Rekombinant DNA Teknolojisi, Klonlama ve Kullanım Alanları

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Rekombinant DNA Teknolojisi, Klonlama ve Kullanım Alanları"

Yildiz Yazar
5 yıl önce
İzleme sayısı:

Rekombinant DNA Teknolojisi, Klonlama ve Kullanım Alanları 2014201074 ÖZLEM

1 Rekombinant DNA Teknolojisi, Klonlama ve Kullanım Alanları ÖZLEM YAVAŞ DUYGU ŞEN CANAN BAŞTÜRK MERVE ŞİMŞEK

2 DNA taşıdığı REPLİKASYONU bilgi sayesinde hücrenin hayatsal faaliyetlerini yönetmekle birlikte, çoğalarak yeni hücreler (nesiller) de meydana getirmek zorundadır. DNA molekülünün eşini oluşturarak çoğalmasına replikasyon(ikileşme, eşleme) adı verilir.

çoğalmasıdır. Genetik materyal üzerinde yapılan çalışmaları kapsar.

3 Rekombinant DNA Teknolojisi Bir organizmanın (koşullara uygun olan) içine herhangi bir yolla değiştirilmiş DNA parçasının yerleştirilmesi ve çoğalmasıdır. Genetik materyal üzerinde yapılan çalışmaları kapsar. Rekombinant DNA teknolojisinden sanayi, tarım ve ilaç üretimi gibi birçok alanda yararlanılmaktadır.

4 Bitkilere aktarılan bir gen, bu bitkilerin zararlı organizmalara karşı direnç kazanmasını sağlar. Bu yolla elde edilen bakteriler toksik yapıdaki atık maddelerin temizlenmesinde kullanılır. Bu yöntemle üretilen insülin hormonu şeker hastalarında kullanılır. Bu teknoloji ile üretilen enzimler; deterjan, şeker ve peynir üretiminde kullanılır.

5 Rekombinat DNA teknolojisi ile gen klonlama da yapılabilmektedir. Koyunlar üzerinde yapılan bu denemede başarılı olunmuş fakat insan klonlama üzerinde çalışmalar yapmak yasaklanmıştır. Rekombinant DNA teknolojisinde kullanılan yöntemler; Özel enzimler kullanarak DNA moleküllerinin kesilmesi DNA nükleotid dizisinin saptanması DNA hibridizasyonu DNA nın klonlanması

6 REKOMBİNASYON Rekombinant DNA teknolojisinin genetik temelidir. Rekombinasyon, yavrularda anne ve babadan gelen kalıtsal özelliklerin değişiklik meydana getirerek açığa çıkmasının sebebidir.

7 Klonlanmak (istenen) gen belirlenir. Vektör bakteri ve klonlanacak olan gen aynı restriksiyon enzimleri ile kesilir. Rekombinant DNA bir bakteri hücresine aktarılarak rekombinant bakteri hücresi oluşturulur. Bakterilerin üremesi ile klonlar oluşturulur ve bunların arasından istenilen klonlar (rekombinant DNA içerenler) seçilir. Seçilen klonlar ile istenilen amaca yönelik değişik uygulamalar yapılabilir. İstenilen DNA ile vektör olarak kullanılacak bakteri saf olarak elde edilir Aynı restriksiyon enzimleri ile kesilen klonlanacak gen ve plazmitte oluşan yapışkan uçlar DNA ligaz enzimi yardımıyla birleştirilerek rekombinant DNA molekülü elde edilir. Böylece klonlanacak gen vektör olarak kullanılan plazmidin içine yerleşmiş olur.

Klonlama sadece bir embriyonun veya organizmanın benzeşik ikizinin yaratılması

8 KLONLAMA Klonlama günümüzde embriyoların veya herhangi bir organizmanın kopyalanması ile aynı anlamda kullanılmaktadır. Klonlama sadece bir embriyonun veya organizmanın benzeşik ikizinin yaratılması değil aynı zamanda özgün bir DNA parçasının da çoğaltılması anlamına gelmektedir. İkiye ayrılır: Bitkilerde Klonlama Hayvanlarda Klonlama

9 Bitkilerde Klonlama Aslında bir çeşit vejatatif üreme diyebiliriz. Burada canlıdan diploid hücreler alınıyor ve geliştiriliyor böylece istenilen özellikte veya ata canlıya benzer yeni bireyler elde ediliyor

10 Bu yöntem sayesinde bitkinin tohum verimliliği, ürün miktarı ve kalitesi artırılabilir. Bu teknoloji kullanılarak böcek ilaçlarına, kuraklığa, soğuğa, tuza ve hastalıklara karşı dirençli bitki türleri elde edilmektedir.

Bitki hücrelerine yeni genlerin aktarılmasında taşıyıcı (vektör) olarak Agrobacterium tumefaciens bakterisinden elde edilen bir plazmit kullanılır.

11 Bitki hücrelerine yeni genlerin aktarılmasında taşıyıcı (vektör) olarak Agrobacterium tumefaciens bakterisinden elde edilen bir plazmit kullanılır. Agrobacterium tumefaciens bakterisinde iki farklı plazmit DNAʼsı bulunur (A ve B plazmitleri). Bu bakteri sahip olduğu plazmitini, doğal olarak bitki hücresine aktarabilme özelliğine sahiptir.

12 HAYVANLARDA KLONLAMA Bu klonlama 1997 Dolly nin klonlanması ile gündeme gelse de daha eskiler dayanmaktadır bu çalışmalar. Örneğin ilk iribaşın klonlanması 1952 yılında olmuştur Belirli bir kademeye kadar ilerlemiş olan embriyodan alınan bir diploid hücrenin çekirdeği çıkarılmış bir yumurtanın içine aktarılması ile oluşturulmuştur.

13 Hayvanlarda klonlama; Kök hücre çalışmalarında kullanmak üzere hücre sağlamak, Kök hücreleri iyileştirmek amacıyla kullanmak, Soyu tükenme tehlikesiyle karşı karşıya olan türleri korumak, Soyu tükenmiş canlıların tekrar hayata döndürülmesi gibi amaçlarla kullanılabilir.

14 Klonlama yöntemi ile bitki ve hayvanlarda ata canlı ile aynı genetik özelliklere sahip canlılar da elde edebiliriz. Memeli canlılardaki ilk klonlama 1997 yılında gerçekleştirilmiştir. Klonlama sonucu oluşan ilk memeli olan Dolly, DNA'sını aldığı koyunun genetik olarak ikizidir. Aşağıda Dolly'nin klonlanmasının basamakları verilmiştir.

16 1. Ergin bir koyunun (A) memesinden bir hücre alınır. Bu somatik hücre genetik olarak bir koyunun oluşması için gerekli bütün genleri içermektedir. Fakat bu genlerden sadece bir kısmı aktif durumdadır. 2. Meme hücresi besin bakımından fakir bir ortama alınarak hücre döngüsü durdurulur. G0 evresine giren hücrenin bütün genleri aktifleşmiş durumdayken çekirdeği çıkarılır. 3. Başka bir koyundan (B) alınan yumurta hücresinin çekirdeği çıkarılır. 4. İlk koyundan (A) alınan meme hücresinin çekirdeği, boşaltılmış yumurta hücresinin içine yerleştirilip, elektrik akımı yardımıyla kaynaştırılır.

17 5. Elektrik akımı aynı zamanda yumurta hücresinin bölünmeye başlamasını uyarır. Mitoz bölünmeler sonucunda altı günlük olan erken embriyo oluşur. 6. Erken embriyo taşıyıcı anne görevini yapacak olan üçüncü bir koyunun (C) rahmine yerleştirilir. 7. Embriyonik gelişimin tamamlanması ile bir kuzu (Dolly) dünyaya gelir.

18 Gen mühendisleri kök hücreler üzerinde de çeşitli çalışmalar yapmaktadır. Kök hücreler, kendini yenileme özelliğine sahip olan farklılaşmamış hücrelerdir. Bu hücreler gerek vücut içinde gerekse laboratuvar ortamında bölünerek farklı hücre tiplerine dönüşebilirler.

19 İnsanlardaki temel kök hücreleri üç çeşittir: Yetişkin kök hücreleri, vücutta birçok doku ve organda bulunur. Bulundukları dokuda hasar olması durumunda bölünerek hasarı onarırlar. Embriyonik kök hücreleri, embriyonun erken dönemlerinde elde edilen hücreler olup zamana bağlı olmaksızın çoğalırlar. Sürekli kendini yenileme ve tüm hücrelere dönüşebilme yetenekleri vardır. Kordon kanından elde edilen kök hücreleri, uygun ortamlarda bekletilir. Bireyin ilerleyen yaşamında ortaya çıkabilecek sağlık sorunlarının tedavisinde kullanılırlar.

20 Kullanım Alanları Rekombinat Dna teknolojisi kullanıldığı alanlar; Prenatal tanıda Kanser teşhisinde Aşı üretiminde Biyoteknolojik çalışmalarda Hastalıkların patolojik tanısında Adli tıpta

21 Gen Terapisi Gen terapisi, tedavi edici potansiyeli olan ileri düzey bir tekniktir. Bu konuda ilk başarılı çalışma, ölümcül bir genetik hastalığın tedavisi ile ilgilidir. Bu strateji, bağışıklık sistemi yetmezliğinin görüldüğü ADA-SCID hastalığının tedavisi için başarılı sonuçlar ortaya çıkarmıştır. Bu teknolojinin başlangıcında, T lenfositlerine gen transferi konusunda zorluklar yaşanmıştır. Buna rağmen daha sonra, kandaki kök hücreler hedeflendiğinde daha başarılı sonuçlar elde edilmiştir.

22 Rekombinant DNA teknolojisinin biyomedikal önemi: Birçok hastalığın moleküler temelini anlamak (ailesel hiperkolesterolemi, orak hücre anemisi, talessemi, kistik fibroz, müsküler distrofi) DNA teknolojisi kullanılarak tedavi etmek (örn: insülin, büyüme hormonu

23 Kanser Teşhisinde Kanser teşhisinde; Retroviruslar Onkogenler Mutant genler

24 Aşı Üretimi Yenebilir aşıların üretimi Muz patates gibi ürünlere hepatit B, Kolera aşılarının klonlanması

25 Biyoteknolojik çalışmalarda Çevre mühendisliğinde Biyolojik savaş Süper bakteriler oktan, ksilen, naftalin ve karışık hidrokarbonlar gibi petrol artıklarını kullanabilen bakteri türlerinden

26 SORULAR 1.Klonlama ile ilgili verilen bilgilerden hangisi yanlıştır? A)Klonlama kök hücre üretimi için kullanılabilir. B)Nesli tükenmiş hayvanlar tekrar üretilebileceği düşünülmektedir. C)Klonlama bitkilere böceklere karşı korumak için kullanılabilir. D)İlk hayvan klonlanması Dolly ile olmuştur. E)Klonlama ile çeşitli hastalıklara karşı dirençli canlılar oluşturulabilir. cevap:d

27 2. Aşağıdakilerden hangisi Rekombinat DNA teknolojisi kullanıldığı alanlardan değildir? A)Kanser teşhisinde B)Aşı üretiminde C)Alternatif tıp D)Hastalıkların patolojik tanısında E)Adli tıpta Cevap : C

28 I. Taşıyıcı DNA nın izole edilmesi II. Kopyalanacak genin yerinin belirlenmesi III. Genin, ligaz enzimi ile taşıyıcı DNA ya bağlanması IV. Rekombinant DNA nın alıcı hücreye aktarılması V. Geni taşıyan DNA nın izole edilmesi VI. Restrüksiyon enzimi ile genin DNA dan kesilmesi uygulamalarının gerçekleşme sırası aşağıdakilerden hangisinde doğru verilmiştir? A) I-II-III-IV-V-VI B) V-II-III-IV-I-VI C) III-VI-V-I-II-IV D) II-VI-III-I-IV E) V-II-VI-I-III-IV Cevap: C

29 Aşağıdakilerden hangisi günümüzde kök hücre tedavisi kullanılan veya araştırma safhasındaki hastalıkların arasında yer almaz? a. İyileşmeyen yaralar b. İşitme ve koku kaybı c. Görme kaybı d. Bel fıtıkları Cevap:C

30 KAYNAKÇA

Benzer belgeler

ADIM ADIM YGS LYS. 93. Adım KALITIM -19 MODERN GENETİK UYGULAMALAR

ADIM ADIM YGS LYS. 93. Adım KALITIM -19 MODERN GENETİK UYGULAMALAR ADIM ADIM YGS LYS 93. Adım KALITIM -19 MODERN GENETİK UYGULAMALAR GEN KLONLAMA Seçilmiş bir genin plazmit ya da bir virüs içerisine yerleştirilerek bir bakteriye aktarılması ve bakteri aracılığı ile birçok