MOLEKÜLER BİYOLOJİ ANABİLİMDALI

Transkript

1 MOLEKÜLER BİYOLOJİ ANABİLİMDALI Biyoloji bilimini klasik ve modern olmak üzere iki kategoriye ayırmak mümkündür. Klasik biyoloji içerisinde Zooloji ve Botanik alt bilim dalları yer alırlar ve daha genel konularda kendi alanları ile ilgili araştırmalar yaparlar. Moleküler biyoloji bütün canlıları moleküler düzeyde inceleyen, moleküllerin yapısı ve fonksiyonlarını modern tekniklerle araştırıp analiz eden, mikroorganizmaları model organizma olarak kullanıp yüksek yapılı canlılardaki olayları araştıran ve elde edilen bulgu ve bilgileri çok farklı alanlarda yaşama geçiren, modern biyoloji şeklinde tanımlanan bilim dalıdır. Moleküler biyolojiden elde edilen bilgiler ve bu alanda kullanılan teknikler, Biyoteknoloji, Moleküler biyoteknoloji ve Nanobiyoteknoloji gibi geleceğin bilim dallarının ortaya çıkmasını sağlamıştır. Bir başka şekilde ifade edilecek olursa, her biri kendi içinde çok farklı bilimleri barındıran Biyoteknoloji, Moleküler biyoteknoloji ve Nanobiyoteknoloji, moleküler biyolojinin uygulama alanlarıdır. Moleküler biyoloji klasik biyoloji şeklinde adlandırılan Zooloji ve Botanik gibi bilim dallarından farklı olarak, yaşamın moleküler düzeyde anlaşılmasını sağlayan ve ortaya çıkan sonuçların doğrudan uygulamaya döküldüğü bir alan olmuştur. Moleküler biyoloji 20. Yüzyılda ortaya çıkmış, 1940 lı yıllarda DNA nın genetik materyal olduğunun saptanmasıyla giderek daha fazla araştırıcının ilgi duyduğu bir alan haline gelmiştir yılında DNA molekülünün heliks yapısının ortaya konulması ve aynı dönemde protein kimyasındaki araştırmalar bu alandaki çalışmalara hız kazandırmıştır li yıllara kadar geçen süreçte, özellikle Konjugasyon ve Transformasyon gibi olaylarda Plasmid adı verilen, kendine has çift iplikli halkasal DNA sı olan, kendi kendine replikasyon yapabilen ekstrakromozomal hareketli genetik yapıların bakteriler arasında aktarılması, moleküler biyolojiye olan ilgiyi bir kat daha artırmıştır yılları arasında nükleik asitleri kesen enzimlerin keşfedilmesi, 1970 lerin başında moleküler biyolojide devrim niteliğinde gelişmelere yol açmıştır yılında kesici enzimler ve Plasmidler kullanılarak başka bir organizmadan alınan bir genin vektör olarak adlandırılan plasmid içine yerleştirilmesi sonucunda, REKOMBİNANT DNA adı verilen yeni bir genetik materyal elde edilmiştir. Elde edilen bu yapının başka bir organizmaya aktarılması (Transformasyon) sonucunda yeni özellik kazanmış organizma elde edilmiş ve bu işlem GEN KLONLAMA olarak adlandırılmıştır. Gen klonlama bir çok farklı aşamayı bünyesinde taşıyan ve günümüzde GENETİK

2 MÜHENDİSLİĞİ şeklinde ifade edilen komplike ve tamamen uygulamaya dönük bir alanı doğurmuştur. Rekombinant DNA tekniğinin bulunması ve Gen Klonlama olayı, 1978 yılında İnsan İnsülin geninin Escherichia coli bakterisine aktarılması ve insülin üretiminin gerçekleşmesini sağlamıştır. Böylece Moleküler biyolojinin üretime dönük ilk uygulaması yapılmış ve BİYOTEKNOLOJİ olarak adlandırılacak yeni bir bilim dalının doğuşu gerçekleşmiştir. Moleküler biyolojideki ikinci sıçrama 1989 yılında PCR (Polimeraz Zincir Reaksiyonu) tekniğinin bulunması ile gerçekleşmiştir. Bu yöntem, kısa bir zaman diliminde (30 dakika gibi) nükleik asitteki istenilen bir bölgenin veya genin enzimatik olarak milyarlarca kopyasını çıkarmayı başarmıştır. PCR tekniği gen klonlamadan adli tıp alanına, Arkeolojik kazılarda elde edilen fosillerden yeni canlıların oluşturulmasına, bütün canlılarda filogenetik çalışmaların yürütülmesi ve sistematiğin %100 e yakın doğrulukta ve genetik materyal temel alınarak yapılmasına (Klasik biyolojide morfolojisine bakılarak, yaşadığı coğrafik bölge dikkate alınarak, yaprak-çiçek-dal gibi yapıların şekline göre sınıflandırma yapılmaktaydı. Eğitimde geleceğe dönük atılımlar yapmak isteyen bölümler, günümüzde gerek bitki ve gerekse hayvansal organizmalardaki sistematik çalışmalarını da moleküler biyolojik yöntemlerle yapmaktadırlar), Hemen her türlü kalıtsal hastalığın gen düzeyinde saptanmasında, Özellikle viral salgınların ortaya çıkmadan belirlenmesinde, son dönemde Dünya genelinde sıkça gündeme gelen antibiyotik dirençliliklerinin kaynak ve nedeninin belirlenmesinde, Mutasyon ve polimorfizm çalışması gibi daha birçok alanda kısa sürede ve büyük doğrulukta sonuçlar alınmasını sağlamıştır. Moleküler Biyolojideki bu çarpıcı gelişme, takip eden yıllarda İnsan genom projesi, Kopyalama, Prokaryot ve Eukaryot organizmalarda tam genom sekansının çıkarılması, Biyoteknolojik aşıların üretimi, AIDS başta olmak üzere bir çok önemli hastalıkta kullanılan teşhis kitlerinin üretimi, Biyoteknoloji uygulamalarının bitki ve hayvansal organizmalarda yaygınlaşması, gezegenimizin en önemli sorunlarının beklide ilk sırasını oluşturan çevre kirliliği ve iklim değişikliği ile mücadele, gen terapisi ve kök hücre uygulamalarının yaygınlaşması gibi konularda büyük bir hızlanma ve saf ürünlerin elde edilmesinin yolunu açmıştır. Bu gün için özellikle mikroorganizmalarda istenilen özelliğe sahip her türlü iyileştirme yapılarak süper organizmalar üretip, bu organizmaları gerek Biyoteknoloji ve gerekse Nano-biyoteknoloji alanında kullanmak artık oldukça kolaydır.

3 Moleküler Biyoloji anabilim dalımız, bütün bu gelişmelerin ışığında çalışma konularını her geçen gün çeşitlendirerek başarıyla yürütmektedir. Anabilim dalımızda 1985 yılından günümüze kadar çok sayıda Doktora ve Yüksek Lisans tez ve projesi ile bir çok araştırmacı yetişmiş ve farklı Üniversitelerde akademisyen olarak çalışmanın yanı sıra, özel sektörde istihdam edilmişlerdir. Moleküler Biyoloji anabilim dalımız Prof. Dr. Ömer ÇOLAK, Prof. Dr. Burhan ARIKAN ve Prof. Dr. Hatice KORKMAZ GÜVENMEZ den oluşmaktadır. Anabilim dalımız Moleküler Bioyoloji Araştırma laboratuarı, Mikrobiyoloji Araştırma laboratuarı ve TUBİTAK desteği ile kurduğumuz YEMEN-TUBİTAK araştırma laboratuarlarında lisansüstü, bireysel ve TUBİTAK projelerini yürütmektedir. Anabilim dalımızda çalışmalarını sürdüren Prof. Dr. Burhan ARIKAN ve Prof. Dr. Hatice KORKMAZ GÜVENMEZ aynı zamanda Biyoteknoloji Anabilim Dalı öğretim üyeleri olup, çalışmalarını eş zamanlı olarak devam ettirmektedirler. Başlangıçta bir çoğunu kendimizin yaptığı (Hocamız Prof. Dr. Ömer ÇOLAK) ekipmanlarımız (Yüksek devirli santrifüj, elektroporasyon ve elektrofüzyon sistemleri, PCR sistemi, PULSED FİELD, PAGE, Gradient gel, İki boyutlu gel, Agaroz gel, Güç kaynağı ve Fraksiyon kolektör ile Destaining sistemleri gibi Elektroforez ekipmanları) ile çalışmalarımızı sürdürürken, bu gün her üç laboratuarımızda da Moleküler Biyoloji ve Biyoteknoloji çalışmaları için gereksinim duyulan bütün ekipmanlar ve alt yapı donanımı mevcuttur. Anabilim dalımızda yer alan öğretim üyeleri Ç.Ü. Tıp Fakültesi onkoloji, tıbbi biyoloji, gastroenteroloji ve çocuk alerjisi anabilim dalları ile ortak lisansüstü eğitim program ve projeleri yürütmektedir. Anabilim Dalımız Öğretim üyelerinden Prof. Dr. Burhan ARIKAN ve Prof. DR. Hatice KORKMAZ GÜVENMEZ in TUBİTAK-MAM grubu ile başlattığı, bütçesi TL olan ve enzim Biyoteknolojisi temelli YEMEN projesine, daha sonra Prof. Dr. Ömer ÇOLAK ve Genel Biyoloji anabilim dalı öğretim üyesi Prof. Dr. Sadık DİNÇER de dahil edilmiş ve proje başarıyla tamamlanmıştır. Projede Çukurova Üniversitesi FEF Biyoloji Bölümü Moleküler Biyoloji Anabilim dalı ile birlikte TUBİTAK-MAM, Marmara Üniversitesi, Kocaeli Üniversitesi, Ege Üniversitesi, Tarım Bakanlığı Ankara ve Aydın Erbeyli Tavukçuluk Enstitüsünden yaklaşık 50 araştırmacı yer almıştır. Bu büyüklükte bir proje hem Üniversitemiz hem de bölümümüz için ilk olma özelliğindedir. Bu proje kapsamında bölümümüze bir adet ileri araştırma olanaklarına sahip araştırma laboratuarı kazandırmanın yanı sıra, proje

4 çıktısı olarak çok sayıda genç bilim insanının yetişmesi, çok sayıda bilimsel makale ve bir ürüne ait patent alınmıştır Patent bölümümüz için bir ilktir. Daha da önemlisi ülkemizin tamamen dışa bağımlı olduğu bu alanda rekabet edebilir ürünler geliştirilerek kullanıma sunulmuştur. Moleküler biyoloji anabilim dalı ilkleri başarmanın gururunu yaşamakta olup, bunu saygın araştırıcı kadrosuna ve çalışmalar için gerekli olanakları sağlayan Ülkemiz, Üniversitemiz ve Bölümümüze borçludur. Anabilim dalımızda görev alan öğretim üyelerimiz 1985 yılından itibaren günümüze kadar geçen süreçte, çok sayıda Yüksek lisans ve Doktora öğrencisine danışmanlık yaparak her birini projelerle desteklemişlerdir. Prof. Dr. Ömer ÇOLAK toplam 26 Yüksek lisans ve 12 Doktora tez öğrencisini mezun ederken, halen 2 Yüksek lisans ve 2 Doktora öğrencisine danışmanlık yapmaktadır. Hocamız toplamda 42 Lisansüstü öğrenciye danışmanlık yapmıştır. Mezun ettiği öğrencilerden 5 Profesör, 1 Doçent ve 1 Yrd. Doç. değişik üniversitelerde görev yapmaktadır. Hocamız toplamda 55 lisansüstü ve bireysel proje ile 2 TUBİTAK projesi tamamlamıştır. Prof. Dr. Burhan ARIKAN toplam 20 Yüksek lisans ve 5 Doktora tez öğrencisini mezun ederken, halen 6 Doktora öğrencisine danışmanlık yapmaktadır. Hocamız toplamda 31 lisansüstü öğrenciye danışmanlık yapmıştır. Mezun ettiği öğrencilerden 1 Profesör, 1 Doçent ve 2 Yrd. Doç. Değişik üniversitelerde görev yapmaktadırlar. Hocamız toplamda 38 lisansüstü ve bireysel proje ile 2 TUBİTAK projesi tamamlamıştır. Prof. Dr. Hatice Korkmaz GÜVENMEZ toplam 11 Yüksek lisans ve 1 Doktora tez öğrencisini mezun ederken, halen 4 Yüksek lisans ve 4 Doktora öğrencisine danışmanlık yapmaktadır. Hocamız toplamda 20 Lisansüstü öğrenciye danışmanlık yapmıştır. Hocamız toplamda 22 lisansüstü ve bireysel proje ile 1 TUBİTAK projesi tamamlamıştır. Anabilim dalımızda yer alan öğretim üyelerimizin gerçekleştirdikleri çalışmaları çok sayıda Yurt dışı ve Yurt içi dergide yayınlayarak bilim dünyasına duyurmuşlardır. Anabilim dalımızda gerçekleştirilen araştırmaları aşağıdaki başlıklarda toplamak mümkündür. 1-Atıksu arıtma (Aktif çamur, SBR, Nitrifikasyon/Denitrifikasyon ve Alg-oksidasyon), biyogaz üretimi ve katı atıklardan kompost üretimini içeren Çevre ve Enerji Biyoteknolojisi

5 2-Hastahane kaynaklı bakterilerde antibiyotik dirençliliğinin kökeninin saptanması, dirençlilik düzeyi, konjugasyon ve transformasyon ile bakteriler arasında plasmid aktarımı, mikrobiyal aşı hazırlama konularını içeren Moleküler biyolojik çalışmalar 3-Bakteriyofajlar ve faj dirençlilik mekanizmaları (Mikrobiyoloji-Moleküler biyoloji çalışmaları) 4-Antibiyotik üretimi ve saflaştırılması (Farmasötik Biyoteknoloji) 5-Mikrobiyal enzim üretimi ve biyoteknolojik uygulamaları (Amilaz, Selülaz, Ksilanaz, Poteaz, Lipaz, Kitinaz, Keratinaz, Tyrosinaz). Mikrobiyal Enzim Biyoteknolojisi/Moleküler Biyoteknoloji 6.Ekstremophilik enzimler ve biyoteknolojik uygulamaları (Endüstriyel Biyoteknoloji) 7-Tıbbi önemi olan mantar kültürünün yapılması ve üretimi (Ganoderma lucidium, Pleurotus oestratus) Farmasötik Biyoteknoloji 8-Meme kanseri, prostat kanseri ve ilgili genler (Moleküler Biyoloji) 9-Gıda patojenleri ve bunlara ait toksinler (Gıda Biyoteknolojisi) 10-Allerjen etki gösteren mantarlar ve antikor üretimi (Farmasötik Biyoteknoloji) 11-Cold shock proteinler ve Cold aktif mikrobiyal enzimler (Gıda/Endüstriyel Biyoteknoloji) 12-Transpozonlar ve transpozable yapılar (Moleküler Biyoloji) 13.Bitki Büyümesi ve gelişimi indükleyen mikroorganizmalar ve metabolitler (Bitki Biyoteknolojisi) Bütün bu alanlar, anabilim dalımızdaki öğretim üyelerinin sürekli olarak güncel ve gelecekte ön plana çıkacak alanlarda araştırmalar yaptıklarının ve kendilerini sürekli geliştirdiklerinin bir göstergesidir. Anabilim dalımızda, burada başlıklar halinde verdiğimiz araştırma konuları ile ilgili geleceğe dönük çok sayıda tasarlanmış ve fizibilite çalışmaları tamamlanmış projelerimiz vardır. Henüz projelendirilmedikleri için burada paylaşma olanağımız bulunmamaktadır. Bununla birlikte, şu an değerlendirmede olan ve önemli bir sanayii kuruluşu ile birlikte Bilim

6 ve Sanayi Bakanlığına sunduğumuz SANTEZ projesini bunlara örnek olarak vermemiz mümkündür. Çukurova Üniversitesi FEF Biyoloji Bölümü Moleküler Biyoloji Anabilim Dalının bünyesinde yer alan değerli öğretim üyelerimiz; gerçekleştirmiş oldukları çalışmaları, yetiştirdiği son derece değerli ve her biri diğerinden daha donanımlı lisans üstü öğrencileri, başarıyla tamamladıkları örnek ve Üniversitemiz düzeyindeki en yüksek bütçeli projesi, çalışmalardan ürettikleri çok sayıda uluslararası ve ulusal yayınları ve yarattıkları istihdam olanakları ile Lisans öğrencilerimiz ve bu alana ilgi duyan, geleceği kafalarında şekillendirmiş genç beyinlere ışık tutacak, onların geleceğe dönük öz güvenlerinin gelişmesine katkı yapacaklardır. Bu gün her alanda bildiklerimizin hemen hepsi doğada var olan ve bizlerin fark edebildikleri olaylardır. Her gün doğal seyrinde gerçekleşen bu olayları fark edip laboratuar koşullarında hızlandırabildiğimiz takdirde, milyonlarca yılda ortaya çıkan değerleri kısa sürede daha saf, daha bol ve daha ekonomik düzeyde oluşturmak mümkündür. Anabilim Dalımızın gelişmesinde emeği geçen ve her alandaki olumlu katkıları ile saygın bir değer üreten, Moleküler Biyoloji Anabilim Dalı öğretim üyeleri, asistanları ve Lisansüstü öğrencilerine sonsuz teşekkür ediyor, başarılarının devamını diliyorum. Prof. Dr. Burhan ARIKAN Moleküler Biyoloji ABD Başkanı