*Biyoteknoloji: Canlılar ve Canlıların ürünleri üzerinde, bilimsel teknikler uygulayarak yapılan çalışmalara; biyoteknoloji denir.

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "*Biyoteknoloji: Canlılar ve Canlıların ürünleri üzerinde, bilimsel teknikler uygulayarak yapılan çalışmalara; biyoteknoloji denir."

Emine Duman
7 yıl önce
İzleme sayısı:

1 BİYOTEKNOLOJİ

2 *Biyoteknoloji: Canlılar ve Canlıların ürünleri üzerinde, bilimsel teknikler uygulayarak yapılan çalışmalara; biyoteknoloji denir. Biyoteknolojik çalışmalarda, en çok bakteriler kullanılır. Çünkü; bakterilerin üretimi hızlı, maliyeti düşük ve haploit kromozomlu (n) olduklarından; mutasyon ve gen transferi uygulamalarından, çok hızlı sonuç alınmaktadır. Gününümüzde modern biyoteknoloji daha çok genetik çalışmalar üzerine yoğunlaşmıştır.

3 Biyoteknolojinin amacı: Canlıları insan isteklerine uygun bir şekilde yetiştirmek ve onların ürünlerini insan isteklerine uygun amaçlar için kullanmaktır.

4 *Biyoteknolojinin yararları: 1- DNA parmak izi: Bir canlının sahip olduğu DNA şifresine; DNA parmak izi denir. Bir canlının doku parçasından (deri, kan, tükürük, kıl...), DNA molekülü alınarak; bunun genotipi belirlenir. Tek yumurta ikizleri hariç, her insanın DNA parmak izi farklıdır. DNA parmak izi; Adli suçluların belirlenmesinde Babalık testinde Kalıtsal hastalıkların teşhisinde Cinsiyet belirlenmesinde kullanılır.

5 2-Aşı üretimi: İnsanda hastalık oluşturan birçok mikroorganizmaya karşı, aşı üretimi yapılabilmektedir. Aşı üretimi için, o hastalığın mikropları kullanılır. Hastalık mikrobu, hastalık oluşturmayacak düzeye kadar zayıflatılarak ya da öldürülmüş hastalık mikrobunun proteinleri kullanılarak, aşı elde edilir. Aşı, sağlıklı insanlara uygulanır. Böylece bağışıklık sisteminin, o mikrobu önceden tanıması sağlanır. Bağışıklık sistemi o mikroba karşı, antikor üreterek önlem alır. İlerleyen zamanlarda, aynı hastalık mikrobu vücuda girerse; mikrop hazır antikorlar tarafından etkisiz hale getirilir.

6 3-Enzim teknolojisi: Canlılardan alınan enzimler kullanılarak; sirke, alkol, peynir, deterjan... üretimi çok daha hızlı ve ekonomik bir şekilde yapılmaktadır.

7 4-Saprofitlerin kullanımı: Çöpler ve lağım suları, saprofit mikroorganizmalar kullanılarak; çok hızlı bir şekilde ayrıştırılabilnektedir. Aynı zamanda, ekonomik değeri yüksek olan; biyogaz (CH4), biyoyakıt (biyokütle) ve gübre gibi yan ürünler de elde edilmektedir.

8 5-Organik tarım: Tarım bitkilerinin, kimyasal ilaç ve hormon kullanmadan üretilmesine organik tarım denir. Sera bitkilerin tozlaştırılmasında bombus arıları kullanılmaktadır. Böylece hormonsuz meyveler üretilebilmektedir. Tarım bitkilerinde hastalıklara yol açan hayvanların, avcısı kullanılarak yok edilmesine; biyolojik mücadele denir. Böylece kimyasal ilaç kullanmadan, sebze ve meyveler üretilebilmektedir. Örnek: Çekirgeleri yok etmek için kargaların kullanılması

9 6-Tek hücre proteinleri: Protein içeriği yüksek olan tek hücreli canlılar (bakteri, küf mantarı, tek hücreli algler), kültür ortamında çoğaltılıp kurutularak; besin kaynağı olarak kullanılmaktadır.

10 7-Kök hücre uygulamaları: Kemik iliğinden, embriyolardan ve yeni doğmuş bebeklerin kordon kanından alınan kök hücreler kullanılarak; Doku ve organ üretimi yapılmakta Genetik hastalıklar, alzheimer, beyin ve omurlik hasarı (felç) gibi birçok hastalığın tedavisi yapılmaktadır.

11 8-Genetik ıslah: Bir türün, üstün olan özelliklerinin elde edilip yetiştirilmesine; ıslah adı verilir. Islah, aynı tür bireyler arasında çaprazlama yaparak, mutasyon ve gen aktarımı tekniği kullanılarak yapılabilir. Böylece bir türün üstün olan özellikleri, bir bireyde toplanabilir ve verimi yüksek canlı türleri yetiştirilebilir.

12 9-Gen transferleri: Bir canlıya, başka bir canlıdan gen aktarımı yapılabilmekte ve istenilen özelliklere sahip canlılar elde edilebilmektedir. Genetiği değiştirilmiş canlılara; transgenik canlılar adı verilir. Gen aktarımı, Rekombinant DNA teknolojisi kullanılarak yapılır. Örnek: İnsandan, bakteriye insülin geni aktarılmış ve böylece bakteriler insülin hormonu üretmeye başlamıştır.

Gen transferinin aşamaları: İnsülin geni, DNA ligaz enzimi yardımıyla bakteri DNA sına eklenir. İnsandan ve bakteriden alınan hücrelerin, DNA sı çıkarılır.

13 Gen transferinin aşamaları: İnsülin geni, DNA ligaz enzimi yardımıyla bakteri DNA sına eklenir. İnsandan ve bakteriden alınan hücrelerin, DNA sı çıkarılır. Genetiği değiştirilmiş DNA (rekombinant DNA), bakteri hücresine aktarılır. İnsan DNA sında bulunan insülin geni, restüriksiyon endonükleaz enzimi kullanılarak DNA dan kesilerek ayrılır. Bakteriler, insülin hormonu üretmeye başlar.

14 Not: Bir canlıya gen aktarımı bir plazmid (halkasal bakteri DNA' sı) kullanılarak yapılmasına; dolaylı gen aktarımı denir. Bunu haricinde farklı bir yöntem kullanılarak yapılan gen aktarımına; dolaysız gen aktarımı denir. En çok kullanılan dolaysız gen aktarım yöntemleri; 1. Biyolistik, 2. Elektroporasyon 3. Mikroenjeksiyon yöntemleridir.

15 Biyolistik (gen tabancası): Hızlandırılmış Altın ve tungsten parçacıklar ile DNA molekülüne ateş edilir. Bunun sonucunda, DNA molekülü hızlanarak hedef hücreye aktarılır. Elektroporasyon: Hücre zarına elektrik akımı verilir ve hücre zarının yapısı geçici olarak bozulur. Hücre zarında oluşan delikten, DNA molekülü aktarılır. Mikroenjeksiyon: Kılcal mikro pipetler kullanılarak, hücre zarı delinir ve DNA molekülü aktarılır.

16 10-Klonlama: Bir bireyden, aynı genetik özelliklere sahip yeni bir bireyin elde edilmesine; klonlama adı verilir.

17 11-Antikor üretimi (PANZEHİR) : Yılan, akrep ve örümcek gibi zehirli hayvanların sokmalarına karşı; panzehir üretilebilmektedir. Antikor üretimi için, daha çok büyük baş hayvan (genellikle at) kullanılır. Yılan zehirine karşı antikor elde etmek için; öncelikle yılandan zehir alınır.

Böylece yılan zehirine karşı, panzehir (serum) elde edilir.

18 Atın kanında yeteri kadar antikor biriktiğinde; atın kanındaki antikorlar alınır ve bir şişede bekletilir. Böylece yılan zehirine karşı, panzehir (serum) elde edilir. Aynı tür bir yılan, insanı soktuğunda; bu hazır antikorlar insana verilerek, o zehir etkisiz hale getirilir.

19 VARYASYONLAR Aynı türe ait bireyler arasındaki farklılıklara varyasyon denir. Varyasyonun diğer bir nedeni mutasyonlardır. MUTASYON *Mutasyon: Bir canlıdaki DNA şifresinin değişmesine mutasyon denir. Mutasyona; radyasyon, X ışınları, U.V. ışınları, bazı kimyasal maddeler, yüksek sıcaklık, virüsler... neden olabilir. Mutasyon vücut hücresinde oluşursa, kalıtsal değildir. Sadece bireyin kendisini etkiler. Mutasyon üreme hücresinde oluşursa, kalıtsaldır. Sonraki nesilleri etkiler.

21 **Kromozom sayısı mutasyonları: Kromozom sayısının normalden fazla ya da az sayıda olmasından kaynaklanır. Mongolizm (down sendromu) 47 kromozomlu bireylerdir XX: Down sendromu dişi 45 + XY: Down sendromu erkek Süper dişi 47 kromozomlu bireylerdir XXX: Süper dişi 46 kromozomlu NORMAL bireylerdir XX: NORMAL dişi 44 + XY: NORMAL erkek Turner dişi 45 kromozomlu bireylerdir X0: Turner dişi Klenifelter erkek 47 kromozomlu bireylerdir XXY: Klenifelter erkek Süper erkek 47 kromozomlu bireylerdir XYY: Süper erkek

22 Kromozom yapısı mutasyonları: Kromozom yapısı mutasyonları, kromozomların yapısındaki anormalliklerden kaynaklanır. 1. translokasyon, 2. duplikasyon, 3. inversiyon, 4. delesyon, 5. nokta mutasyonu, 6. transdüksiyon 7. Transformasyon

23 ***Translokasyon: Bir kromozomdan kopan bir parçanın, başka bir kromozomun yapısına eklenmesidir. Duplikasyon: Bir kromozomda bulunan bir genin, iki kopyasının bulunmasıdır. Genellikle tek taraflı crossing-over ile gerçekleşir. İnversiyon: Bir kromozomdan kopan bir parçanın, 180º ters dönerek aynı kromozoma tekrar bağlanmasıdır. ***Delesyon: Bir kromozomdan bir parçanın ( gen veya genler), koparak eksilmesidir. ***Nokta mutasyonu: Bir kromozomun yapısında bulunan bir genin, nükleotidlerinin; sayı, sıra veya dizilişinin değişmesidir. ***Transformasyon: Bir bakterinin yaşadığı ortamda bulduğu DNA parçalarını, kendi DNA' sına eklemesidir. ***Transdüksiyon: Bir canlının DNA' sına virüsler aracılığı ile gen aktarılmasıdır.

24 *Karyotip oluşturma: Bir canlının sahip olduğu kromozomların; şekil, uzunluk, sentromer konumu ve bant özelliklerine göre sıralanmasına karyotip denir. Böylece o bireyin, normal kromozom sayı ve yapısına sahip olup olmadığı belirlenebilir. Bir bireyin karyotipi, doğumdan önce de belirlenebilir. Bunun için anne karnındaki bebeğin amniyon sıvısı, amniyosentez yöntemiyle alınır. (Bir enjektör kullanılarak) Daha sonra bu sıvıda bulunan akyuvar hücreleri, santrifüj yöntemi ile ayıklanır. Akyuvarlar kültür ortamında mitoz bölünmeye bırakılır. Mitoz bölünmenin, metafaz evresinde, hücre bölünmesini durduran kimyasal maddeler verilir. Kromozomlar boyanır ve fotoğrafları çekilerek bilgisayar ortamına aktarılır. Bilgisayar ortamında kromozomlar; şekil, uzunluk, sentromer konumu ve bant özelliklerine göre sıralanır.

25 Mustafa AYAR Biyoloji Öğretmeni Uzm. Öğret SON...

Benzer belgeler

A. EġEYĠN BELĠRLENMESĠ

Modern Genetik Biyoloji Ders Notları A. EġEYĠN BELĠRLENMESĠ Bazı omurgasız hayvanlarda ve tam çiçek bulunduran bitkilerin büyük çoğunluğunda hem dişi hem de erkek organ birlikte bulunur. Bazı canlılarda