ADIM ADIM YGS- LYS 92. ADIM KALITIM 18 GENETİK MÜHENDİSLİĞİ VE BİYOTEKNOLOJİ ÇALIŞMA ALANLARI
GENETİK MÜHENDİSLİĞİ Belirli bir amaca yönelik olarak genetik madde üzerinde yapılan çalışmaları içerir. Canlıların genlerine doğrudan müdahale ederek canlılara yeni özellikler kazandırmayı amaçlayan ve bu yönde çalışmalar yapan bilim dalıdır. Genetik mühendisliğinin çalışmaları sonucunda genetik maddesinde değişiklik yapılan canlılara GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMA (GDO) (TRANSGENİK ORGANİZMA) denir.
BİYOTEKNOLOJİ Organizmaları ya da onların parçalarını değiştirerek yararlı ürünler elde edilmesini amaçlayan bilim dalıdır. Çiftlik hayvanlarının ıslah edilmesi, ekmek, peynir, şarap üretimi için mikroorganizmaların kullanılması en eski biyoteknoloji yöntemlerindendir. Günümüzde MODERN BİYOTEKNOLOJİ yöntemleri kullanılmaktadır. Modern biyoteknoloji genetik mühendisliğini araç olarak kullanır. Örneğin bir canlıya gen transfer edilmesi ile canlının elde edilmesi genetik mühendisliğin alanı iken; bu canlıdan amaca yönelik ürün elde edilmesi biyoteknolojinin alanıdır. Modern biyoteknoloji ile daha ucuz, daha kolay, daha verimli ürünler elde edilmektedir. Alkollü içecekler Aşı süt ürünleri interferon insülin hormonu penisilin ve türevleri büyüme hormonları ekmek, sirke, alkol ve aseton gibi ürünler deterjan.
MODERN BİYOTEKNOLOJİ YÖNTEMLERİ Yüksek kaliteli ve daha fazla ürün veren türlerin elde edilmesi amaçlanır. Islah yöntemleri; 1) MELEZLEME: Uzun süre sadece kendi arasında gen alışverişi yapan ırklar genetik olarak zayıf kabul edilir. Çünkü bu durum zararlı çekinik genlerin homozigot durumlarla fenotipte ortaya çıkmasına neden olur. Farklı karakterler bakımından homozigot olan bireyler arasında çaprazlama yapılarak üstün özelliklere sahip melez bireyler elde edilir. örn; Küçük ve tatlı eriklerle büyük ve tatsız eriklerin çaprazlanmasıyla büyük ve tatlı erikler üretilmiştir. 2) YAPAY DÖLLENME: Üstün özelliklere sahip olan hayvanlardan alınan spermlerin sperm bankalarında saklanarak uygun zamanda yumurta hücresini döllemek için kullanılır. 3. POLİPLOİDİ: Hücrelerdeki kromozom çifti sayısının 3n ve üstü olduğu durumdur. Bitkilerde poliploidi bireyler hayvanlardan daha çok görülür. Poliploidi bitkilerin meyveleri diploit bitkilerin meyvelerinden daha büyük olduğundan poliploidi bitkiler ticari olarak değerlidir. Poliploidi durum genellikle; patates, muz, çekirdeksiz karpuz ve elma da çok görülür.
Günümüzde genetik mühendisliği ve biyoteknolojinin ortak olarak çalışması ile GENOMİK, PROTEOMİK ve BİYOİNFORMATİK gibi.. Çalışma alanları ortaya çıkmıştır. GENOMİK; Bir organizmanın genetik maddesinin tamamına GENOM denir. Genom ve genlerle ilgili bilginin açıklanmasına yönelik yapılan çalışmalara GENOMİK denir. Genomik çalışmalarında canlının tüm genlerinin yapısı ve işlevleri değerlendirilir. Genel olarak genomik ikiye ayrılır. Organizmanın genetik yapısının ortaya çıkarılmasına YAPISAL GENOMİK, bu genlerin fonksiyon ve işlevlerinin açıklanmasına ise FONKSİYONEL GENOMİK denir. Günümüzde birçok organizmanın genomik çalışmaları yapılmıştır. (bakteri, meyve sineği, şempaze, mısır ) İNSAN GENOM PROJESİ; 1990 yılında pek çok ülkenin desteği ile insanların genetik maddesinin nükleotit diziliminin belirlenebilmesi için başlatılmış projedir. İlk sonuçlara göre, genetik maddenin 3 milyardan fazla nükleotit, 20000-25000 civarında gen içerdiği saptanmıştır. (Genomun %97si tüm insanlarda aynıdır.) 2003 yılında proje büyük ölçüde tamamlanmıştır. Bu projenin genetik hastalıkların teşhisinin ve tedavisinin yapılmasını kolaylaştıracağı amaçlanmaktadır. Ayrıca kişiye özel ilaç üretimi de amaçlanmıştır.
Günümüzde genetik mühendisliği ve biyoteknolojinin ortak olarak çalışması ile GENOMİK, PROTEOMİK ve BİYOİNFORMATİK gibi.. Çalışma alanları ortaya çıkmıştır. BİYOİNFORMATİK; Biyolojik yapıların üç boyutlu yapılarını, dizilimlerinin tasarımlarının yapılmasını, analiz edilmesi, depolanmasını ve bu bilgilerin gerektiğinde paylaşılması amacı ile yazılımlardan ve bilişim araçlarından yararlanılmasıdır. PROTEOMİK; Genler tarafından üretilen proteinlerin yapısını ve işlevlerinin incelenmesidir.
GENETİK MÜHENDİSLİĞİ VE BİYOTEKNOLOJİNİN UYGULAMALARININ İNSAN HAYATINA ETKİSİ 1. TIP ALANINDAKİ UYGULAMALAR Genetik hastalıkların teşhisi yapılabilir. Hormon üretilebilir. 2. ENDÜSTRİ ALANINDAKİ UYGULAMALAR Enzim üretimi daha kolay ve daha hızlı yapılabilir. Besin, deterjan, deri ve ilaç sanayisinde ve çevre kirliliği ile ilgili çalışmalar yapılabilir. 3. TARIM ALANINDAKİ UYGULAMALAR Hastalıklara karşı daha dirençli hayvanlar ve bitkiler, besin değeri yüksek ve lezzetli gıdalar, genetik mühendisliği çalışmaları sonucunda daha hızlı üretilebilmektedir. Bitkilere zararlı böceklere karşı direnç sağlanarak böceklerle ilaçsız mücadele edilebilir. Bitkilere yabani otları öldürücü kimyasallara karşı direnç sağlanması sonucunda; yabani otlar, istenilen bitkilere zarar vermeden öldürülebilir. Hayvanlar ait özellikler bitkilere aktarılabilir. 4. ÇEVRE ALANINDAKİ UYGULAMALAR Atık maddelerin azaltılması ve yok edilmesinde kullanılır. Mikroorganizmalara aktarılan genler sayesinde çevredeki atıkları ortadan kaldırabilen canlılar elde edilebilir.
GENETİK MÜHENDİSLİĞİ VE BİYOTEKNOLOJİNİN UYGULAMALARININ İNSAN SAĞLIĞINA VE EKONOMİYE KATKILARI İNSAN GENOM PROJESİ Hastalıkların tanı ve tedavisinin kolaylaşması Hastalıkların genetik temellerinin belirlenmesi Aşı ve ilaçların üretilmesi Şizofreni, alkolizm, Alzheimer gibi hastalıkların sebeplerinin tam olarak anlaşılabilmesi GDO lu canlılar ile biyoteknolojik gelişmelerin artırılması amaçlanmıştır. GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMA (GDO) Bu organizmaların üretimi bazı bilim adamlarınca insanlığın kurtuluşu olarak görülse de bazıları için felaket olarak nitelendirilmektedir. 1992 yılında GDO ile ilgili BİYOLOJİK ÇEŞİTLİLİK SÖZLEŞMESİ adı altında bir protokol hazırlanmış ve ülkelerin imzasına sunulmuştur. Bu protokolü Türkiye 2004 yılında imzalamıştır. Bu protokol genel olarak biyolojik çeşitliliğin korunması, halkın bu konuda bilinçlendirilmesi ve gerekli yasal düzenlemelerin yapılmasını kapsamaktadır. Tarımda zararlılarla mücadelede kimyasal mücadeleden çok biyolojik mücadele edilmesinde kullanılır. Çünkü GDO lu canlılar diğer canlılara göre daha dirençli oluyor. Aşı ve ilaç üretiminde kullanılır. GDO yu savunanlar dünyada artan gıda ihtiyacına çözüm olabileceğini düşünüyor. Savunmayanlar ise, GDO lu ürünlerin sağlık ve biyoçeşitlilik alanında zararlı olduğunu düşünüyor. Bazı GDO ürünler insanlarda besin alerjisine neden olmuştur.