ÖĞRENME ALANI : CANLILAR VE HAYAT ÜNİTE 1 : HÜCRE BÖLÜNMESİ VE KALITIM

Transkript

1 ÖĞRENME ALANI : CANLILAR VE HAYAT ÜNİTE 1 : HÜCRE BÖLÜNMESİ VE KALITIM D- DNA ve GENETİK KOD (5 SAAT) 1- Nükleik Asitler 2- Nükleotitlerin Yapısı 3- DNA Molekülü (Deoksiribo Nükleik Asit) 4- RNA Molekülü (Ribo Nükleik Asit) 5- DNA ve RNA Arasındaki Farklar 6- Canlı Çeşitliliğinin Nedeni (Seni Sen Yapan DNA Molekülü) 7- DNA-Gen-Kromozom İlişkisi 8- Genetik Mühendisliği ve Çalışma Alanları 9- Genetik Mühendisliğinin Amacı ve Yapılan Çalışmalar 10- Genetik Mühendisliği Uygulamalarının Sakıncaları 11- Biyoteknoloji ve Biyoteknoloji Uygulamalarının Sağladığı Yararlar 1 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

2 D- DNA VE GENETİK KOD : 1- Nükleik Asitler : Bir canlının canlılık özelliğini taşıyan en küçük yapı birimine hücre denir. Canlıların yaşamlarını sürdürebilmek için gerçekleştirdikleri yaşamsal faaliyetlerin tamamı hücre içerisindeki organeller tarafından yapılır. Hücrelerdeki yaşamsal faaliyetleri yöneten ve kontrol eden, canlıya ait kalıtsal özelliklerin nesilden nesile aktarılmasını sağlayan moleküllere nükleik asitler veya yönetici moleküller denir. Nükleik asitler, vücudun sadece %2'sini oluşturmalarına rağmen önemli organik bileşiklerdir. Çünkü kalıtsal bilginin depolanmasından, ortaya çıkmasından (expression) ve iletiminden sorumludurlar. (Genetik bilginin ortaya çıkması, bir organizmanın insan mı yoksa fare mi olduğu veya bir hücrenin kas hücresi mi yoksa sinir hücresi mi olduğunu göstermesidir). (Yönetici moleküllere ilk defa çekirdekte rastlandığı için nükleik asitler yani çekirdek asitleri denmiştir). Nükleik asitler Deoksiribo Nükleik Asit (DNA) ve Ribo Nükleik Asit (RNA) olmak üzere iki çeşittir. Nükleik asitler bütün canlılarda bulunur ve hücrenin kendisi tarafından üretilir. Virüsler hariç bütün canlıların hücrelerinde DNA ve RNA birlikte bulunurken virüslerde DNA ve RNA dan yalnızca biri bulunur. (Hayvanlarda yaşayan virüslerde yönetici molekül DNA dır ve bunlara DNA virüsleri denir. Çiçek, uçuk, suçiçeği virüsleri ve bakteriyofajlar = bakteri yiyen virüsler DNA virüsleridir. Bitkiler ile bazı hayvanlarda yaşayan virüslerde yönetici molekül RNA dır ve bunlara RNA virüsleri denir. Tütün mozaik, grip, çocuk felci, kuduz, kabakulak, sarıhumma virüsleri RNA virüsleridir.) Gelişmiş canlıların hücrelerinde yani ökaryot hücrelerde nükleik asitler çekirdekte yer alır. İlkel ve basit yapılı canlıların hücrelerinde yani prokaryot hücrelerde nükleik asitler çekirdekte yer almayıp sitoplâzma içinde dağınık halde bulunurlar. Nükleik asitlerin yapısında C, H, O, N, elementleri vardır. Nükleik asitlerin yapı birimleri (monomerleri) nükleotitlerdir (mononükleotitler) ve hem DNA hem de RNA binlerce nükleotitin birbirine bağlanmasıyla oluşur. 2- Nükleotitlerin Yapısı : Bir nükleotitin yapısında azotlu organik bir baz, 5 C lu bir şeker ve fosfat grubu yer alır. Nükleotitlerin yapısındaki 5 C lu şekerler; riboz ve deoksiriboz dur. Bunlardan riboz şekeri RNA nın, deoksiriboz şekeri ise DNA nın yapısına katılır. Nükleotitlerin yapısındaki azotlu organik bazlar; Adenin (A), Guanin (G), Sitozin (S=C), Timin (T) ve Urasil (U) dir. Bunlardan adenin, guanin, sitozin ve timin (A G S T) DNA nın yapısına, adenin, guanin, sitozin ve urasil (A G S U) RNA nın yapısına katılır. Nükleotitlerin yapısındaki fosfat grubu fosforik asit (H 3 O 4 ) olup hem DNA hem de RNA da ortak olarak bulunur. Nükleotitlerin yapısındaki adenin ve guanin organik bazlarına pürin bazları (çift halkalı, büyük bazlar) denir. Nükleotitlerin yapısındaki sitozin, timin ve urasil organik bazlarına pirimidin bazları (tek halkalı, küçük bazlar) denir. Nükleotitler, yapısındaki organik baza göre adlandırılırlar. Nükleik asitler yapısındaki 5 C lu şekere göre adlandırılırlar. Nükleik Asit = Nükleotit + Nükleotit + Nükleotit +. oli Nükleotit Nükleotit = Organik Baz + 5 C lu eker + Fosfat Grubu Organik Baz Nükleotit 2 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

3 A Adenin Nükleotit G Guanin Nükleotit S=C Sitozin Nükleotit T Timin Nükleotit U Urasil Nükleotit NOT : 1- Riboz ve deoksiriboz şekerlerinin yapısal olarak aralarındaki tek fark deoksiribozun ikinci karbonunda hidroksil (OH) grubunun olmamasıdır. 2- Yapısında sadece pürin veya primidin bazları ile riboz veya deoksiriboz şekeri bulunan moleküllere nükleozit denir. Nükleozite bir fosfat grubunun bağlanması ile oluşan moleküle nükleotit denir. Nükleozit ve nükleotitler yapısındaki azotlu bazlara göre isimlendirilirler. 3- DNA Molekülü (Deoksiribo Nükleik Asit) : a) DNA Molekülünün Yapısı : DNA molekülü binlerce nükleotitin birbirine bağlanmasıyla oluşan nükleik asittir. DNA yı oluşturan nükleotitlerin yapısında 5C lu deoksiriboz şekeri (pentoz), A G S T organik bazları ve fosfat grubu yer alır. DNA molekülü, birbiri üzerine sarmal şekilde kıvrılmış olan iki zincirden (iplikten) oluşur. (Cami minaresinin merdivenine ya da kıvrılmış ip merdivene benzer). DNA molekülünün kenarlarını (ip merdivenin kenarlarını) şeker ve fosfat, iç kısmını ise (ip merdivenin basamaklarını) organik bazlar oluşturur. DNA molekülünde her iki zinciri oluşturan nükleotitler birbirlerine şeker ve fosfat bağları (arasındaki ester bağları) ile bağlanmışlardır. DNA molekülünü oluşturan iki zincir birbirlerine zayıf H bağları ile bağlanmışlardır. Adenin ve timin arasında ikili, guanin ve sitozin arasında üçlü H bağı bulunur. (A=T, G S). DNA molekülünde iki zincirde bulunan nükleotitler (organik bazlar) karşılıklı dizilirler. Daima A nükleotit (organik baz) karşısına T nükleotiti (organik bazı), G nükleotit (organik baz) karşısına da S nükleotiti (organik bazı) gelir. Bir DNA molekülünde A nükleotit sayısı T nükleotit sayısına, G nükleotit sayısı da S nükleotit sayısına eşittir. DNA molekülünü oluşturan iki zincirden birinin nükleotit (organik baz) dizilişi bilinirse diğer zincirin nükleotit (organik baz) dizilişi bulunabilir. DNA molekülü ökaryot hücrelerde genelde çekirdek olmak üzere mitokondri ve kloroplastta, prokaryot hücrelerde ise sitoplâzmada bulunur. 3 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

4 A T A T G S S G T A T A G S T A T A G S S G G S A T 1.Zincir 2.Zincir G S T A S G A T DNA Molekülünün Açılmış ekli DNA Molekülünün Sarmal ekli b) DNA Molekülünün Görevleri : 1- RNA ların üretilmesini sağlar. 2- Hücrede yapılacak protein çeşidini belirler. 3- Hücrelerdeki yaşamsal faaliyetleri yönetir ve kontrol eder. 4- Canlılar arasında çeşitliliği sağlar. (Canlıların DNA larının farklı olması nedeniyle). 5- Canlıya veya hücreye ait kalıtsal (genetik) bilgileri (özellikleri) üzerinde taşır. 6- Kalıtsal özellikleri, hücre bölünmesi sonucu oluşan hücrelere aktarır. 7- Kendini eşleyerek hücre bölünmesini gerçekleştirir ve üremeyi sağlar. 8- Çekirdekte bulunan kromozomları oluşturur. c) DNA Molekülünün Kendini Eşlemesi : DNA molekülü, hücre bölünmesinden önce, hücreye ait kalıtsal özellikleri bölünme sonucu oluşacak hücrelere aktarabilmek için kendini eşler. DNA kendini eşlerken iki zinciri bir arada tutan zayıf H bağları kopar ve sarmal yapısı fermuar gibi açılarak zincirler birbirinden ayrılır. Hücre tarafından üretilen ve sitoplazmada serbest halde bulunan nükleotitler çekirdeğe girerek ayrılan zincirlerin açıkta kalan organik bazlarının karşısına bu organik bazların tamamlayıcı organik bazlarını içeren nükleotitler gelir. Eşlemede daima A nükleotit karşısına T nükleotit, G nükleotit karşısına da S nükleotit gelir. Organik bazlar yani nükleotitler birbirini tamamlayınca eşleme biter. DNA kendini eşleyince aynı genetik şifreye sahip yani aynı kalıtsal bilgileri (özellikleri) taşıyan iki DNA molekülü oluşur. Oluşan DNA lar, hücre bölünmesi sonucu oluşan iki yeni hücreye geçerler. Böylece hücre bölünmesi sonucu aynı genetik şifreye yani aynı kalıtsal bilgilere (özelliklere) sahip iki yeni hücre oluşmuş olur. 4 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

5 1.Zincir 2.Zincir 1.Zincir Eşlenen Zincirler 2.Zincir Hücre Bölünmeye A T A T A T Başlamadan Önce G S G S G S DNA Kendini Eşler S G S G S G S G S G S G T A T A T A A T A T A T G S G S G S DNA lar S G S G S G Bölünme T A T A T A Sonucu T A T A T A Oluşan A T A T A T Hücrelere G S G S G S Geçerler G S G S G S T A T A T A S G S G S G Bölünme Sonucu G S G S G S Aynı DNA ya Yani A T A T A T Aynı Kalıtsal Bilgiye Sahip Hücreler Oluşur NOT : 1- DNA daki Toplam Nükleotit Sayısı = A + G + S + T 2- DNA daki Toplam H Bağı Sayısı =A(veya T). 2 + G (veya S).3 3- DNA molekülünde nükleotit sayıları arasındaki ilişkiler: A = T, G S A + G = S + T A G = = 1 T S A + G = 1 S + T 4- DNA molekülünün eşleme sonucu oluşacak sayısı 2 n formülü ile bulunur. Bu formülde n, eşleme sayısıdır. 5- Her canlının DNA yapısının farklı olmasının nedeni, DNA yı oluşturan nükleotitlerin sıra, çeşit ve dizilişlerinin farklı olmasıdır. 6- Her canlının protein çeşidini farklı olmasının nedeni, proteinleri oluşturan amino asitlerin sıra, çeşit ve dizilişlerinin farklı olmasıdır. Amino asitlerin her canlıda farklı dizilmesinin nedeni ise her canlının DNA yapısının farklı olması ve amino asitlerin DNA daki bilgilere göre dizilmesidir. 7- Her hücre DNA daki 4 nükleotiti 64 çeşit üçlü şifreler haline getirir (4 3 ) ve böylece yüzlerce çeşit protein üretebilir. DNA daki üçlü baz dizilişlerinin her birine genetik şifre veya genetik kod veya kodon denir. Kodonlar en az bir amino asit çeşidi için geçerlidir. Her canlıda 64 çeşit kodon bulunur. DNA daki bilgiler üçlü şifreler halinde bulunur. 5 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

6 7. Etkinlik : Kod Adı : DNA (Ders Kitabı 37) Amaç : DNA nın yapısının kavratılmasının sağlanması. Yapılacaklar : Etkinliğin yapılması için renkli ataşlar (yeşil, beyaz, sarı, pembe) ve 1 metre uzunluğunda iki kurdele hazırlanır. (Bunlarla birlikte oyun hamuru, raptiye, makarna, boncuk ve pipet gibi araçlar da kullanılabilir). 1 m uzunluğunda iki kurdele şeridi alınır. eritlerden birinin üzerine yaklaşık 5!er cm aralıklarla pembe, sarı, yeşil ve beyaz ataşlar rasgele takılır. Diğer şerit hazırlanırken birinci şeritteki ataşlardan yeşiller beyazlarla, pembeler sarılarla karşılıklı gelecek şekilde yerleştirilir ve ataşlar yerleştirilirken bu kurallara uyulur. İki şerit yan yana getirilir. 1. şeritteki ataşlarla 2. şeritteki ataşlar birbirinin içerisinden geçirilerek DNA nın açılmış modeli oluşturulur. (1. Resim) Her iki kurdele birlikte alt ve üst uçlarından tutularak sarmal oluncaya kadar zıt yönlerde çevrilerek DNA nın sarmal modeli oluşturulur. (2. Resim) Sonuca Varalım Kısmında; İkili sarmal şeklinde. Nükleotitler karşılıklı dizilirler. 15. Etkinlik : DNA Molekülünün Yapısı (Çalışma Kitabı 23) Amaç : DNA nın yapısı ve kendini eşlemesi ile ilgili olarak öğrenilen bilgilerin pekiştirilmesinin sağlanması. Yapılacaklar : DNA molekülünün yapısını gösteren şekilde birinci iplikteki organik bazlar verilmiş ve ikinci iplikteki organik bazlar boş bırakılmıştır. İkinci iplikte yer alması gereken organik bazların sembolleri boş bırakılan yerlere yazılır. 16. Etkinlik : Kutucuklarla Cevaplandıralım (Çalışma Kitabı 23) Amaç : Öğrenilen DNA nın genlerden, nükleotitlerin de organik baz, şeker ve fosfat grubundan oluştuğunun kavranmasının sağlanması. Yapılacaklar : Kutucuklardan faydalanılarak sorular cevaplandırılır a) 9 b) Etkinlik : DNA Kendini Nasıl Eşler? (Ders Kitabı 39) Amaç : DNA nın kendini nasıl eşlediğinin model oluşturularak kavratılmasının sağlanması. Yapılacaklar : Etkinliğin yapılması için 7. etkinlikte hazırlanan model, 1 er metre uzunluğunda iki kurdele ve renkli ataşlar (yeşil, beyaz, pembe ve sarı) hazırlanır. Hazırlanan DNA modelinde birleştirilen ataşlar uç (sol) kısmından başlayarak açılır. (1. Resim) DNA modelinin her ipliğinde açıkta kalan nükleotitlere (ataşların ucuna) hangi nükleotitin (ataşın) karşılık geleceği 7. etkinlikteki kurala göre belirlenir. DNA modelinin açılan uçlarından her bir DNA ipliği (kurdele) yeni kurdele ile her bir nükleotit ise yeni bir ataşla eşleştirilir. (2. Resim) 6 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

7 Bu işleme ilk DNA modelindeki iplikler tamamen açılıp nükleotitlerin hepsi eşleştirilinceye kadar devam edilir. Yapılan modelden yararlanılarak DNA molekülünün kendini nasıl eşlediği tartışılır. Sonuca Varalım Kısmında; İki DNA oluşur. Her iki DNA modeli de birbirinin aynısıdır. 17. Etkinlik : DNA (Çalışma Kitabı 24) Amaç : DNA molekülünün yapısı ile ilgili öğrenilen bilgilerin pekiştirilerek eksiklerin tamamlanmasının sağlanması. Yapılacaklar : DNA hakkında sorulan soruların cevapları ilgili boşluklara yazılır. DNA molekülünün kendini nasıl eşlediğini gösteren şekil verilen boşluğa çizilir. DNA molekülünün kendini eşlemesi olayının nasıl gerçekleştiği verilen boşluğa yazılır. Cevaplar bir sonraki derste kontrol edilerek eksiklikler tamamlanır. 4- RNA Molekülü (Ribo Nükleik Asit) : a) RNA Molekülünün Yapısı : RNA molekülü, DNA molekülü gibi binlerce nükleotitin (arasındaki ester bağları) birbirine bağlanmasıyla oluşan nükleik asittir. RNA yı oluşturan nükleotitlerin yapısında 5C lu riboz şekeri, A-G-S-U organik bazları ve fosfat grubu yer alır. RNA molekülü tek zincirlidir ve kendini eşleyemez. RNA molekülleri, hücre çekirdeğinde DNA molekülü tarafından sentezlenir. RNA molekülü hücrede sitoplâzma, kloroplast, mitokondri, ribozom ve çekirdekte (çekirdekçik) bulunur. b) RNA Molekülünün Görevi : Canlıların temel yapısını oluşturan proteinler hücre içerisinde ribozomlar tarafından üretilirler. RNA molekülü hücre içerisinde protein sentezinde görevlidir. c) RNA Çeşitleri : RNA molekülü görevlerine göre mesajcı RNA (mrna), taşıyıcı RNA (trna) ve ribozomal RNA (rrna) olmak üzere üç çeşittir. 1- Mesajcı (Elçi) RNA (mrna) : Ribozomlar hücre içerisinde amino asitleri birleştirerek protein sentezler. Ribozomlarda, amino asitlerin hangi sırada ve şekilde dizilerek proteinleri oluşturacağı DNA molekülündeki bilgilere göre belirlenir. Çekirdekteki DNA molekülüne ait bilgilerin sitoplâzmadaki ribozomlara taşınmasını sağlayan moleküle mrna denir. Ribozomlar, mrna tarafından getirilen DNA bilgisine göre 20 çeşit amino asitten her canlının kendine özgü olan proteinlerini üretir. mrna, DNA tarafından sentezlenir ve DNA bilgilerini üçlü nükleotitlerden oluşan ve kodon denilen birimler sayesinde taşır. Her kodon, bir amino asidi gösterir. 7 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

8 2- Taşıyıcı RNA (trna) : Sitoplâzmada dağınık halde bulunan amino asitleri toplayarak ribozomlara getiren moleküle trna denir. Bir amino asit birden fazla trna çeşidi ile taşınabilir. Hücrede protein ve enzim sentezinin olabilmesi için, her amino asit çeşidine karşılık en az 20 çeşit trna bulunmalıdır. Sitoplazmadaki amino asitlerden kendisine uygun olanını alan RNA, bu asidi ribozom içine taşır. Eğer kodon antikodon karşılaşması uygun ise, trna ribozoma getirdiği amino asidi bırakır ve ribozom dışına çıkar. Bu trna sitoplazmadan yine aynı çeşit amino asidi yakalar). 3- Ribozomal RNA (rrna) : roteinlerle birlikte ribozomların yapısına katılan moleküle rrna denir. En fazla bulunan RNA çeşidi rrna dır. 5- DNA ve RNA Arasındaki Farklar : DNA Molekülü RNA Molekülü 1- Çift zincirlidir (ipliklidir). 1- Tek zincirlidir (ipliklidir). 2- Kendini eşleyebilir. 2- Kendini eşleyemez, DNA tarafından sentezlenir. 3- Çekirdek, mitokondri ve kloroplastta 3- Sitoplâzma, kloroplast, mitokondri, bulunur. ribozom ve çekirdekte bulunur. 4- Organik bazları A-G-S-T dir. U bulunmaz. 4- Organik bazları A-G-S-U dir. T bulunmaz. 5- Yapısında deoksiriboz şekeri 5- Yapısında riboz şekeri bulunur. bulunur 6- Yaşamsal faaliyetleri yönetir, 6- rotein sentezinde görevlidir. kontrol eder ve kalıtsal bilgileri taşır. 7- Ökaryot hücrelerde çekirdekte, 7- Çekirdekte DNA tarafından prokaryot hücrelerde sitoplâzmada sentezlenir. sentezlenir. 8- Genleri vardır. 8- Genleri bulunmaz. 9- Genetik şifreye sahiptir. 9- Genetik şifreye sahip değildir, 10- Hücredeki DNA sayısı sabittir. (Hücre bölünmesi sırasında sayısı iki katına çıkar). 11- Genleri bozulmaya (mutasyona) uğrayabilir. sadece şifre taşırlar. 10- Hücredeki RNA sayısı sabit değildir. (Hücrede RNA ihtiyacı ne kadar fazla ise DNA tarafından o kadar fazla üretilir). 11- Genleri olmadığı için bozulmaya uğrasa bile DNA tarafından yenisi yapılır. NOT : 1- mrna, DNA tarafından sentezlenir ve DNA bilgilerini üçlü nükleotitlerden oluşan ve kodon denilen birimler sayesinde taşır. 2- trna, DNA tarafından sentezlenir ve üçlü nükleotitler (kodonlar) bulundurur. Her trna bir amino asit taşır ve bu nedenle hücrelerde en az 20 çeşit trna bulunur. Amino asit trna ya özel enzim ve AT enerjisi ile bağlanır. 3- rrna nın görevi tam açıklanamamıştır. Fakat mrna nın ribozomlara tutunmasına yardımcı olduğu sanılmaktadır. 4- DNA modeli hakkındaki ilk görüş 1953 yılında Watson ve Crick tarafından ortaya konmuştur. 8 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

9 5- İnsan vücudu ortalama trilyon hücreden oluşur. Bir hücredeki DNA uzunluğu 170 cm dir. Bir insan vücudundaki DNA ların toplam uzunluğu yaklaşık cm = km dir. Bu uzunluktaki DNA, Dünya etrafını iki kez sarabilir. 5 milyon DNA zinciri bir dikiş iğnesinin deliğinden geçebilir. Dünya da yaşayan 7 milyar insanın DNA larının toplam kütlesi 1 gr kadardır yani bir çay kaşığının içini doldurabilecek kadardır. DNA daki bilgiler kâğıda dökülmeye kalkılsa, bu bilgiler yaklaşık bir milyon ansiklopedi sayfası büyüklüğünde bir yer tutar. Yaklaşık Britannica Ansiklopedisi'nin 40 katı büyüklüğünde bir ansiklopediye eşittir. Ama bu inanılmaz bilgi, milimetrenin yüzde biri kadar olan hücrelerin, ondan daha da küçük çekirdeklerinde saklanmıştır. Bir çay kaşığına sığabilecek boyuttaki bir DNA zincirinin, bugüne kadar dünya üzerinde basılmış bütün kitapların bilgisini saklayabilecek kapasitede olduğu hesaplanmaktadır. 6- Virüsler, canlılarla cansızlar arası geçit formu olarak kabul edilir. Virüslerin kalıtım maddeleri (genomları) DNA veya RNA olabilir. Sadece protein kılıf ve DNA'dan oluşurlar. Bu yapılarından dolayı kopmuş kromatin parçasına benzerler. Hücre organelleri, sitoplazmaları, enerji üretim sistemleri ve metabolizma enzimleri yoktur. Hem canlı (Virüslerin canlı sayılmasının nedeni, canlı bir hücre içine girdiğinde DNA eşlemesi yapabilmeleridir.), hem de cansız (Virüslerin cansız sayılmalarının nedeni, canlı hücre dışında, cansızların özelliği olan kristal yapıda bulunmalarıdır.) olarak sayılırlar. 7- Hücrede en fazla rrna bulunur. Hücredeki miktarlarına göre RNA çeşitleri; rrna % 80 trna % 15 mrna % 5 8- mrna üzerinde 64 çeşit kodon bulunur. Bu kodonlardan üç tanesi durdurucu (stop) kodonudur. Bu üç; kodon herhangi bir aminoasit çeşidini göstermez. Yani ribozom tarafından okunmaz, Kodonlardan bir tanesi (AUG), protein veya enzim sentezini başlatma kodonudur. Bir hücrede en fazla 20 çesit amino asit bulunmasına rağmen, mrna da bunları gösteren 61 çeşit kodon bulunmaktadır. Bu nedenle amino asidini birden fazla kodon temsil etmektedir. 9- trna, nükleotitden oluşmuş yonca yaprağı şeklindedir. Diğer nükleik asitlerin en küçüğüdür. Antikodonu birbirinden farklı 61 çeşit trna vardır. mrna'daki stop kodonlarının amino asit karşılığı olmadığından, bunlarla ilgili trna yoktur. Bir trna çeşidi sadece bir amino asit taşır. 10- Ribozomal RNA, kodon antikodon karşılaşmasını sağlar. rrna ribozomun asıl yapısını oluşturur. Ökaryot hücrelerde, çekirdekçik bölgesini oluşturan DNA kısmından oluşur. 11- Kriminoloji kelimesinin karşılığı suç bilimidir. 20 yy. başında parmak izi analizleri teknikleri kullanılırken son yıllarda DNA analiz teknikleri kullanılmaya başlanmıştır. DNA molekülü kanıt için güçlü bir araçtır. Çünkü tek yumurta ikizleri dışında tüm insanların DNA sı birbirlerinden farklıdır. Bu özellik kriminal tanı koymada temel faktördür. Bir diğer önemli özellik ise bir insanın DNA sının her hücrede birebir aynı olmasıdır. Örneğin, bir insanın kan hücrelerinden alınan DNA örneği, saç hücresinde, kemik hücresinde ya da sperm hücresindeki DNA ile aynıdır. Suç mahallinden toplanan DNA örnekleri, parmak izinde olduğu gibi kıyaslama yöntemi ile kişiyi şüpheli olmaktan çıkarabilir ya da kanıt oluşturarak bir şüpheli ile bağlantı kurabilir.aynı zamanda farklı suç mahalleri ile bağlantı kurulmasını sağlayabilir. DNA moleküllerinin kriminal amaçlı kullanılması, insan dokusundan elde edilen DNA nın, belirli bölgelerinin incelenerek barkod lama işlemi ile gerçekleştirilir. Barkod bilgisayar tarafından sayısal bir değere dönüştürülür. Böylelikle her insanın (yumurta ikizi hariç) kendine özgü bir barkodu olacaktır. Bilimsel koşullara ve konuyla ilgili dernekler ve kurumların oluşturduğu çalışma grupların tavsiyelerine uygun olarak gerçekleştirildiği takdirde, yeryüzünde DNA molekülü aynı olan iki kişinin bulunması olanaksızdır.(ihtimal 1 trilyonda birden azdır.) 9 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

10 Suç mahallinden alınan örnek dokular, laboratuar ortamında DNA ları ayrıştırılır ve saflaştırılır. Elde edilen DNA molekülleri üzerindeki bazı bölgeler (DNA profilleri) binlerce kez kopyalandıktan sonra UV ışığı altında görüntülenir. UV ışığı altında DNA da beliren bantlar bilgisayar yardımıyla barkotlanır. Farklı sanıklara ait barkotların karşılaştırılması araştırmacıya gerekli bilgiyi verir. DNA profilleri kan, sperm, deri hücreleri, dokular, organlar, kas, beyin hücreleri, diş, kemik, saç, tırnak, ter, burun sıvısı, tükürük, idrar, dışkı gibi alınan örneklerden temin edilebilmektedir. Yanarak ölen bir insanın dişinden alınan DNA profili mevcut gen bankasında bulunan örnekler ile karşılaştırılması kurbanın kimliğini belirleyecektir. Tabi ki her yöntemde olduğu gibi bu yöntemin de dezavantajları vardır. DNA örneklerin titiz bir çalışma ile toplanmaması, çevresel faktörler, DNA molekülünü olumsuz yönde etkiler. Çok küçük DNA örnekleri kanıt olarak kullanılabileceğinden, DNA kanıtı teşhis ederken, toplarken ve muhafaza ederken bulaştırma riskine çok dikkat edilmelidir. DNA kanıtı başka bir kaynaktan gelen DNA ile karıştırıldığında bozulabilir. DNA içerebilecek kanıt nakledilirken ve depolanırken kuru bir ortamda kağıt zarf içinde ve oda sıcaklığında muhafaza edilmelidir. Doğrudan güneş ışığı ve daha sıcak koşullar DNA için zararlı olabilir. armak izinde olduğu gibi bu yöntemde de görevlilere şüphelinin ne zaman suç mahallinde olduğu veya ne kadar süre orada kaldığı hakkında bilgi vermez. ABD de DNA verilerini toplamak için CODIS kurulmuştur. Ülkedeki her eyalet, tecavüz, cinayet, çocukların kötüye kullanılması gibi belirli suçlardan mahkûm olmuş kişilerin DNA indeksini tamamlamak için sürekli verileri işlemektedir. Türkiye de ise henüz DNA bankası yoktur fakat Türkiye nin birçok laboratuarlarında kriminal amaçlı DNA analizleri yapılmaktadır. Yapılan çalışmalar bilgisayarda tutulmadığı ve bilgi paylaşımı yapılmadığı için pek çok olay bu nedenle aydınlatılamamaktadır. Ülkemizde kriminal çalışmaların sağlıklı yürütülmesi için DNA bankaları kurulmalı ve dünya bankaları ile entegre olunmalıdır. Gelecek yıllarda DNA genom projesinin hedeflerinden biri olan genlerin tanımlanması tamamlandığında kişideki mevcut genlere göre suça yatkın olma ihtimalleri de değerlendirilerek farklı boyutlarda çalışmalar yapılacağı kaçınılmazdır. Aşağıdaki tabloda suça ilişkin kanıtlar ve bu kanıt üzerindeki DNA molekülünün muhtemel yeri ve kaynağı gösterilmiştir. Kanıt DNA nın Kanıt Üzerindeki Muhtemel Yeri Dna nın Kaynağı Sopa veya benzeri Sapı, ucu Ter, deri, kan, doku apka, bandana veya maske İçi Ter, saç, kepek Gözlükler Burun, kulak kısmı, gözlük camı Ter, deri Yüze sürülen kağıt mendil, Sürülen yüzey Burun sıvısı, kan, ter, sperm, pamuk, temizleme bezi kulak kiri Kirli çamaşır Yüzeyi Kan, ter, sperm Kürdan Ucu Tükürük İçilmiş sigara İzmarit Tükürük ul veya zarf Yalama ile yapıştırılan bölge Tükürük Bant İç, dış yüzey Deri, ter işe, teneke kutu veya bardak Kenarlar, ağız kısmı Deri, ter Kullanılmış prezervatif İç/dış yüzey Sperm, vajinal veya rektal hücreler Battaniye, yastık, çarşaf Yüzey Ter, saç, sperm, idrar, tükürük Mermi Dış yüzey Kan, doku Isırık izi Deri, giysi Tükürük Tırnak Sıyrıntılar Kan, doku, ter 10 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

11 ÖRNEKLER : 1- Bir DNA molekülü kendini art arda 3 kez eşlerse toplam kaç tane DNA molekülü oluşur? DNA Sayısı=2 n = 2 3 =8 tane. 2- Bir DNA molekülünde 300 tane A nükleotid ve 250 tane S nükleotid varsa bu DNA molekülünde toplam kaç tane nükleotid bulunur? A = 300 ise; A = T = 300 olur. S = 250 ise; G = S = 250 olur. Toplam Nükleotid Sayısı = A + G + S + T = = nükleotidli bir DNA molekülünde S nükleotid sayısı 375 ise T nükleotid sayısı kaçtır? S = 375 ise; S = G = 375 olur. Toplam Nükleotid Sayısı = A + G + S + T» 1200 = A+ T » 1200 = A + T + 750» = A + T» 550 = A + T» A = T = = 4- Bir DNA zincirinde toplam 900 nükleotid vardır. Zincirde 200 tane A nükleotid varsa kaç tane G nükleotid vardır? Toplam Nükleotid Sayısı = 900 A = 200 ise A =T = 200 olur. Toplam Nükleotid Sayısı = A + G + S + T» 900 = G + S» 900 = G + S + 400» = G + S» 500 = G + S» G = S = = 5- Bir DNA molekülünde 150 A, 175 G olduğuna göre bu DNA molekülünde T nükleotidlerin S nükleotidlerine oranı kaçtır? A = T = 150 G = S = 175» T = = S nükleotitten meydana gelen bir DNA molekülünde A nükleotidlerinin sayısı S nükleotidlerin sayısının 3 katı ise G sayısı kaçtır? Toplam Nükleotid Sayısı = 1200 A = 3.S A= T G = S Toplam Nükleotid Sayısı = A + T + G + S 1200 = 3S + 3S + S + S» 1200 = 8S» S = 1200 = G = S = lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

12 7- Bir DNA molekülünün 1. zincirinde 200 A ve 150 G, 2. zincirinde 100 A, 200 G varsa bu DNA molekülünde toplam kaç tane nükleotit vardır? 1.Zincir = 200 A G T S = 650 Nükleotit 2.Zincir = 100 A G T S = 650 Nükleotit Toplam Nükleotit Sayısı = 1.Zincir + 2.Zincir = = 1300 Nükleotit nükleotitten oluşan DNA nın tek zincirinde 250 A, 300 G, 200 T varsa bu DNA molekülündeki toplam T/S oranı kaçtır? 1. Zincirde; A = 250 T = 200 G = 300 S =? Toplam Nükleotid Sayısı = 1000 Toplam Nükleotid Sayısı = A + T + G + S» 1000 = S 1000 = S» S = = Zincirde; 2. Zincirde; A = 250 ise A = T = 250 T = 200 T = A = 200 G = 300 S = G = 300 S = 250 G = S = 250 Toplam T Sayısı = = 450 T = = S Toplam S Sayısı = = nükleotidli DNA molekülünde A sayısı 200 ise bu DNA molekülünde toplam kaç tane H bağı bulunur? A = 200 ise; A = T = 200 olur. Toplam Nükleotit Sayısı = A + G + S + T» 1000 = G + S» 1000 = G + S» = G + S» 600 = G + S» G = S = = olur. Toplam H Bağı Sayısı = A(T). 2 + G(S). 3 = = = Bir DNA molekülünde 4500 zayıf H bağı vardır.650 G, nükleotid olduğuna göre toplam nükleotid sayısı kaçtır? G = 650 ise; S = G = 650 olur. Toplam H Bağı Sayısı = A(T). 2 + G(S). 3» 4500 = A(T) » 4500 = A(T) » = A(T) = A (T). 2» A(T) = 2550/2» A(T) = 1225 Toplam Nükleotid Sayısı = A + G + S + T» Toplam Nükleotid Sayısı = » Toplam Nükleotid Sayısı = lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

13 6- Canlı Çeşitliliğinin Nedeni (Seni Sen Yapan DNA Molekülü) : Dünya da yaşayan bütün canlı türlerinde nükleik asitler bulunur ve canlılardaki nükleik asitler nükleotitlerden oluşur. Bütün canlılardaki nükleik asitleri oluşturan nükleotitlerin yapısı aynıdır. Canlılardaki nükleik asitleri oluşturan nükleotitlerin yapısı aynı olmasına rağmen her canlı türünün hatta aynı (bir) türün farklı (değişik) bireylerinin DNA yapıları farklıdır. Her canlının DNA yapısının farklı olmasının nedeni, DNA yı oluşturan nükleotitlerin sıra, sayı ve dizilişlerinin farklı olmasıdır. Canlıların temel yapısını proteinler oluşturur ve proteinler hücrede ribozomlar tarafından üretilir. Dünyada yaşayan her canlı türünün (1,5 2 milyon tür) hatta aynı türün farklı bireylerinin hatta bir bireyin farklı hücrelerinin ürettiği protein çeşidi birbirinden farklıdır. Canlıların protein yapılarının birbirinden farklı olmasının nedeni proteinleri oluşturan amino asitlerin sıra, sayı ve dizilişlerinin farklı olmasıdır. roteinler, hücre içerisinde mrna tarafından taşınan DNA bilgisine göre üretilir. Her canlının DNA yapısı farklı olduğu için amino asitlerin dizilişleri dolayısıyla protein çeşitleri birbirinden farklı olur. (Amino asitlerin dizilişlerinin farklı olmasını DNA sağlar). Canlıların protein yapıları farklı olduğu için canlılar birbirlerine benzemezler ve canlıların görünüşleri, vücut büyüklükleri, saç renkleri, ten renkleri, göz renkleri, parmak izleri birbirinden farklı olur. Her hücre DNA daki 4 nükleotiti (A G C T) 64 çeşit üçlü şifreler haline (triplet) getirir (4 3 = 64) ve böylece yüzlerce çeşit protein üretebilir. DNA daki bu üçlü baz dizilişinin her birine genetik şifre veya genetik kod denir. (64 çeşit kodondan da milyarlarca farklı dizilim oluşur). (DNA, hücrelerin bilgi deposudur. Bir hücreyi ve ya bir organizmayı oluşturmak için gerekli olan bütün bilgileri içerir. Birçok iletişim sisteminde olduğu gibi bu bilgiler şifrelenmiş olarak taşınır. Nesilden nesile aktarılan kan grubu, göz rengi, saç rengi gibi özellikler bu biyolojik şifrelerde gizlidir). 7- DNA-Gen-Kromozom İlişkisi : Hücredeki yaşamsal faaliyetleri yöneten, kontrol eden ve hücreye ait kalıtsal bilgileri bulunduran yönetim merkezi çekirdektir. Hücredeki kalıtsal bilgilerin tamamı çekirdekteki kromatin ipliklerde bulunur. Kromatin iplikler aslında birer DNA molekülüdür (sarmalıdır). Kromatin iplikler hücre bölünmesinden önce kısalıp kalınlaşarak kromozomları oluştururlar. Kromozomların yapısında DNA molekülü ve protein kılıf bulunur. Kromozomlar hücre bölünmesinden önce kendini eşleyerek (kopyalayarak) iki iplik oluştururlar. Oluşan ipliklerden her birine kromatit denir. Bir kromozom iki kromatitten oluşur. Kromozomların kendini eşlemesi demek, yapısındaki DNA nın kendini eşlemesi demektir. DNA kendini eşleyince oluşan iki DNA molekülünün etrafına protein kılıf örülür. Bu şekilde oluşan her bir ipliğe kromatit, iki kromatite de kromozom denir. DNA nın en küçük görev ve kalıtım birimine gen denir. Gen, canlılardaki her bir özelliği (saç rengi, saç şekli, göz rengi, ten rengi, parmak izi, burun yapısı gibi) belirleyen, DNA nın 1500 nükleotitinden oluşan ve birleşerek DNA yı meydana getiren yapıdır. Gen, DNA nın bir bölümü ve kromozomun da bir parçasıdır. Her bir gen bir proteinin üretilmesinden sorumludur. (roteinler hücrenin yapısını oluşturan ve etkinlikleri düzenleyen kimyasal maddelerdir. Her protein farklı iş yapar. Örneğin, bir protein kana oksijen taşırken, diğeri terdeki tuz miktarını ayarlar). Canlıların temel yapısını oluşturan proteinler genler tarafından taşınan (genlerde bulunan) bilgilere göre sentezlenir. (Deri hücrelerinin ürettiği protein ile kas hücrelerinin ürettiği proteinin farklı olmasını genler sağlar). Kromozomlar DNA ları, DNA lar genler taşır. Genler de nükleotitlerden oluşur. 13 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

14 Saç Rengi GEN (1500 Nükleotit) Saç ekli GEN (1500 Nükleotit) DNA Molekülü rotein Kılıf Göz Rengi GEN (1500 Nükleotit) Ten Rengi GEN (1500 Nükleotit) armak İzi Burun Yapısı GEN (1500 Nükleotit) GEN (1500 Nükleotit) Kromatit + Kromatit = KROMOZOM NOT : 1- Dünya da yaşayan insanların DNA yapılarının %99,5 i aynıdır. İnsanların farklı kişiliklere, davranışlara ve özelliklere sahip olmasının nedeni DNA larındaki %0,5 lik farklılıktan kaynaklanır. (3 milyar bazdan 3 milyon tanesi insandan insana farklılık gösterir). 2- İnsanların parmak izlerinin, zebraların çizgilerinin farklı olmasının nedeni DNA yapılarının farklı olmasıdır. 3-1,5 2 milyon canlı türünün, bir türün farklı bireylerinin, bir bireyin farklı hücrelerinin ürettiği protein çeşidi farklıdır. (Bu nedenle en az 1,5 2 milyon protein çeşidi vardır). 4- Kromozomların kendini eşlemesi sonucu oluşan çekirdekteki kromatitler, RNA nın sentezlenmesini sağlar Nükleotit Gen DNA Kromatit 1500 Nükleotit Gen rotein Kılıf Kromatit KROMOZOM 1500 Nükleotit Gen : : : : 6- Kromozom > DNA > Gen > Nükleotit 18. Etkinlik : Kavramlar Arasındaki İlişkiyi Belirleyelim (Çalışma Kitabı 25) Amaç : Nükleotit, gen, DNA ve kromozom arasındaki ilişkinin kavratılmasının sağlanması. Yapılacaklar : Verilen şema incelenir. Nükleotit, gen, DNA ve kromozom kavramları şema üzerinde uygun boşluklara yerleştirilir. Bu kavramlar arasındaki ilişkiyi açıklayan kavram haritası hazırlanır. SORU : 1- Hücrenin yönetim merkezi neresidir? 2- Çekirdekte hangi yapılar bulunur? 3- Kromozomların yapısında ne bulunabilir? 4- Kromozomlarda Ders Kitabı nın 36. sayfasındaki fotoğraftaki merdivene benzeyen bir yapının bulunduğunu biliyor muydunuz? 5- Bu merdiven ile sol taraftaki fotoğrafta yer alan tanecikli yapı arasında nasıl bir benzerlik vardır? 6- Bu tanecikli yapı neyi temsil ediyor? 7- Fotoğraflarda hangi harfleri görülüyor? 8- Alfabedeki bütün harfler fotoğrafta yer alıyor mu? 14 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

15 9- Bu harfler bir şifre olabilir mi? 10- Yaşamın her alanında bu şifrelerin nasıl bir rolü olabilir? 11- Kromozomların içerisinde ne olabilir? 12- DNA nın görevi nedir? 13- Genler DNA da bulunur mu? 14- DNA nın daha küçük yapı birimleri var mıdır? 15- Nükleotit nedir? 16- DNA, anne ve babadan yavrulara nasıl aktarılır? 17- DNA kendini nasıl eşler? 18- Bizi diğer canlılardan veya diğer insanlardan farklı kılan özellikleri ortaya çıkaran yapılar nelerdir? 8- Genetik Mühendisliği ve Çalışma Alanları : Canlıların sahip olduğu özellikler ya genler sayesinde aktarılır ya da çevre etkisiyle sonrada kazanılır. Canlıların sahip olduğu özellikleri belirleyen DNA molekülü ve yapısı hakkında araştırmalar yapan bilim dalına moleküler biyoloji denir. DNA yı oluşturan ve canlıların sahip olduğu özelliklerin aktarılmasını sağlayan genler, genlerin ve genleri oluşturan nükleotitlerin dizilişleri hakkında araştırmalar yapan bilim dalına genetik (gen) mühendisliği denir. Günümüzde DNA hakkında yapılan araştırmalar, DNA nın yapısının anlaşılmasını ve genlerin canlıdaki etkilerinin tespit edilmesi konusunda fayda sağlar. Genler üzerinde yapılan çalışmalar, genetik mühendisliğinin temelini oluşturur. Genetik mühendisliği uygulamaları, insanlığın başta sağlık ve gıda olmak üzere birçok problemini çözmek ümidiyle hızlı bir şekilde ilerlemektedir. Birçok genetik mühendisi, genlerle ilgili anormallikleri düzeltmek üzere çalışmalar yapmaktadır. Bu sayede öncelikle üreme hücrelerindeki zararlı genlerin gelecek kuşağa aktarılmasını önlemek amaçlanmaktadır. 9- Genetik Mühendisliğinin Amacı ve Yapılan Çalışmalar : Kalıtım (genetik) alanında yapılan çalışmalar ve elde edilen bilgilere göre genetik mühendisliğinin amacı ve yapılan çalışmalar şöyledir: 1- Canlıların özürlerinin giderilmesini sağlamak. 2- İnsandan insana ya da hayvandan insana doku ve organ naklinin yapılması. Domuza insan geni nakledilerek domuzun insanlarınki ile aynı organlara sahip olması ve bu organların insanlara nakledilmesi amaçlanmaktadır. 3- Canlıdan canlıya veya hücreden hücreye gen naklinin yapılması ile ya da genlerde yapılan değişiklikler sonucu yeni canlı türlerinin ve üstün özellikli canlıların elde edilmesi. 4- Canlıların sahip oldukları özelliklerin geliştirilmesini sağlamak. Daha verimli ve dayanıklı hayvan ve bitki türlerinin ve ürünlerinin elde edilmesi. Sebze ve meyve tohumlarının genleri oynanarak daha dayanıklı, daha verimli ve besin gücü daha yüksek olan ve daha hızlı büyüyebilen bitkilerin yetiştirilmesi. Zararlı böceklere karşı dirençli bitkiler elde edilmesi. Böylelikle tarımda kullanılan böcek öldürücü ilaçlara gerek kalmamaktadır. Mikroplara ve böceklere karşı dirençli olacak şekilde geliştirilmiş bitki çeşitlerinin oluşturulması. 5- Canlıların ömürlerinin uzatılmasını sağlamak. Sirke sineğinin genleri değiştirilerek ömürleri uzatılabildi. Ömür uzunluğunu belirleyen genlerin değiştirilmesiyle ömürlerin uzatılması amaçlanmakta). 6- Bedensel ve kalıtsal hastalıklarının tedavi edilmesini sağlamak. İnsanlarda cüceliğe sebep olan büyüme hormonunun eksikliğinin giderilmesi. Büyüme hormonu eksikliğini gidermek için büyüme hormonunu sentezleyen 15 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

16 gen, bir bakteriye aktarılarak, bakterinin bu hormonu üretmesi sağlanabilmektedir. Kanser, AİDS, şeker, yüksek hiper tansiyon, renk körlüğü, hemofili gibi. DNA daki gen dizilişinin bilinmesi ile bu hastalıkların ne zaman ortaya çıkacağı bilinebilir ve hastalık genleri çıkarılarak canlı hastalıklardan kurtulabilir. 7- İnsanların hastalıklardan korunmasının sağlanması. Antibiyotikler, hormonlar gibi kimyasal maddelerin üretiminde kullanılmak üzere bazı bitkilerin genetik yapısı değiştirilmektedir. 8- Alkolizm, madde bağımlılığı, suça yatkınlık gibi sorunların, insanın genetik yapısının değiştirilmesi ile ortadan kaldırılmaya çalışılması. 9- DNA parmak izinin çıkartılmasını ve kullanılmasını sağlamak. 10- Genetik kopyalama (klonlama) yapılmasını sağlamak. 11- Gen tedavisi uygulamasının yapılmasını sağlamak. 12- Endüstri ve tarımda, bitki ve hayvan ıslahının (iyileştirilmesinin) sağlanması. 13- Yapay döllenme yapılması. 14- Vücut dışında döllenme (tüp bebek) yapılması. 15- İnsan zekâsının geliştirilmesi ve daha zeki nesillerin yetiştirilmesi. 16- Yeni ekolojik enerji kaynaklarının elde edilmesi. 17- Çevre kirliliğine yol açan maddelerin belirlenmesi ve yok edilmesi (ekoloji ile ilgili). 18- Kimyasal ve biyolojik silahlar ve savaşlara karşı konulması. 19- Canlı vücudu için gerekli olan protein, vitamin ve hormonların ucuz, kolay ve fazla miktarda üretilmesi. 20- İnsanın genetik şifresinin çözümlenmesi. NOT : 1- İlk genetik mühendisliği uygulamaları bitkilerin direncini artırmak amacıyla yapılmıştır. İlerleyen yıllarda DNA parmak izi, klonlama, gen tedavisi gibi çalışmalarla bu alandaki araştırmalar devam etmiştir. a) DNA armak İzi : DNA larda yer alan bazların dizlimin, (belirli tekniklerle mürekkebe bastırılmış parmak izi gibi bir) izinin çıkarılması işlemine DNA parmak izi denir. b) Klonlama : DNA nın belirli bir bölümünün, genellikle bir genin kopyasını oluşturmak için kullanılan yönteme klonlama (kopyalama = gen klonlaması) denir. Klonlamada, bir canlıda bulunan ve canlıya ait önemli bir özelliği belirleyen (ürünü sentezleyen) gen, o canlıdan alınıp taşıyıcı bir canlının DNA sıyla birleştirilerek başka bir hücreye aktarılır ve bu hücre çoğaltılır. Genetik kopyalama sayesinde bir canlıdan aynı kalıtsal özelliğe sahip yeni canlılar üretilebilir. Gen klonlanması ilk defa 1975 yılında Köhler ve Milstein tarafından yapılmıştır. Gen kopyalaması yoluyla DNA nın tamamının taşınması yani canlının tamamen kopyalanması ilk defa 22 ubat 1997 yılında İskoçya nın Edinburgh kentinde bulunan Roslin Enstitüsü nde Dr.Wilmut tarafından yapılmıştır. Dr.Wilmut bu tarihte koyun kopyalamayı başarmıştır. (Dolly atron isimli şarkıcıdan ismini almıştır). Kopyalama olayında üç farklı koyun kullanılmıştır. 1. koyunun yumurta hücresinin çekirdeği çıkartılmıştır. 2. koyunun vücut hücresinin çekirdeği alınmış ve 1. koyunun yumurta hücresinin içine yerleştirilmiş ve bu hücrenin çoğalması sağlanmıştır. Çoğaltılmış vücut hücreleri (klonlar) 3. koyuna (taşıyıcı koyuna) verilmiştir. 3. koyunun rahminde gelişen embriyo yavru koyunu (kuzuyu) doğurmuş ve bu kuzuya DOLLY adı verilmiştir. Dolly, 2. koyunun yani çekirdeği (ve içindeki DNA sı) alınan koyunun kopyasıdır. 16 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

17 2.Koyun DNA Sahibi (Çekirdek 1.Koyun Yumurta Hücresi Vericisi Koyun) Vericisi Koyun Vücut Hücresi Yumurta Hücresi Vücut Hücresinin Çekirdek ve DNA sı Çekirdeği Alınmış Yumurta Hücresi Çekirdek Çekirdeksiz Yumurta Hücresi 1.Koyunun Yumurta Hücresi İle 2.Koyunun Çekirdeği Birleştirilir. Oluşan Hücreler Çoğaltılır ve Embriyo=Klon Oluşur. 3.Koyun Taşıyıcı Koyuna Embriyo Aşılanır. DOLLY Yavru, Kuzu, DNA Sahibi 2.Koyuna Benzer. NOT : 1- Genetik mühendisliğindeki çalışmalar bakteriler ve virüsler üzerinde yapılır. Bakterilerin tek hücreli olması, çekirdek zarlarının olmaması, DNA sının üzerinde protein bulunmaması, ucuz ve çabuk üreyebilmeleri nedeniyle deneylerde bakteriler kullanılır. Virüslerin kullanılma nedeni ise hücre içerisine girip çoğalabilmesidir. Gen kopyalaması yapılacağı zaman kopyalanacak gen önce virüs DNA sına eklenir ve virüs de bakteri hücresine verilir. Virüs bakteri hücresine girince virüsün taşıdığı gen de bakteri DNA sına girmiş olur. Bakteri hızla bölünüp çoğalınca (10 saatte 1 milyar) bu gende çoğalmış olur. Buna gen klonlaması (kopyalaması) denir. Böylece bu genin kontrol ettiği ürünü bakteriler üretir. Diyabet (şeker) hastalarında bakterilerin ürettiği insülin kullanılır. Virüslerin insan hücrelerindeki kalıtsal hastalıkları tedavi etmesi amaçlanıyor. c) Gen Tedavisi : Hastalara tedavi edici genleri aktararak ya da zararlı olan genleri etkisiz hale getirerek (kronik) sağlık problemlerinin çözülmesine gen tedavisi denir. d) İnsan Genomu rojesi : İnsan DNA sının şifresinin çözülerek gen haritasının çıkarılması çalışmalarına genom projesi denir. Bu projede çıkarılan gen haritası sayesinde şeker, kalp ve kanser hastalığının tedavisi yapılıp, hastalıklar çok önceden teşhis edilip önlenebilecek ve insan yaşamının kalitesi artarak uzayacak. 17 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

18 NOT : 1- Genom projesi üzerinde 10 yıla yakın süredir üzerinde çalışan bilim adamları, insan genlerinin biyokimyasal şifresinin çözülmesini sağladı ülkenin destek verdiği Human Genom rojesi, 1990 yılının Ekim ayında başladı. rojenin amacı insanın gen haritasının, yani genetik şifresinin çözülmesini sağlamak ve gen haritasını çıkarmaktı. 3- Gen Haritası Nedir? Her insanda trilyonlarca hücre var. Hücre çekirdeğinde ise insanın fiziksel ve sağlık durumunu belirleyen kromozomlar, kromozomlarda da DNA lar var. Buna genetik şifre denir. 4- Gen Haritasının Ne Kadarı Tamamlandı? DNA nın şimdiye kadar % 99 u deşifre edildi. Ancak şimdiye kadar bunun sadece % 21,1 inin ne işe yaradığı çözümlendi. % 65,7 si ise ham halde. Bu kısımda kalan DNA alt ünitelerinin sıralanması ve tüm genlerin tamamen deşifre edilmesinin 2003 yılında tamamlanması bekleniyor. Bu keşif nasıl işimize yarayacak 10- Genetik Mühendisliği Uygulamalarının Sakıncaları : Genetik mühendislerinin uygulamaları bazı problemleri de beraberinde getirmektedir. Ekosistemler zarar görebilir. Genetik mühendisliği çalışmaları sonucunda zararlı bir böceğe karşı direnç kazanmış olarak üretilen bir bitkinin polenleri zararlı böceğe karşı direnç oluşturan genleri taşır. Bu genleri taşıyan polenler de yakında büyüyen yabani bitkilere ulaşabilir. Genin bu şekilde yayılımı böceklerin yabani bitkilerle beslenmesini engelleyeceğinden ekosistem içindeki besin ağını bozabilir. Sosyal, sağlık ve ahlaki açıdan olumsuz etkiler, vardır. Ahlaki yönden; Genetik kodlarımızın anlaşılması, insan türünün insan eliyle şekillendirilmesi olasılığını da güçlendiriyor. Biyologlar genomik biliminden yararlanarak yedek parça listesi hazırlayabilirler, ana baba adayları doğmamış çocuklarını 'ısmarlayabilir', bilim adamları ellerindeki bilgilerle, istenilen karakterde, vücut yapısında ve bilişsel yetenekte insanlar üretebilir. Çocuklarımızı ve kendimizi değiştirmek kolaylaştıkça, değişiklik geçirmemiş olanları kabul etme hoşgörüsünde de azalma görülebilir. Genetik testler yardımıyla zekâ kusurlarının, şişmanlığın, kısa boyun (ve diğer istenmeyen özelliklerin) önceden bilinmesi durumunda, toplumlar, anne ve babası tarafından kusurlarıyla doğmasına izin verilen çocukları küçük görmeye başlayacaklar. Bazı hastalık genlerinin başka hastalıklara karşı vücuda direnç sağladığı biliniyor. Örneğin, orak hücre anemisi olarak bilinen bir anemi türü, sıtmaya karşı direnç oluşturuyor. Bu durumda anemiyi yok etmek için genini ortadan kaldırmak, sıtma salgınına yol açar. Genom projesinin başlamasıyla sigorta ve insan kaynakları şirketlerinin genetik bilgileri insanların aleyhine kullanacakları doğrultusunda kaygılar artmaktadır. ek çok insan, ölümcül bir hastalığın genini taşıdığı için sigorta şirketleri tarafından sigorta kapsamından çıkartılabilir. Başka bir kişi, işvereni tarafından aynı gerekçeyle işten atılabilir. (u anda ABD'nin otuz dokuz eyaletinde genetik testlere dayanarak sigorta poliçesini düzenlemek; on beş eyalette de genetik testlerden elde edilen sonuçlara göre işten çıkartmalar yasaklandı. Ne var ki yasalardaki açıklardan yararlanan işveren ve sigortacılar, genetik testleri gizliden gizliye incelemeyi sürdürüyor da yapılan bir araştırmaya göre ABD'de orta ve küçük ölçekli şirketlerin yüzde 18 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

19 otuzu terfi ve işten çıkartmalarda çalışanlarının genetik testlerinden yararlanıyor). İnsanlar genlerinin görevlerini öğrendikleri anda başlarına gelen tüm olumsuzlukların suçunu genlerine yükleyecekler. İnsanlarda kadercilik olayı zayıflayacak. (Genler günah keçisi görevini yüklenecek). SORU : 1- Genetik mühendisliği nedir? 2- Canlıların genetik yapılarının değiştirilmesiyle raf ömrü uzun, zararlı böceklere dayanıklı bitkiler üretilebilir mi? 3- Çizgi filmlerde veya bilim kurgu filmlerinde görülen farklı karakterler bir gün gerçek olabilir mi? 4- Genetik mühendisleri ne tür çalışmalar yapar? 5- Genetik mühendisi olsanız ne tür çalışmalar yapmak isterdiniz? 11- Biyoteknoloji ve Biyoteknoloji Uygulamalarının Sağladığı Yararlar : Biyolojinin teknolojiye uygulanmasına biyoteknoloji denir. Biyoteknoloji uygulamaları sağlıkta, çeşitli hastalıkların tedavisinde, gıda sanayinde, veterinerlikte endüstri ve tıp alanlarında kullanılır. Bunun için biyoteknolojik yöntemlerle, canlı hücreleri kullanarak çeşitli maddeler üretilir. Biyoteknoloji uygulamaları sayesinde; 1- Endoskopi cihazıyla sindirim sistemi hastalıkları teşhis edilmiştir. 2- lastik cerrahide yapay kol ve bacak ile diz ve kalça eklemleri yapılmıştır. 3- Yapay böbrek ve akciğer (diyaliz makinesi ve solunum cihazı) yapılmıştır. 4- Tahlil yapabilen cihazlar yapılmıştır. 5- eker (diyabet) hastalığının tedavisinde kullanılan insülin hormonunun bakteriden üretilmiştir. (Daha önce hayvanlardan elde ediliyordu. Zor ve pahalı olduğu için sınırlıydı. Biyoteknoloji ile bakterilerden insülin üretilmesi sağlanmıştır). 6- Hastalıkların tedavisinde (enfeksiyonlara karşı) kullanılan aşı üretildi. 7- Besin değeri yüksek sebze meyvelerin, süt verimi yüksek ineklerin, yumurta verimi yüksek tavukların üretilmesi sağlandı. 8- DNA daki genlerin değiştirilmesi ve çıkartılması gerçekleştirildi. (Kalıtsal hastalıkların tedavisi ve domuzdan organ nakli için). 9- Gıda sanayinde meyve suyu, süt ürünleri, sirke, alkol, vitamin tabletlerinin üretilmesi sağlandı. 10- Özel koşullara dayanabilen ve vücudu koruyabilen elbiseler, araçlar üretildi. (Yangın, astronot elbisesi). 11- Böcek ilacı, deterjan, parfüm gibi kimyasal maddeler üretildi. 12- Kimyasal silahlar yapıldı. 13- Kirli sularda yaşayan bakteriler, kirli suyu temizleyebilen canlılar haline getirildi. 14- Herhangi bir vitaminin herhangi bir organda üretilmesi sağlandı. 15- Kanser, AIDS gibi birçok hastalığın tedavisi ve önlenmesinde kullanılacak genetik ürünlerin elde edilmesi sağlandı. 16- Büyüme geriliğine ya da bulaşıcı hastalıklara karşı proteinlerin üretilmesi sağlandı. 17- Hasar görmüş beyin hücrelerinin ve omuriliğin onarılması sağlandı. 18- Vitamin tabletleri, meyveli yoğurt üretimi yapıldı. NOT : 1- İnsan DNA sında (bir hücredeki 46 kromozomda) 3 milyar baz çifti dizilmiştir. 2- İnsan DNA sında gen bulunduğu tahmin ediliyor. 3- Genetik kopyalama yapılırken; DNA daki nükleotitler enzimler yardımıyla li gruplara alınır. Ayrılan DNA parçaları bakterilere yerleştirilir. Bakteriler çoğalınca hepsi aynı DNA parçasını bulundurduğu için klonlar (embriyoya karşılık) elde edilir. Baz (nükleotit) dizilişi tamamlanınca klonlama da tamamlanır. 19 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.

20 SORU : 1- Biyoteknoloji nedir? 9. Etkinlik : Genetik Mühendisliğinin Geleceği (Ders Kitabı 41) Amaç : Genetik mühendisliğinin günümüzdeki uygulamaları, bu uygulamaların olumlu ve olumsuz sonuçları ile insanlık için önemi, biyoteknolojinin hayatı nasıl etkilediğinin keşfedilmesinin sağlanması. Yapılacaklar : Araştırma soruları sorulur. Genetik mühendisliği alanında günümüzde hangi uygulamalar yapılmaktadır? Genetik mühendisliğindeki gelişmelerin olumlu sonuçları nelerdir? Gelecekte genetik mühendisliğindeki gelişmelerin insanlık için doğurabileceği sonuçlar neler olabilir? Biyoteknolojinin çalışma alanları nelerdir? Biyoteknolojik çalışmalar hayatımızı nasıl etkiler? Dörder kişilik gruplar oluşturulur. Araştırma soruları farklı kaynaklardan araştırılarak bilgi toplanır. Karikatürler incelenerek her bir karikatürde anlatılmak istenenler tartışılır. Araştırma sonuçlarından yararlanarak genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamalarının olumlu ve olumsuz sonuçları tartışılır. Tartışma sonuçlarına göre elde edilen bilgiler deftere özetlenir. Yapılan araştırmalardan elde edilen bilgilere göre konularla ilgili karikatürler hazırlanır ve sınıf panosunda sergilenir. Karikatürleri hazırlarken farklı renkte kalemler, gazete ya da dergilerden kesilecek karikatürize resimler kullanılması konusunda gerekli yönlendirmeler yapılır. Sonuca Varalım Kısmında; Genetiği değiştirilmiş bitkiler ve elde edilen ürünler ile genetik mühendisliğinin olumsuz sonuçları. Verdiği zarara göre. Bu sonuçlardan hangisi toplumda daha çok takdir edilmektedir? Siz bu uygulamalardan en çok hangisini takdir ediyorsunuz? Neden? Genetik mühendisi olsaydınız insanlığa faydalı olmak için bu alanda hangi çalışmaları yapmak isterdiniz? Hangilerinin yapılmasına karşı çıkardınız? Neden? Sınıf arkadaşlarımız çizdikleri karikatürlere genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamalarından hangilerini yansıtmışlardır? Genetik mühendisliğindeki çalışmalar önemli mi? Niçin? 20. Etkinlik : Genetik ve Yaşam (Çalışma Kitabı 27) Amaç : Genetik mühendisliği ve biyoteknoloji konusunda öğrenilen bilgilerin pekiştirilmesinin sağlanması. Yapılacaklar : Yönergeler uygun olarak verilen kutucuklar doldurulur. Etkinliğin ikinci bölümünde genetik özellikleri değiştirilmiş bitkiler hakkında gazetelerden bulunan kupürlerin sınıf panosunda sergilenmeleri sağlanır. Getirilen konu hakkındaki kupürler incelenerek bu durumun yarar ve zararları tartışılır. 20 lease purchase 'docrint DF Driver' on to remove this message.