bunlar birbirleriyle eşleştirilmiş ve böylece anne-babanın istenilen özelliklerini taşıyan yeni bireyler elde edilmiştir. Geleneksel ıslah yöntemlerinin yetersizlikleri bilim insanlarını modern ıslah yöntemlerini geliştirmeye yöneltmiştir. Modern ıslah

yöntemlerinin gelişmesiyle yüksek kaliteli ve daha verimli ürün elde edilmeye başlanmıştır. Modern ıslah yöntemleri olarak tür içi ve türler arası melezleme, yapay döllenme, gen aktarımı ve klonlama kullanılmaktadır.

Genetiği Değiştirilmiş Organizma (GDO) Günümüzde istenilen özellikte bitki ve hayvan üretebilmek için genetik mühendisleri, insanlığa yarar sağlamak amacıyla organizmaların genetik yapılarını değiştirirler. Kendi türü dışında bir türden gen aktarılarak belirli özellikleri değiştirilmiş bitki, hayvan ya da mikroorganizmalara genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO) adı verilir. GDO üretilmesinin amacı dünya nüfusunun beslenmesine ve açlığın önlenmesine yardımcı olmaktadır. Doğal olmayan, yapay yöntemlerle elde edilen GDO’lu ürünlerin doğaya ve insan sağlığına etkilerinin neler olduğu hâlen araştırılmakta ve tartışılmaktadır

Genom Projesi Genetik mühendisliği uygulamalarının biri de genom projesidir. Genetik mühendisleri, bir organizmanın genomundaki tüm genleri sistematik olarak tanımlamak ve haritalamak için projeler geliştirmişlerdir. Genom projelerinin en iyi bilineni ve en büyüğü İnsan Genom Projesi (İGP)’dir. İGP çalışmaları, insan genomundaki tüm DNA baz

dizilimini belirleyerek kalıtsal hastalıklardan sorumlu genlerin tanımlanması ve haritalanması amacıyla 1990 yılında başlatılmıştır

Tarım Alanında Zararlı böceklere karşı dirençli bitkiler elde edilmesi sonucu tarımda kullanılan böcek öldürücü ilaçlara gerek kalmaması genetik mühendisliğinin tarım alanında bir uygulamasıdır.

Genetik mühendisliğindeki gelişmelerin olumlu sonuçları tüm dünyada takdirle karşılanmakta fakat bu uygulamalar ekolojik, sağlık, sosyal ve ahlaki yönden bazı olumsuzlukları da beraberinde getirebilmektedir

Biyoteknoloji doğa bilimleri yanında çeşitli mühendislik alanlarını da kullanarak bitki, hayvan ve mikroorganizma yapılarını kültür ortamında değiştirip geliştirerek onlardan yeni veya az bulunan ürünler elde etmeyi amaçlayan bilim dalıdır. Biyoteknoloji ile sağlık, tarım, hayvancılık ve endüstri gibi alanlarda kullanılmak üzere çeşitli ürünlerin geliştirilmesi sağlanır

Biyo-teknoloji kavramı ilk olarak 1919 yılında Macar bilim insanı Károly Ereky tarafından kullanılmıştır. Ancak biyo-teknoloji uygulamalarının geçmişi binlerce yıl önceye dayanır.

Milattan önceki dönemlerde; Mısırlılar, maya kullanarak ekmek yapmaya başlamış; Çinliler ise küflü soya fasulyelerini antibiyotik olarak iltihaplı yaraları tedavi etmede kullanmışlardır.
1590 yılında Hollandalı Zacharias Janssen’in Mikroskobu keşfetmesiyle birlikte, hücre detaylı bir şekilde görüntülenmeye başlanmış ve biyo-teknoloji çalışmaları hız kazanmıştır.
1797 yılında Edward Jenner, ilk çiçek aşısını bulmuştur.
1866 yılında Mendel bezelye bitkilerini çaprazlayarak genetik biliminin temelini oluşturan çalışmalar yapmıştır.
1928 yılında Alexander Fleming, petri kaplarında bir parça küfle çevrelenmiş bölümde tüm bakterilerin öldüğünü keşfetmiş, yani penisilini bulmuştur.
1950 yıllardan günümüze modern biyo-teknolojik tekniklerin uygulanmaya başlamasıyla birlikte; sağlık, çevre, gıda, tarım ve hayvancılık gibi farklı alanlarda pek çok ürün geliştirilmiştir.

Günümüzde Bazı Biyoteknolojik Çalışmalar

Endoskopi, diyaliz ve solunum cihazı üretimi İdrar ve kan tahlilleri yapabilen cihazların üretimi Yapay kol, bacak, el, diz ve kalça eklemleri üretimi

Kanser, AIDS, akdeniz anemisi, lösemi gibi hastalıkların tedavisinde kullanılacak genetik ürünlerin elde edilmesi.

Büyüme geriliği, hasar görmüş beyin hücreleri ve omuriliğin onarımı gibi sorunlara yönelik proteinlerin üretilmesi İnsülin ve büyüme hormonunun gen aktarımı ile bakterilerden elde edilmesi Vitamin tabletlerin üretilmesi Meyveli yoğurt üretimi

Böcek ilacı, deterjan, parfüm gibi kimyasal maddeler üretilmesi Özel olarak çoğaltılmış bakteri, alg ve mantarların endüstriyel ve evsel atıklardaki bazı maddelerin kaldırılmasında kullanılması

Biyo-teknoloji Uygulamalarının Olumsuz Etkileri

Biyo-teknoloji uygulamalarının çok önemli yararları olsa da bu uygulamalar ile birlikte beklenmeyen ve istenmeyen riskler oluşabilir.

GDO, yani genetiği değiştirilmiş organizmalardan üretilen besinlerin insan sağlığı açısından ciddi riskler içerebileceği düşünülmektedir. Bu besinler insanlarda alerji, mutasyon ya da kanserlere neden olabilir.
Biyo-teknoloji ile biyolojik silahlar üretilebilir.
Ekosistemdeki dengeyi bozabilir ve biyoçeşitliliğin azalmasına neden olabilir.
Dünyanın sosyo-ekonomik yapısı olumsuz etkilenebilir. Güçlü devletler araştırma geliştirme çalışmalarına ağırlık verebilir ve Dünyadaki gelirin büyük bir kısmı güçlü devletlerde toplanabilir.

Biyo-teknoloji ile ilgilenen meslek dalları

Biyo-teknoloji uygulamaları; genetik, biyokimya, mikrobiyoloji, gıda bilimi, gıda teknolojisi mühendisliği, kimya mühendisliği ve biyokimya mühendisliği gibi bağımsız pek çok bilim dalını bir arada barındıran çalışmalar içerir. Dolayısıyla biyo-teknoloji çalışmalarında fizikçiler, kimyagerler, moleküler biyoloji ve genetik uzmanları, biyokimya alanında uzman tıp doktorları, genetik mühendisliği, gıda mühendisliği, ziraat mühendisleri, zoologlar ve veterinerler gibi pek çok farklı meslek gruplarından çalışanlar görev alır.

Genetik Mühendisliği ve Biyoteknoloji Konu Özeti 4