Biyoteknolojik Calismalar

Biyoteknolojik Çalışmalar

Teknolojik gelişmelerin en göze çarpıcı olanı biyoteknolojidir. Biyoteknoloji genelde “insanın yararlanabileceği, ürün ve hizmetlerin mik­roorganizmalar, mikrobiyal parçacıklar ve diğer biylolojik materyaller kulla­narak endüstriyel işlem yoluyla sağlanması” olarak tanımlanmaktadır.
1970 yıllarından başlayan süreç içerisinde biyolojik gelişmelerden ya­rarlanan biyoteknoloji; eczacılık, tıp, ziraat vs. gibi bilim dallarında devrim sayılacak büyük gelişmeler göstermiştir. Biyoteknoloji yoluyla insanlığın hizmetine giren teknolojik yenilikler büyük toplumsal değişimler ortaya koymuştur. Biyoteknolojik gelişmelerden yararlanan sektörler şunlardır:

1-Ziraat uygulamaları ve hammaddeler

Biyoteknolojik uygulamalarla birçok hammadde için gerekli enzimatik reaksiyonlarda kullanılan çok farklı enzimler kullanılmaktadır.
Tarımsal atıklardan bugün örneğin metanol gibi maddeler bol ve ko­laylıkla elde edilebilmektedir. Gıda maddeleri piyasaya sürülmeden önce test edilip aflotoksin bulunup bulunmadığı kontrol edilmektedir. Bu teknoloji ile bitkilerin besin değerleri artırılmış ve örneğin bünyesinde kükürt bulunan bitkilerle beslenen koyunların yünlerinin daha kaliteli olduğu görülmüştür. Yeni teknoloji ile bitkilerden örneğin tütünden hemoglobin elde edilebil­mektedir. Ayrıca biyoteknolojik yöntemlerle bugün memeli hayvanların süt­lerinden yararlı ilaçlar üretilebilmektedir.

2-Çevre Uygulamaları

Bugün kimyasal atıklar değiştirilerek çevreye zarar vermeyecek mad­delere dönüştürülmektedir. Atıkları parçalayan mikroorganizmalar bu tek­nikle elde edilmektedir. Bugün biyoreaktör denilen toprak ve sudaki civayı temizleyen kolibasilileri elde edilmiştir. Rekombinant DNA teknikleri kul­lanılarak çevreyi kirleten toksik atıkları parçalayan mikroorganizmalar elde edilmiştir.

3-Sağlık Uygulamaları

Bioteknolojik gelişmelerle bugün antibiyotikler, interferon, aşılar gibi tıpta yoğun kullanılan preparatlar kolaylıkla ve daha ucuza elde edilebil­mektedir. Bugün birçok hormonun yanısıra insülün gibi maddeler de insanlık hizmetine sunulmuştur. Genetik hastalıkların çoğunun, mutasyonlar sonucunda işlevini yitiren bir gen nedeniyle ortaya çıktığı bilinmektedir. Bir hastanın hücrelerine normal gen kopyasının aktarılması ile tedavi edilmesine gen tedavisi denilmektedir. Gen tedavisi somatik hücrelere yada eşeysel hücrelere gen nakli yapılması ile mümkün olabilir. Bu yöntemde normal genler işlev yapamayan bozuk geni bulunan vücut hücrelerine aktarılır. Tek gen mutasyonlarında hemofili, kas körelmesi vb. gibi yaklaşık 250 hastalık biyoteknolojik yöntemlerle tedavisi yapılabilmektedir. Kanser, şeker hastalı­ğı, yüksek tansiyon gibi hastalıklarda da birden fazla gen etkili olduğundan biyoteknolojik yöntemlerle çok başarılı ümit verici gelişmeler elde edilmiş­tir. Genetik mühendisliği enfeksiyon hastalıklarının hızlı ve güvenli bir bi­çimde tanımlanmasında önemli görev üstlenmektedir. Burada kullanılan teknikler monoklonal antikorlar ve DNA prob teknolojisi’dir. Bu teknik­ler tıpta AİDS ve kanserin kesin tanısında kullanılmaktadır.

4- Enerji sektörü

Bugün biyoteknolojik uygulamalarla metan eldesi ve enerji tasarrufu sağlayacak enzimatik reaksiyonların yaygınlaştırılması mümkün olabilmek­tedir.

Gen Teknolojinin Genetik ve Evrimde Sunduğu Olanaklar
2000 yılından itibaren, genom projesi adı verilen ve insanın gen dizi­lerinin ve işlevinin büyük oranda açıklığa kavuşturulması ile genler hakkında inanılmaz bilgi birikimi ortaya çıkmıştır. Bugün bu teknoloji, genetik hasta­lıkların moleküler temellerini aydınlatmada kullanılan temel bir yöntem ha­line gelmiştir. Bunun yanısıra astım vb. gibi çok yönlü karmaşık hastalıklar­da genom analizleri çok başarılı olmuştur. Bugün genomdaki değişimlerin izlenmesi ile bireyler arası genetik farklılıklar saptanabilmektedir. Bir veya birçok genin etkisi ile ortaya çıkan basit ve karmaşık genetik hastalıklarda genom çalışmaları birçok özel durumları ortaya çıkarmıştır. Örneğin insan­larda ortaya çıkan birçok hastalığın, aslında insan genomu ile çevrenin yo­ğun etkileşimi ile meydana geldiği anlaşılmıştır. Hatta yüksek tansiyon da­mar, hastalıklarının, psikolojik bozuklukların sebebi hep aynıdır. Gen tekno­lojisi metoduyla bugün yeni doğan bebeklerin bazı genetik kökenli hastalık­ları için tarama yapılabilmekte ve aileler bu konuda ayrıntılı olarak bilgilen­dirilmektedir.

İnsan genom çalışmaları sonucunda ilginç evrimsel ipuçları da ortaya çıkmış bulunmaktadır. Bugün insandaki 30.000 dolayındaki genlerin çok azının aktif olduğu, belli kromozomlarda yoğunlaştığı ve protein kodlayan bölgelerin büyük bölümünün tekrarlanan dizilerden (hurda DNA) oluştuğu tespit edilmiştir. Bunların tarihlerinin belirlenmesi ve başka canlı türleri ile karşılaştırılması sonucu evrimin moleküler düzeyde incelenmesine olanak sağlanmıştır. Evrim sürecinde vücudumuzu enfekte eden bakteri ve virüsle­rin, genomumuza entegre olduğunu görüyoruz. Bunlarda bağışıklık sistemi­mizde rol almışlardır.