Transkript

1 'Biyoloji Araştırmaları, Moleküler Boyutu ve Önceliklerimiz' Prof.Dr. Nermin Gözükırmızı İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi, Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü

2

3 Biyoloji eski Yunanca da bio, hayat"; ve logos, kavrama" Hayatı kavrama anlamına gelmektedir., Doğal Bilimlerin bir bölümü olup, Canlı organizmalar, onların çevre ile ilişkileri, sınıflandırılması, yapı, işlev, büyüme, köken, evolüsyon ve dağılımlarını araştırır. Hücre teorisi, evolüsyon, genetik ve homostasis ile ilgilenir. Ayrı bir bilim dalı olarak 19.yüzyılda tanımlanmıştır. Botanik, zooloji, mikrobiyoloji, biyokimya, moleküler biyoloji, hücre biyolojisi, fizyoloji, ekoloji gibi alanları vardır.

4 İnsanın Evolüsyonu yıl önce başlamıştır yıl önce Ziraat devrimi başlamıştır. Kültür Evolüsyonu yıl önce yazılı dil & alfabeler 600 yıldır Kitaplar 50 yıldır Elektronik Ortam

5

6

7 Genetik ve genomiğin evolüsyonu

8 Mendel, 1866 Bitki melezlemeleri deneyleri

9 20.Yüzyıl Mendel ve bezelyeler ile başladı ve Arabidopsis genom projesinin tamamlanması ile bitti.. Arabidopsis, insan, Drosophila, Saccharomyces vb. genom projelerinin tamamlanması ile sona erdi. 21. yüzyılda hangi çalışmalar genetik bilimi için önem taşıyacak?

10 21.Yüzyıl Bilgi ve teknolojilerde artış Populasyon büyümesi, yaşlanma ve göçler Ulusal ve Uluslararası ekonomilerde değişimler İklim değişimleri ve kısıtlamalar Moleküler Biyolojideki gelişmeler

11 Biyolojinin Sentral Doğmas ması DNA Transkripsiyon RNA Translasyon PROTEIN Revers Transkripsiyon katlanma Post-Translasyonal Modifikasyonlar? Yapı DNA = Hücresel işveren Proteinler = Hücresel işçiler İşlev

12 Miescher, 1871, Nükleik asitlerin kimyasal yapısı

13 Walter Flemming, 1882, Hücre bölünmesinde kromozomların hareketi

14 Wilhelm Waldeyer, 1888, Kromozom terimi

15 William Bateson ( ) GENETİK terimi 1909

16 Kalıtal fenotipik özelliklerin temel ünitesi GEN tanımı (Johannsen 1909)

17 Genetik genler ile çalışan bir bilim dalıdır. Genetikçiler moleküler, hücresel, organizmal, ailesel, populasyon, veya evolüsyon düzeyinde genler ile çalışırlar.

18 2. Gen 1. DNA Hücre 4. Genom 3. Kromozom 7. Populasyon 5. Birey 6Aile (pedigri)

19 Tüm canlı organizmalar hücrelerde yapılmıştır, 1839

20 1960 lar DNA çift sarmal 1970 ler Restriksiyon enzimleri ve gen klonlama Francis H.C. Crick Stanley N. Cohen James D. Watson Herbert W. Boyer

21 1983 SCIENCE Transgenik Fare 1997 TIME - Dolly Science Vol. 222, Nov Time Magazine, March 1997

22 Moleküler Biyoloji Kodlama yapan ve özel işlevleri oluşturan molekülleri inceler. Güncel Biyokimya bilgilerini kullanır.

23

24 -omik DNA RNA Protein Metabolit Biyolojik işlev

25 Genomik:Genomların analizi (yapısal ve işlevsel) Biyoinformatik: Biyolojik bilginin depolanması Transkriptomik: Gen ürünü RNA ların analizi Proteomik: Proteinlerin analizi Metabolomik: Metabolitlerin analizi Sistem Biyoloji: Genomik, transkriptomik, proteomik, metabolomik ve biyoinformatik verilerin belli bir biyolojik sistemi oluşturmak için integrasyonu

26 Mikroarray Çip 10,000 / cm 2 cdna veya Oligonükleotid

27 Epigenetik ve Epigenom Epigenetik DNA dizi değişimlerinin (mutasyon) dışındaki faktörlerle oluşan, gen anlatımındaki tüm değişikliklere verilen genel bir tanımlamadır. Epigenetik değişiklikler kalıtsaldır fakat potansiyel olarak geri dönüşebilir.

28 Epigenetik: DNA modifikasyonları (sitozin metillenmeleri vb.) Histon kromatin modifikasyonları Kromatin yapısına bağlanan çoklu protein kompleksleri Genomik imprinting Paramutasyon RNA interferens ve mikro RNA lar RNA aracılığı ile DNA metilasyonu Transgen sessizleşmesi Viruslerle gen sessizleşmesi

29 Gerstein ve ark. (2007) potansiyel olarak üstüste binebilen işlevsel ürünleri kodlayan genomik dizilerin birliğine GEN denir.

30 GENON ( Gene ve operon ) birleşimi bir terimdir. Özel bir genle mrna düzeyinde DNAnın original nükleik asid dizisinde ve pre-mrna (Scherrer and Jost 2007) trans- faktörler taşıyan genon mrna transgenon olarak adlandırılır.

31

32

33

34

35 BİYOTEKNOLOJİ Biyolojik sistemlerin, canlı organizmaların, ürünlerinin ve aktivitelerinin özgün kullanımlar için belli amaçlar doğrultusunda rekombinant DNA teknolojisi kullanılarak değiştirilmesi işlem ve süreci İNSANLIK TARİHİ ekmek, bira, yoğurt, peynir yapımı ve geliştirilmesi süreçlerinde biyoteknolojiden yararlanılmıştır Moleküler biyolog, Biyokimya uzmanı, Eczacı, Mikrobiyolog,Mühendis, Doktor vb. gibi birçok disiplini bir araya getiren kişiler aracılığıyla şekillenir.

36 Biyoteknolojinin 10,000 yıllık k geçmi mişi i vardır. r. Ekmek ve Bira fermentasyonu ( M.Ö.4,000, Mısır ve Mezopotamya da) Peynir ve şarap yapımı ( M.Ö.4,000 2,000, Sümerler, Mısır ve Çin)

37 2000 ler

38 Günümüzde Biyoteknoloji Laboratuvarlarında Neler yapılıyor? Sağlık 130+ Tıbbi ve aşılar 350+ ürünler ve klinik uygulamalar Çevre temizliği Kirliliğe karşı mikroorganizmalar Endüstriyel işlemler Tekstil ve kağıt endüstrisinde kirliliğe karşı Gıda uygulamaları Peynir, yoğurt, şarap ve diğer mayalı ürünler Ziraat Böcek kontrolu Diğer zirai özellikler fusarium, yaprak pası, kuraklık ve tuzluluk toleransı Kalite yükseltme Gıda uygulamaları Hayvan sağlığı ve Denizlerdeki yaşam kaynak : Biotechnology Industry Organization (BIO)

39 İlköğretim ve Lise öğrenimi sırasında neden genetik ve moleküler biyoloji öğretmeliyiz? Genetikteki gelişmeler, insan genom projesi ve biyoteknoloji alanları tüm yaşamı etkilemektedir. Bu gelişmeler tıp ve endüstri de büyük yararlar sağlamaktadır. Bu gelişmeler etik ve yasal bir çok sorunu da beraberinde getirmektedir. Toplum olarak gençlerimizi bu gelişmeler konusunda bilgilendirmeliyiz. Eleştirisel düşünme ve karar verme konusunda geliştirmeliyiz. Bu konuları anlamalı ve anlatmalıyız. Ülkesel eğitim standartları koymalıyız.

40 Ülkesel eğitim programlarında; DNA işlevleri Organizmalar Kalıtım, gelişme ve çeşitlilik Evolüsyon Yeni kariyer alanları Etik konular Sosyal yansımalar Kendi yaşamını öğrenme Çok disiplinli genetik çalışmalar Sağlık uygulamaları Yaşam formları gibi konular detaylı olarak işlenmelidir.

41 Genetik kavramı yuvalardan başlayarak tüm İlköğretim ve Lise öğretiminde verilmeli. Konu ile ilgili Türkçe Web siteleri geliştirilmeli.

42 Fen Eğitmenleri Kaynak Sayfası Aktiviteler ve çalışma programları Laboratuvar deneyleri İlgili sayfalara bağlantılar Bulmacalar, oyunlar ve şarkılar Testler

43 TÜBA - MOLEKÜLER YAŞAM, BİLİM ve TEKNOLOJİLERİ (MYBT) ÖNGÖRÜ PROJESİ Moleküler Yaşam Bilim ve Teknolojileri Raporu: Türkiye'de Moleküler Yaşam Bilimleri ve Teknolojileri Kritik Araştırma Alanları (KAA), Öncelikli Bilim ve Teknoloji Faaliyet Konuları (ÖBTFK) ve Çalışma Alanları ile ilgili Bulgular Sağlık Alanı Bitkisel Üretim Alanı Hayvancılık Alanı Gıda Alanı Endüstri Alanı Genetik Kaynaklar Alanı Çevre Alanı

44 Üreme ve Kalıtım Tüm canlılar ürerler, yavrular ebeveynlere benzerler fakat tam ayni değildirler, genetik bilgiyi ebeveynlerinden alırlar. Bu bilgi genlerdedir. Basit organizmalar tek kopya gen örnekleri taşırken yüksek organizmalardan her gen için iki kopya taşırlar. Bunlar birbirinden farklı olabilir. Üreme Üreme sistemi Genotip Fenotip Dominant Resesif Aile ağacı analizi Poligenik özellikler. Homozigot Heterozigot Haploid Diploid Prokaryot Ökaryot

45 DNA Genetik bilgi DNA da depolanır, çift iplikli sarmal yapılı DNA molekülünde bilgi dört harfli bir kod ile yazılır. DNA yapısı Çift iplikli heliks Nukleotidler Baz eşleşmesi Tamamlayıcılık

46 Kromozomlar doğrusal düzende büyük DNA parçaları içerirler. Eşemli çoğalan organizmlar her bir kromozomdan bir çift içerirler. Herbir kromozom çiftinin biri yavru döllere geçer. Kromozomlar Bağlantı. Gen haritalaması Ploidi. Homolog kromozomlar Dağılım Ayrışım Varyasyon Mayoz Olasılık

47 Genetik ve Çevresel etkiler Bir organizmanın genleri çevre ile birlikte o organizmanın özellikleri ve görünümünü oluştururlar. Genotip ve fenotip Edinilmiş ve kalıtsal özellikler Çevre faktörleri Doğal ve yapay Penetrans

48 Proteinler DNA daki bilgi proteinlerin oluşumuna yol açar. Proteinler yaşamla ilgili tüm işlevlerde görev alırlar örneğin; hormonlar, enzimler, yapısal proteinler, antikorlar Sentral doğma Genetik kod Gen anlatımı RNA Transkripsiyon Translasyon

49 Hücre Her organizmanın yapıtaşıdır. Bir organizmadaki her hücre ayni genetik bilgiyi taşır, bu bilgi hücre bölünmeleri ile iletilir. Farklı hücre tipleri farklı genetik bilgilerin zaman ve çevre etkileşimleri ile oluşur. Farklı hücre tipleri doku ve organlar şeklinde organize olabilirler. Virüsler hücre yapısı taşımayan çok basit organizmalardır. DNA replikasyonu Hücre bölünmesi Mitoz Farklılaşma Gen anlatımı Kanser

50 Varyasyon ve Evolüsyon Ayni türdeki bireyler arasında genetik farklılıklar vardır. Genin alternatif formlarına alllel denir bu alleller DNA daki mutasyonlarla oluşur. Populasyondaki bazı mutasyonlar bireyin yaşama yeteneğini artttırarak yerleşirler. Mutagen Evolüsyon. Tür Bioçeşitlilik Doğal Seleksiyon Birey Genetik hastalıklar

51 Uygulamalar Genetik çalışmaların tıp, ziraat, bioteknoloji, ve çevre bilimleri gibi birçok alanda uygulamaları vardır. Biyoteknoloji

52 Etik Genetik çalışmalar birçok etik ve sosyal olgulara yol açarlar her bireyin bu konularda bilgisi olması gerekir. Genetik testler Pre-natal tanı Genetik olarak geliştirilmiş ürünler Hayvan klonlama ve kök hücreler Genetik özel bilgiler Biyoçeşitliliğin korunması

53 Fen öğrencilerine laboratuvarda güvenli çalışma öğretilmeli ve sözleşme imzalatılmalı.

54 Ders takibi ve not almak Farklı kaynaklar kullanılarak yapılan konu tekrarı (ÖSS hazırlık kitapları hariç) Anlaşılmayan konu,açıklama,örnek ve problemlerin öğretmene sorulması Konuyu pekiştirici genel sorular çözmek (15-20 soru yeterli) Konunun görsel ve işitsel kaynakları varsa kullanmak Konu ile ilgili kendi düşüncelerini ve eleştirilerini oluşturabilmek(önemli) Konunun,önceki konularla ilişkisini kurmak Konuya çalışırken grafik,resim varsa animasyon üzerinde çalışmak Konu ile ilgili olarak,kaynak ve öğretmeninizi eleştirilecek yönleri bulmak

55 Biyoloji, Genetik ve moleküler biyoloji eğitimi ile ilgili web siteleri DOLAN DNA LEARNING CENTER

56

57 Genomik nedir ve nasıl başlamıştır? Genomik:Klasik sitoloji,mendel genetiği, kantitatif genetik, populasyon genetiği ve moleküler genetik alanlarını, modern informatik ve robotik sistemlerle birleştirerek bütün genomları inceleyen yeni bir bilimdir. Genomik terimi 1920 de H. Winkler in GENler ve kromozomlar kelimelerini birleştirmesiyle ortaya çıkmıştır ( Genomics 1997). Genomiğin temel taşı, 1953 de DNA nın her organizmaya özel belirli bir sırada tekrar eden (sekans) 4 temel bazdan oluştuğunun (adenin, guanin, sitozinve timin, A, G, C ve T) keşfiyle atılmıştır (Watson ve Crick, 1953).

58 Neden genomların dizi analizi dizi analizi yapılmalı? Bitki ıslah çalışmaları için, genlerin kromozomlar üzerindeki yerlerini keşfetmek Örneğin bir genin kromozom üzerindeki yerinin bilinmesi markır yardımcı ıslah ile kuraklık toleransının daha çabuk ve daha kolay gerçekleştirilmesini sağlar Genlerin nasıl çalıştığını ortaya koymak Örneğin proteinlerin nasıl katlandığını bilmek bir enzimin katalitik bölgesi hakkında bilgi verebilir. Genomun yapısını anlamak Örneğin fotosentezle ilgili tüm genleri aynıgrup altında toplanıp toplanamayacağını ortaya koymak Fenotipik bir mutasyona neden olan genin tanımlanmasını kolaylaştırmak Örneğin çiçek mutasyonuna sahip bir bitkide basit haritalama yöntemi yaparak bu mutasyona neden olan geni tanımlamaya çalışmak Farklı türler arasındaki benzer genleri karşılaştırmak Mısır ve domatesin çiçekleri birbirinden farklı görünmelerine karşın çiçek yapısını belirleyen genlerin benzer dizilişe sahip olup olmadığını belirlemek ve bunun evrimsel önemini ortaya koymak

59 Bitki Teknolojisinin Tarihsel Gelişimi MÖ 19.yy erken 20.yy Orta 20.yy Kültüre alma Melezleme Mutasyon ve seleksiyon Hücre kültürü Somaklonal varyasyon Embriyo kurtarılması Poliembriyogenez Anter kültürü Rekombinant DNA Marker ile seleksiyon Genomik Biyoinformatik Proteomik Metabolomik Sistem Biyoloji Epigenetik Genon

60 Hayvan Teknolojisinin Tarihsel Gelişimi MÖ 19.yy erken 20.yy Kültüre alma Melezleme Mutasyon ve seleksiyon Hücre kültürü Füsyon Monoklonal antikorlar Transgenik fare Gen terapi Koyun kopyalama Maymun kopyalama İnsan genom projesi Kök hücre teknolojisi Genomik Biyoinformatik Proteomik Metabolomik Sistem Biyoloji Epigenetik Genon

61 Genetik Transformasyon Gen aktarımı özel gen dizilerinin bitki ve hayvan hücrelerine genetik mühendisliği teknikleri kullanılarak aktarılmasıdır.

62 Eğer birileri size yediğin mısır genetik olarak değiştirilmiş derse?

63 Aklınıza gelen ilk sorular? Bunlar nedir? Nasıl oluşurlar? Neden yapılıyorlar? Ne gibi riskleri var? Bunlarla ilgili düzenlemeler var mı?

64 kadar bitki türünün kadarı yenilebilir 150 kadarı aktif tarımda kullanılır ancak 30 tanesi insan kalorilerinin %95ini oluşturur. Ana ürünler (tahıllar Mısır, yağ bitkileri, baklagil,patates, meyve, sebze ve şeker bitkileri) Özel ürünler (Yöresel; meyve, sebze, baharat vb.) Az kullanılan ürünler(bazı tahıllar ve yağ bitkileri vb.) İhmal edilen ürünler ( Panicum,bazı tuberler) Yeni ürünler (Kiwi, Taxus vb.) Transgenik ürünler

65 Genetik transformasyon Yabancı DNA nın genom içine yerleşmesi (insersiyon) Genoma bağlanması (entegrasyon) Genin anlatımının yapılması (ekspresyon) Kazanılan yeni özelliklerin yavru döllere aktarımı

66 Bitkilerde Gen Aktarım Nedenleri Herbisit ve böceklere karşı dayanıklılık kazandırılması Virüsler, fungus, bakteri ve nematodlara karşı dirençlilik kazandırılması Çevresel koşullara tolerans Azot fiksasyonu ve ürün miktarının geliştirilmesi Geç olgunlaşma Besinsel özelliklerin geliştirilmesi Erkek kısırlık Sekonder metabolit, ilaç, aşı vb. üretimi

67 Bitkilerde gen aktarımında kullanılan yöntemler Dolaylı Gen Aktarımı - Agrobacterium tumefaciens aracılığı ile - Agrobacterium rhizogenes aracılığı ile -Virüsler -RNAi -Sperm Dolaysız Gen Aktarımı - Biyolistik - Elektroporasyon - Mikroenjeksiyon - Makroenjeksiyon - Agro-enfeksiyon - Polen transformasyonu - Zigotik embriyoya DNA emdirilmesi - Fiberler aracılığı ile DNA aktarımı - Sonikasyon - Desikasyon - Elektroforez ve mikrolazer

68 Agrobacterium toprakta yaşayan gram negatif bir bakteri, Rhizobieceae fam., doğal genetik mühendisi, A. rhizogenes- saçak kök ( hairy root ) hastalığı A. tumefaciens- dikotillerde taç tümörü ( crown gall ) hastalığı A. rubi- bazı dikotillerde küçük tümörler oluşturur radiobacter- avirulent

69 Gen aktarımında kullanılacak DNA parçası, aktarılmak istenen gene ilave olarak; Aktarılmak istenen genin bitki dokularında ifade edilebilmesi için RNA polimerazların tanıyıp bağlanabilecekleri düzenleyici diziler (promotorler) Sadece gen aktarımı yapılan hücre ve dokuların seçimi için seçici bir işaret geni (marker) Aktarılan genin bitkide anlatım yapıp yapmadığının anlaşılmasına yardımcı olmak üzere yer alan haberci (reporter) genlerden oluşur.

70 Gen aktarımında kullanılan seçici marker genler Marker geni Kodladığı enzim Kazandırdığı dayanıklılık Antibiyotik NptII Neomisin fosfotransferaz Kanamisin Neomisin Hpt veya aphiv Higromisin fosfotransferaz Higromisin Dhfr Dihidrofolat redüktaz Metotreksat Herbisit Bar Fosfinotrisin asetil AroA transferaz 5-fenolpirüvilşikimat- 3-fosfat sentaz Fosfinotrisin Klorosulfuron imidazolanonlar

71 Gen aktarımında kullanılan reporter genler Reporter gen Cat Gfp Gus NptII Luc Bar β gal Kodladığı enzim Kloramfenikol asetil transferaz Yeşil floresan proteini β-glukuronidaz Neomisin fosfotransferaz Lusiferaz Fosfinotrisin asetil transferaz β- galaktozidaz

72

73 Green fluorescent protein (GFP) Aequorea victoria.

74 Gfp reporter geni taşıyan Arabidopsis bitkileri

75 Antisense teknolojisi - Antisense RNA normal mrna nın tamamlayıcısıdır. -İki nükleik asidin eşleşmesi proteinin oluşmasını engeller. - Flavrsavr domatesler (raf ömrü uzatılmış) 1994 yılında piyasaya sürülmüştür ve bu yolla elde edilmiştir.

76 Arpada doku elektroporasyonu ile gen aktarımı 2 yüzey sterilizasyonu günlük embriyo haftalık bir süreç Gürel, F. and Gözükırmızı, N., Electroporation Transformation of Barley. In: Modern Methods of Plant Analysis (Eds. Jackson J.F. and Liskens H.S). Vol. 23, In Genetic Transformation of Plant, Springer-Verlag, (2003) p

77 BİYOLİSTİK Yüksek derecede hızlandırılmış mikrotaşıyıcı adı verilen 1-2 µm çapındaki metal partiküller aracılığıyla, bir ateşleme mekanizmasından yararlanılarak DNA nın hedef dokulara aktarılmasıdır.

78 Biyolistik cihazı ve sistemin çalışma prensibi

79 Hayvanlarda gen aktarımında kullanılan yöntemler Dolaylı Gen Aktarımı -Virüsler -Retrovirüsler -Adenovirüsler -Adenovirüslerle bağlantılı virüsler -Herpes simplex, vaccinia vb. -RNAi -Sperm Dolaysız Gen Aktarımı - Biyolistik - Elektroporasyon - Mikroenjeksiyon - Liposomlar

80 Hayvanlarda Gen Aktarım Nedenleri * İnsan terapötik proteinleri üretimi * Organ ve doku transplantları * İnsan sütüne benzer inek sütü yapımı * Hastalıkların hayvan modelleri * Hücre terapisi * Et, süt vb. üretim artışı, özellik iyileştirmesi, hastalık direnci

81 Hayvanlara gen transfer yöntemlerinin uygulanmasındaki sistemler Mikroenjeksiyon Virüsler aracılığı ile gen transferi Embiryonik stem hücrelere Nukleus transferi Spermler aracılığı ile Yapay kromozomlar aracılığı ile

82

83

84 Transgenik Tracy ve iki kuzu Annie 3 mart 2000 de doğdu. NewJersey danasının saf klonu. Hücreleri de danalarda mastisis hastalığına sebep olan Staphylococcus aureus bakterisini öldüren protein olan lysostaphini üreten genlerle modifiye edildi.

85

86 Bir canlı türüne başka bir canlı türünden gen aktarılması veya mevcut genetik yapıya müdahale edilmesi yoluyla yeni genetik özellikler kazandırılmasını sağlayan modern biyoteknoloji tekniklerine gen teknolojisi, bu teknolojiyi kullanarak doğal süreçler ile elde edilmesi mümkün olmayan yeni özellikler kazandırılmış organizmalara da Genetik Yapıları Değiştirilmiş Organizma (GDO) denir.

87 GDO ya Tepkiler: Gıda güvenliği ve etik ile ilgili kaygılar Çevresel etkiler (genetik erozyon, gen kaybı) Küreselleşme (tekelleşme) Şeffaflık ve bilgi eksikliği Politik güven eksikliği Ekonomik, ticari kaygılar Sosyo-ekonomik yapı

88 Genetiği Değiştirilmiş Tarım Ürünleri veya bunların türevlerini içeren gıda ürünleri zararlı mı?

89 Masumiyeti ispatlanana kadar suçlu Uzun süreli kumulatif etkilerinin neler olacağı bilinmediğinden dikkatli tüketilmeli.

90 Biyogüvenlik Bitki, hayvan ve mikroorganizmaların kullanımı ile oluşturulan biyoteknolojik ürünlerin çevre ve insan sağlığı üzerinde güvenli kullanımının sağlanmasıdır.

91

92 AB (26 Mayıs 1998) Konsey Düzenlemesi 1139/98/EC; Genetik olarak modifiye edilmiş ürünlerin etiketlenmesi. Ocak /2000; %1 eşiği uygulaması; Genetik modifikasyon sonucu, gıdaların DNA veya protein ile kaza sonucu kontaminasyonu, minimum eşik belirtimini gerekli kılmaktadır. AB (2002) Konsey Düzenlemesi 178/02/EC AB (2003) Konsey Düzenlemesi 1829 ve 1830/03/EC %0.9 eşiği uygulaması Tüketici hakları yönünden etiketleme sistemi büyük önem taşıyor.

93 Ulusal Biyogüvenlik Yönetmeliği ve Kanun Çalışmaları Mayıs 1998 de Tarım ve Köyişleri Bakanlığı nca Transgenik Bitkilerin Alan Denemeleri Hakkında Talimat hazırlanmıştır. Avrupa Topluluğu Konseyi nin 90/220/EEC sayılı yasasına dayanarak Genetik Yapısı Değiştirilmiş (GDO) ların Çevreye Bilinçli Salınımı ve Pazara Sürülmesi Hakkında Yönetmelik ve Bitki Çeşitlerinin Tescil Edilmesine İlişkin Yönetmelik le ilgili raporlar hazırlanmıştır. Ulusal Biyogüvenlik Kanun Taslağı hazırlanarak TBMM ye sunulmuştur.

94 8 Kasım 2006 ÇARŞAMBA Resmî Gazete Sayı : TOHUMCULUK KANUNU Kanun No Kabul Tarihi : 31/10/2006

95 Türkiye'ye genetiği değiştirilmiş organizma (GDO) veya GDO'lu ürün ithalatında Avrupa Birliği (AB) referansları dikkate alınacak. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Biyogüvenlik Yasa Taslağı'nın çıkarılamaması nedeniyle, gıda ve yem maddelerinde kullanılan GDO'ların, GDO içeren veya GDO'lardan üreten bileşen içeren veya GDO'lardan üretilen gıda ve yem maddelerinin izin, tescil, kontrol ve denetim hizmetlerinde uygulanması gereken usülleri, çıkardığı bir talimatla belirledi. Haziran 2007 de yayınlanan talimat, Biyogüvenlik Yasası çıkarılamadığı için Türkiye'nin de taraf olduğu Cartagena Protokolü'ne de dayandırılarak yayımlanan talimata göre, sadece AB tarafından gıda ve/veya yem maddesi olarak onay verilen GDO ve GDO'lu ürün ve ürün grupları, talimat kapsamında değerlendirilecek. AB'nin onay listesi, bakanlık tarafından güncelleşecek. AB onay listesinde yer alan ürünlerin, onay listesinde yer alan ürün gruplarını içeren gıda ve yem maddelerinin ithalatında, üretici veya ihracatçı ülkenin resmi/yetkili otaritesinden, ürünün GDO içerip içermediğine dair beyanbelge istenecek. Ürün en fazla yüzde 0,9 oranında GDO'yu içeriyorsa veya üründe hiç GDO yok ise söz konusu beyan/belgede "Bu ürün GDO içermemektedir" ifadesi yer alacak. Ürünün GDO içerdiğinin beyan edilmesi halinde ise beyan edilen gen AB onay listesinde yer alıyorsa, talimat ve ilgili diğer mevzuat gerekliliklerini sağlaması şartışla, ürüne ithalat izni verilecek. İthalatçıdan, "izin verilen GDO içeren ürünü hangi üretim-işleme tesisinde ne amaçla kullanacağı (gıdaveya yem amaçlı), gıda üretiminde kullanılacak ise hangi gıdanın ürnetiminde (sos, büsküvi, cips. vs) kullanacağı veya kime satacağı"na dair noter onaylı taahhütname alınacak.ithal edilerek başkasına devredilen veya ne amaçla olursa olsun GDO'lu ürün alan veya satan her kişi-kurum, GDO'lu ürünün kime ve ne amaçla devredildiği hakkında, alım-satım işlemini takip eden 5 iş günü içinde ilgili tarım il müdürlüğüne bilgi verecek. Ürünün fiili ithalatında, üretici veya ihracatçı ülkede bulunan akredite bir laboratuvardan ürünün GDO içerip içermediğine, eğer içeriyor ise hangi gen çeşidini ne miktarda içerdiğine dair analiz belgesi istenecek. O ülkede akredite laboratuvar bulunmadğı durumlarda, diğer ülkelerin akredite laboratuvarlarında bu analiz belgesi alınabilecek.

96 1998 yılının en önemli olayı, ABD Madison kentinde Wisconsin Üniversitesi nden James Thomson ve ekibini, IVF laboratuvarında dondurulmuş ya da taze 36 tane embriyondan 5 adet insan embriyonik kök hücre serisi ürettiklerini rapor etmesiydi (Science, 282 (5391):1145, 1998). Bu olaydan sonra embriyonik kök hücre araştırmaları hız kazandı.

97 Kök Hücre Nedir? Kök hücreler vücudumuzda bütün dokuları ve organları oluşturan ana hücrelerdir. Henüz farklılaşmamış olan bu hücreler sınırsız bölünebilme ve kendini yenileme, organ ve dokulara dönüşebilme yeteneğine sahiptir.

98 Stem (Kök hücreler) nereden sağlanır?

99 Totipotent Kök Hücre: Her şeyi yapan anlamında olan bu hücreler her üç germ yaprağına ait hücrelere dönüşmek yanında trofoblastları da yapan hücrelerdir(zigot, Blastomer safhasındaki hücreler). Pluripotent Hücreler: Blastosit içindeki boşlukta yer alan iç hücre kitlesi = Embriyonel kök hücre, bu tanım için uygun olup, her üç germ yaprağına ait hücrelere dönüşebilen hücrelerdir. Multipotent Kök Hücre: Diğer kök hücrelere göre daha özelleşmiş sadece bir germ yaprağına ait hücre türlerine dönüşebilen hücrelerdir.

100 Science Dergisi 2003 yılının en önemli 10 tıp olayı arasında Kök Hücreler ile ilgili gelişmeleri göstermiştir. Nature Dergisi 2005 yılında bilimsel alandaki 10 beklentiden biri olarak Kök Hücre araştırmalarındaki kısıtlamaların kalkmasını gösterdi.

101

102

103 Yaşam ABD de insan embriyosu kopyalandı ABD li araştırmacılar hücre kopyalama teknolojisinden yararlanarak laboratuvar ortamında doku hücresinden embriyo ürettiklerini ilan ettiler. Tıpta benzersiz uygulamaların önünü açacak haber heyecan yarattı. Merkezi Amerika Birleşik Devletleri'nin Kaliforniya eyaletinde bulunan Stemagen firması insan hücresinden embriyo ürettiğini açıkladı. Stemagen firmasının araştırma sorumlusu Andrew French, iki yetişkin erkeğin deri hücreleri kullanılarak 5 embriyo yapıldığını, deneyin başarıya ulaştığından emin olmalarının ardından embriyoları yok ettiklerini söyledi: Asıl hedefimiz, hastanın hücreleriyle uyum sağlayacak embriyonal kök hücreleri üretmek. Böylece doku ve organ nakilleri de mümkün hale gelecek.

104 Kök hücrede melez embriyo dönemi İngiltere'de Avam Kamarası, tıbbi araştırmalar için insan-hayvan hücrelerinden oluşan embriyolar üretilmesine olanak sağlayan yasayı onayladı. Alman hükümeti melez embriyo araştırmalarına yasağın devam edeceğini duyurdu. İnsan Üremesi ve Embriyo Araştırmaları yasalarında son 20 yılda yapılan en büyük değişiklikle ilgili yasa, Avam Kamarasında 176'ya karşı 336 oyla kabul edildi.

105 İnsandan insana değişen genetik yapı, 2007'nin en önemli keşfi kabul edildi. Genetik 2007 ye damgasını vurdu Genetik, 2007 de en önemli bilimsel gelişmelerin kaydedildiği alan oldu. Bilim dünyasının önemli yayınlarından Amerikan Science dergisi, kök hücre alanındaki araştırmaları da "çığır açıcı önemde" değerlendirdi. Bilim dünyasının önde gelen yayın organlarından Amerikan Science dergisi, 2007'nin en önemli bilimsel gelişmesi olarak, genetik alanında kaydedilen son gelişmeleri belirledi.

106 Using his own DNA, J. Craig Venter and his team have decoded a new version of the human genome. The Diploid Genome Sequence of an Individual Human Samuel Levy1*, Granger Sutton1, Pauline C. Ng1, Lars Feuk2, Aaron L. Halpern1, Brian P. Walenz1, Nelson Axelrod1, Jiaqi Huang1, Ewen F. Kirkness1, Gennady Denisov1, Yuan Lin1, Jeffrey R. MacDonald2, Andy Wing Chun Pang2, Mary Shago2, Timothy B. Stockwell1, Alexia Tsiamouri1, Vineet Bafna3, Vikas Bansal3, Saul A. Kravitz1, Dana A. Busam1, Karen Y. Beeson1, Tina C. McIntosh1, Karin A. Remington1, Josep F. Abril4, John Gill1, Jon Borman1, Yu-Hui Rogers1, Marvin E. Frazier1, Stephen W. Scherer2, Robert L. Strausberg1, J. Craig Venter1

107 Project Jim Watson genome sequence published in journal Nature Saturday, 19 April 2008 Page 1 of 2 On Thursday, April 17, 2008, the genome of James Watson was published in the journal Nature. Watson co-discovered the twisted double helix structure of DNA (deoxyribonucleic acid), the substance that carries an organism s genetic information

108 Amerikan Bilimsel İlerleme Derneği (AAAS) tarafından yayımlanan ve bilim dünyasının en prestijli yayınları arasında kabul edilen haftalık Science dergisine göre insanların genetik yapısındaki farkları ortaya koyan bilimsel araştırmalar 2007 nin en önemli buluşu oldu. Tek nukleotid Polimorfizmi yani kısaca SNP adı verilen Single Nucleotide Polymorphism, bir insanın DNA sekansında oluşabilecek küçük değişiklik ya da varyasyonları tanımlamakta kullanılıyor. Uzmanlar, bu alanda önemli insandan insana büyük farklılıklar belirledi.

109 Kök hücre araştırmalarında devrim Science dergisi Japon ve Amerikalı bilim insanları tarafından geliştirilen ve insan derisi hücrelerini kök hücreye dönüştüren yöntemi yılın en önemli ikinci bilimsel olayı seçti.hasta doku veya organların değiştirilmesinde devrim sayılabilecek buluş, hastanın genetik şifresine göre kök hücre yaratma imkanı sağlıyor ve böylece hastanın dokuyu reddetme riski ortadan kaldırıyor. Yeni teknikte, genetik açıdan değiştirilmiş yetişkin hücreler, kök hücreler kadar esnek hale getirilebiliyor. Geliştirilen yeniliğin kök hücre araştırmalarıyla ilgili birçok çekinceyi ortadan kaldırması bekleniyor.

110 Yeni aşılar geliyor Uzmanlar, insanın bağışıklık sisteminde önemli bir yere sahip T hücreleriyle ilgili önemli noktalara açıklık getirdi. Virüs ve tümörlere karşı yeni aşıların geliştirilmesini sağlayacak yeni buluş da Science dergisinin en önemli bilimsel olaylar listesinde sıralandı.

111 Nature dergisi, yılın metodu dalında da genetik araştırmalarda kullanılan yeni yöntemleri seçti.

112 İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ MOLEKÜLER BİYOLOJİ VE GENETİK BÖLÜMÜ İLGİNİZ VE DAVETİNİZ İÇİN TEŞEKKÜR EDERİM.