BIOLOJİ-BİLİM - BİYOTEKNOLOJİ VE GEN MÜHENDİSLİĞİ
   
UZMAN BİYOLOJİ ÖĞRETMENİ SELAHATTİN ARAS TARAFINDAN HAZIRLANAN BİYOLOJİ ALEMİNE HOŞGELDİNİZ
  HAKKIMDA
  ANA SAYFA
  BİYOLOJİ.9.(YENİ SİSTEM)
  BİYOLOJİ-10
  BİYOLOJİ.11.(YENİ SİSTEM)
  => BİTKİ FİZYOLOJİSİ
  => KALITIM ve GENETK
  => GENETİK BİLGİ TAŞIYAN MOLEKÜLLER
  => BİYOTEKNOLOJİ VE GEN MÜHENDİSLİĞİ
  => KOMÜNİTE VE POPÜLASYON EKOLOJİSİ
  BİYOLOJİ-12
  DERS ANLATIM VİDEOLARI
  yazılı soru-cevapları
  ONLİNE BİYOLOJİ TEST
  BİYOLOJİ SÖZLÜĞÜ
  ÖSS BİYOLOJİ İLE İLGİLİ ÇIKMIŞ SORULAR
  SİGARA VE ZARARLARI
  DÜNYA AIDS GÜNÜ
  İLETİŞİM
  YILLIK PLAN VE ZÜMRE TOPLANTILARI

BİYOTEKNOLOJİ VE GEN MÜHENDİSLİĞİ
 
    İsveçli Bilim adamı İ.Potrıykus Nergis bitkisinden aldığı geni Agrobacterium aracılığı ile Pirinç bitkilerine aktardı. Aktarılan bu gen ile pirinç bitkisi A vitamine dönüşen beta karoten üretme yeteneği kazandı.
    Genetikçi Barbara. Mc. Cl. bitkiyi böcek saldırılarına karşı korumak ve direnç kazanmasını sağlamak için genleri bakteriler aracılığı ile Mısır bitkilerine aktardı. Bu Mısır hayvan yemi ve etanol üretiminde kullanıldı Besin zincirinin sonunda olan İnsanda alerjik hastalıklara sebep olmuştur. Bu tespitten sonra tüm mısırlar yok edildi.
  Genetik Mühendisliği ile yapılan çalışmalar faydalımı? Sorusu cevaplanırken İnsanoğluna fayda ve Zaraları araştırılarak tartışılmakta.
Hayvan ve bitki ıslah yöntemi
1.Melezleme.
2.Yapay döllenme.
3.Gen aktarımı ve Klonlama.
4.Poliploit yöntemlerle yapılır.
ISLAH YÖNTEMLERİ
Gen mühendisliğinde genetiği değiştirilmiş canlılara G.D.O(Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar) veya trans genetik canlılar denir.
1.Melezleme: Geçmişte ve bu gün bu yöntemle bitki ve hayvan ıslahı yapılmaktadır. Bu çalışmanın çok uzun zaman alması, çok sayıda eşleme yapılması, Islah amaçlı kullanılan DNA sınırlı(sadece anne ve babada olması) olması olumsuz yanlarıdır. Günümüzde yüksek kalite ve verimde bitki ve hayvan ırkları oluşturulmuştur. Süt ve et verimi yüksek ırkla Yerli ırklar çaprazlandırılarak(melezleme)süt ve et verimi yüksek yeni ırklar oluşur. Bu çalışmalarda homozigot özelikler farklı canlı ırklarında oluşturularak verimlilik sağlanır. Kendi aralarında gen alış verişi yapan ırklar zayıf ırklardır. Zararlı çekinik genler homozigot duruma geçtiğinde fenoipte etkisini gösterir. Oysa farklı karakterler bakımından homozigot olan ırklar arasında gen alış verişi olursa kuvetli melez bireyler elde edilir. Küçük tatlı erik,  Büyük tatsız erik çaprazlandırılıp Büyük tatlı erik elde edilir.
2.Yapay Döllenme: Üstün özellikli ırklardan alınan spermler üstün özellikleri olan ırkların yumurtalarını döllerse üstün melez ırk oluşur. Günümüzde Tarım Bakanlığımız Verimli Melez ırklar Oluşturma Çalışmaları ile bu çalışmaları yapmaktadır.
  3.Poliploit: Ekonomik değeri yüksek meyve sebze süs bitkileri bu yöntemle üretilir. Canlının Üreme hücrelerinde Mayoz Bölünme sırasında müdahale edilerek kromozom sayısı artışı sağlanır. Hücrelerde kromozom sayısı artışı bitkilerde verimliliği artırır. Patates. Muz. Karpuz. vb bitki üretiminde kullanılır.
   4.Gen aktarımı: Biyoteknoloji gen mühendisliğini yöntem olarak kullanarak canlının genetik yapısında istenilen değişiklik yapılarak Biyolojik sistemin endüstride kullanımı sağlanır.
  Canlını genetik bilgisinin başka canlıya aktarılmasıdır. Gen Mühendisliği Biyoteknoloji teknikleri kullanır. Genetik Moleküler biyolojinin ve Mikrobiyolojinin gelişimine katkı sağlar.
 
KLONLAMA
 Gen üzerinde bulunan DNA nın kopyalanmasına gen klonlaması denir.
 Gen klonlamasında Plazmitler kulanılır. Plazmitler Bakteri hücrelerinde bulunur. Plazmit bakterilerde kromozom dışında bulanan kendi kendine bölünebilen halkasal yapıdaki DNA lardır.
 Bitkilerde klonlama şu sıra ile yapılır.
1-Gen klonlaması için kullanılacak bakteri plazmitleri ayrıştırılır.
2 –Klonlanacak geni taşıyan DNA parçası ve plazmit aynı restriksiyon enzimle kesilir.
3-Kesilen plazmit ve klonlanacak genin(DNA’nın) uçları birbirini tamamlayan nükleotidlerden oluşur. Bu uçlar ligaz enzimi ile birleştirilerek klonlanacak gene plazmit eklenir. Bu durumda plazmit farklı kaynaktan gelen iki DNA kombinasyonudur. Buna rekonbinant DNA denir.
4-Genetiği değişmiş plazmit bakteriye aktarılır.
5-Bakteri çoğaldıkça plazmit aktarılan gen klonlanmış olur.
Rekombinat DNA teknolojisi ile ilaç üretilir. Büyüme hormonları üretilir, Deterjan için özel enzim üretilir, İnsulin hormonu üretilir, tarım alnında zararlılara karşı bitki direnci artırılır. Şeker, peynir üretiminde kullanılır.
Örnek; Böbreklerde sentezlenen alyuvar üretimini uyaran eritroprotein hormonu Rekombinat DNA teknolojisi ile üretilerek Böbrek hastalarının bir kısmında bu hormon üretilemez. Bu tip hastalara üretilen bu hormon verilerek alyuvar üretimi yapmaları sağlanır.
 BİTKİLERDE KLONLAMA
Rekombinat teknolojisi tarımda uygulanarak bitkinin ürün kalitesini ve tohum verimliliğini artırır. Bitkinin böcek ilacına, hastalığına, soğuk ve kuraklığa ve tuza karşı direncini artırır.
 Genetiği değiştirilmiş tek bir hücreden verimli bitki türleri elde edilebilir. Oluşan yeni nesiller yeni özellikleri tohumla dölden döle taşır.
Bitkilerde taşıcı vektör çoğunlukla Agrobacterium tumefacians ten elde edilen ve kendini eşleme yeteneği olan plazmitlerdir.
 Agrobacterium kendi plazmidini doğal olarak bitkiye aktarılabilir..Bu bakteri plazmidi konukçu bitki hücresi çekirdeğindeki DNA ya katılır.Rekombinat olan plazmit bitki hücrelerini enfekte etmekte kullanılır.Sonra Rekombinat DNA taşıyan bitkiler doku kültürü yöntemi ile elde edilir(üretilir.)
  Örnek; Agrobacterium un plazmitlerinden birine Rekombinat DNA tekniği ile antibiyotik direnç geni ve böceklere karşı direnç geni aktarılır.
Bitki yaprağı kesilerek yaralı yere Agrobacterium bulaştırılır. Yaralanan bitkinin hücreleri özel salgıları ile bakterideki diğer plazmidi aktif hale getirir. B.plazmitli Rekombinat A nın bitki hücresine geçmesini sağlar. İstenilen gen bitkilere aktarılmış olur. Genetiği değişen bitki kültür ortamına alınır ve yetiştirilir.
Yeni bitki hem antibiyotiğe hem de böceklere karşı dirençlidir.
Rekombinat DNA teknolojisi ile herbistlere(ot öldürücülere) bitki virüslerine ve böcek öldürücülere karşı dirençli bitkiler oluşur.
Tarımda verimlilik artırırlır, çevreye zarar veren tarım ilaçları kullanımı azalmış olur.
 
HAYVANLARDA KLONLAMA
Hayvanlarda genetik yapının değişmesi yeni özelikler kazanılmasını sağlar.
 Döllenmiş fare yumurtasını döl kanalından deney tüpüne aktarılır. İnsanda bulunan büyüme hormonu geni taşıyan DNA RETRİKSİYON enzimi ile kesilir. Büyüme hormonu DNA sı deney tüpündeki döllenmiş yumurtaya aktarılarak Rekombinat DNA elde edilir. Fare genotipine yeni katılmış olur. Sonra bu döllenmiş yumurta farenin ana rahmine aktarılır. Yeni gen taşıyan fareler fazla büyür. Üç nesil fareler takip edildiğinde büyüme hormonu genine rastlanmıştır.
Kök hücre kendini yenileme yeteneğine sahiptir. Labratuvar ortamında farklılaşarak farklı doku ve organları oluşturur. Kemik iliği kan doku, Böbrek, Karaciğer gibi dokuların yenilenmesi veya labratuvar ortamında yenilerinin oluşturulması kök hücre ile mümkün olabilir.
Kök hücreler üç yolla elde edilir.
1-Yetişkin kök hücreleri: Birçok doku ve organda bulunur. Hasar gören doku ve organlar bu hücreler tarafından onarılır(yenilenir).
2-Kordon kanından elde edilen kök hücreleri: Göbek bağında bulunan hücrelerdir. Bu hücrelerin kök hücre özellikleri vardır.
3-Embiryonik kök hücre: Embriyo gelişiminin erken döneminde embriyodan elde edilir. Bu hücreler kültür ortamında kolay gelişir. Bu kültür ortamı ve kök hücreleri gelişimi ölümsüzdür. Zamana bağlı olmaksızın çoğalırlar.
 
GEN MÜHENDİSLİĞİNİN UYGULAMALARININ FAYDALARI
1-Tıp Alanında: DNA teknolojisi ile tıp ve eczacılıkta, hastalık tanısı ve tedavisi ile ilaç ve hormon üretiminde faydalanılır. Bu gün, İnsulin hormonu, büyüme ve kalsitosin hormonu DNA teknolojisi kullanılarak üretilmekte. Virüs hastalıkları için aşı üretimi(interferon madde) DNA teknolojisi ile yapılmaktadır. Genelde E.coli bakterisi kullanılmaktadır.
2-Endüstri alanında: Sanayi alanında ve endüstride kullanılan özel enzimler DNA teknolojisi yöntemi ile seri şekilde üretilmektedir. Çevre kirliliğinin önlenmesi, Bira üretimi, Malt üretimi, Deri sanayinde, deterjan üretiminde DNA teknolojisinden faydalanılır.
3-Tarım alanında uygulamalar: Çiftlik hayvanlarına aşı üretimi, büyüme hormonu üretiminde ve DNA teknolojisinden faydalanılır. Tıp ve eczacılıkta kullanılan özel proteinler DNA teknolojisi ile üretilir.
Tarımda zararlı böceklerle mücadelede kullanılan kimyasal ilaçlar besin zincirinin son halkası insan sağlığı için tehdit oluşturmakta. Bu nedenle gen teknolojisi yöntemleri ile toksin üreten bakterilerde toksin geni bitkilere aktarılarak bitkinin zararlılara karşı direnci artar. Aynı şekilde tuzlu toprağa dayanıklılık, soğuk iklime dayanıklılık, kurak iklime dayanıklılık sağlanmış olur.Bu gün patates,pamuk,domates,tütün gibi bitkilere gen aktarımı yapılmıştır.Ateş böceklerinin ateş saçan proteini(enzimi=lusiferon enzimi) geni izole edilerek tütün bitkisi yaprağına aktarılmış.Tütün bitkisi yapraklarının ateş sactığı görülmüştür.Buna benzer çalışmalarla bitkilere gen aktarımı ile antikor ve diğer kan ürünleri üretilmesi çalışmaları yapılmakta.Ayrıca toprak istenilen element bakımından zenginleştirildiği gibi zehirli elementlerden de temizlenir.
4-Cevre alanında: Bazı bakterilerle Cu, Zn, Pb gibi zehirli elementler ortamdan alınarak Bakır sülfat, Demir sülfat gibi bileşikler oluşur. Tabiatta zehirli madelerin temizlenmesi, kirlenen denizlerin, derelerin temizlenmesi bakteriler kullanılarak yapılır

 KÖK HÜCRELER İLE GEN MÜHENDİSLERİNİN ÇALIŞMALARI

Günümüzde kemik iliğindeki kök hücreleri kan hücrelerine dönüşebilir.

  Bugün 3 farklı kaynaktan kök hücre elde edilir.

 1 – yetişkin kök hücreleri birçok doku ve organda bulunur. Bulundukları bölgenin hasar görmesi halinde çoğalarak hasarı onarır.

2 -   kordon kanından elde edilen Kök hücreleri erken gelişme döneminde embriyo sıvısından alınan kök hücreleri kültür ortamında yetiştirilir zamana bağlı olmaksızın çoğalırlar (ölümsüzdürler)

 3- embriyonik kök hücreleri zigottan embriyo meydana gelirken alınan kök hücreleridir . günümüzde kalp kası karaciger sinir pankreas ve kan hücreleri yenilenmesi ve onarımında bu kök hücreleri kullanılmaktadır

 Kök hücre kendini yeniler ve tüm diğer hücrelere dönüşebilir bu özelliklerinden dolayı Parkinson omur ilik yaralanmaları Alzheimer ve diabet tedavisinde kök hücre kullanılmaktadır gelecekte istenilen doku organ elde edilebilecektir.

 GENOM PROJESİ

Genetilçiler bir organizmanın genomundaki tüm genlerin tanımlanarak haritalarının yapılması çalışmalarıdır meyve sineği ,mısır,  fare ,  bakteri ve mayalar üzerinde bu çalışmalar yapılmaktadır .

 Meyve sineğinde 2n = 8 kromozom bulunur kromozom sayıları az olduğundan fiziksel haritalar daha kolay oluşur.

 Bugün insan genom projesiyle tüm DNA dizilimi belirlenerek kalıtsal hastalıklardan sorumlu genler tanımlanıp ve haritaları yapılması için 1990 yılında bu çalışmalara başlanmıştır

 İnsan genomu 3 milyar üzerinde nükleotit  25 – 30 bin gen içerir kalıtsal hastalık teşhis ve tedavisi için genomların deşifre edilmesi gerekir

 Bugün diyabet kanser orak hücreli anemi huntingon hastalığı DNA dizilimi (geni) bilinmektedir. Bu proje yürütülürken ahlaki yasal ve sosyal sorunlar (ELSİ) programı başlatılmıştır.

 DNA PARMAK İZİ

Her bireyin DNA’sında nükleotit dizilimi farklıdır yalnız aynı yumurta ikizlerinde aynıdır.

 DNA baz sırası olay yerinde bulunan kan , doku örnekleri hücrelerindeki DNA baz sırasıyla karşılaştırılır ve suçlu tespiti yapılır. DNA babalık testindede kullanılır.

 Günümüzde bitkilerde ve hayvanlarda saf ırk tespiti ve türlerin korunması DNA nükleotit dizisiyle tespit edilerek yapılır.

 GDO = Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar

Günümüzde ülkeler yasal düzenlemeler oluşturarak genetiği değiştirilmiş ürünlerin insanlar üzerindeki yan etkilerini önlemeye çalışmaktadır AB ülkeleri GDO’lu ürünlerin ülkelerine girişini engellemiştir. GDO’lu ürünler kullanılarak gıda endüstrisinde yeni ürünler üretilmesi ve bunların etikette gösterilmesi zorunlu hale getirilmiştir.

 Ülkemizde 2009 yılında yapılan düzenleme ile GDO’lu ürün ve kullanımı esasları belirlenmiştir.

 Ancak artan nüfüs ürünlerin verimli üretimini ve kalitelerinin yükseltilmesini gerektirir. Çevre sağlığı ve insan sağlığı üzerinde bu ürünlerin etkileri henüz araştırılmış değildir.    

 

 



       
   
Bugün 7 ziyaretçi (23 klik) burdaydı!
=> Sen de ücretsiz bir internet sitesi kurmak ister misin? O zaman burayı tıkla! <=