kalıtım #12 modern genetik uygulamaları (biyoteknoloji)

KALITIM #12
MODERN GENETİK UYGULAMALARI
(BİYOTEKNOLOJİ)
SELİN HOCA
BİYOTEKNOLOJİ
 Canlılara temel bilimlerin ve mühendislik ilkelerinin uygulanmasıdır.
 Gen mühendisliği, genetik madde lan DNA üzerinde yapılan değişiklikleri ilgilenir.
Biyoteknoloji ise biyolojik bir sistem ya da yapının endüstriyel boyutta kullanılması
yoluyla farklı ürünlerin elde edilmesini amaçlar.
 Gen mühendisliği ile biyoteknoloji net bir çizgi ile birbirinden ayrılmaz. Bazı
uygulamalar her ikisinin de ortak çalışmasıdır.
GELENEKSEL BİYOTEKNOLOJİ YÖNTEMLERİ
 İnsanlar yıllardır geleneksel yöntemlerle melezleme çalışmaları yapmaya
çalışmıştır.
 Bu çalışmalar çok uzun zaman alır. Çünkü yeni bireylere istenilen genle
birlikte istenmeyen özelliklerde aktarılır. Bu nedenle, üstün özelliklere sahip
bireylerin elde edilebilmesi için binlerce eşleşmenin yapılması gerekirdi.
 İstenilen özellikleri elde edebilmek için DNA sıkıntısı vardı. Çünkü sadece
anne ve babanın DNAları vardır.
MODERN BİYOTEKNOLOJİK YÖNTEMLER
 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 değrlidir. Poliploidi durum genellikle; patates, muz, çekirdeksiz karpuz ve
elma da çok görülür.
GEN KLONLAMA
 Seçilmiş bir genin plazmit ya da bir virüs içerisine
yerleştirilerek bir bakteriye aktarılması ve bakteri aracılığı
ile birçok kopyasının üretilmesine GEN KLONLANMASI
denir.
 PLAZMİT: Bakterilerde gerçek DNA molekülünden
farklı olarak birbirlerine aktarabildikleri hareketli küçük
halkasal DNAlardır. Gen klonlanmasında genellikle
plazmitler kullanılır.
1.
İstenilen geni taşıyan DNA molekülü ile vektör
olarak kullanılacak olan bakteri pazmiti saf olarak
elde edilir.
2.
DNA molekülü üzerinde klonlanacak gen belirlenir.
Vektör olarak kullanılacak plazmit ve klonlanacak
gen «restriksiyon enzimleri» ile kesilir.
3.
Klonlanacak gen plazmitin boş kalan kısmına «DNA
Ligaz« enzimi ile
birleştirilir. Bu şekilde rekombinant DNA molekülü
elde edilmiş olur.
Böylece klonlanacak gen plazmit içine
yerleştirilmiş olur.
4.
Rekombinant DNA bir bakteriye aktarılarak
rekombinant bakteri
elde edilmiş olur.
5.
Bakterilerin üreme yapması ise klonlar oluşur.
Bunların arasından
istenilenler seçilir. Seçilenlerle istenilen şekilde
uygulamalar yapılır.
GEN KLONLAMASI İLE YAPILABİLEN ÇALIŞMA ÖRNEKLERİ
 Bitkilere genlerin aktarılması ile bitkilerin zararlı organizmalara karşı direnç
kazanması sağlanabilir.
 Klonlama ile üretilen bakteriler çevrenin temizlenmesi amacı ile
kullanılabilir.
 Klonlama ile insülin hormonu üretilebilir.
 Klonlama ile üretilen enzimler deterjan, şeker ve peynir üretiminde kullanılır.
 GDO (GENETİĞİ DEĞİŞTİRLMİŞ ORGANİZMA): Bir canlıdaki genetik özelliklerin
kopyalanarak bu özelliği taşımayan canlılara aktarılması sonucunda
üretilen canlıya GDO denir.
 Gen klonlama hayvanlarda da yapılır.
Hayvan hücrelerinde genetik yapı
değiştirilerek istenilen özelliğe sahip
hayvanlar elde edilebilir.
 İnsanın büyüme hormonu üretiminden
sorumlu gen restriksiyon enzimleri ile
kesilerek mikroenjeksiyon yöntemi ile
döllendirilmiş fare zigotuna aktarılarak
rekombinant DNA elde edilir.
 Rekombinant DNA taşıyan zigot taşıyıcı anne
farenin rahmine yerleştirilir.
 Doğan fareler rekombinant DNA taşıyan
farelerdir.
 Bu farelerin normal farelerden daha büyük
olduğu görülmüştür.
HAYVANLARDA KLONLAMA «DOLLY»
İlk klon canlı DOLLY ismi verilen bir koyundur.
(1996) Bu çalışma şu şekilde yapılmıştır.
 Dişi bir koyunun (2. koyun) yumurta hücresi
alınmış ve bu hücrenin çekirdeği çıkartılmış
bir süre bu şekilde yaşaması sağlanmıştır.
 Başka bir dişi koyunun (1.koyun)
memesinden bir hücre alınmış bu hücrenin
çekirdeği çıkartılarak 2. koyundan alınmış
çekirdeği olmayan yumurta hücresine
yerleştirilmiştir.
 Bu şekilde 2n kromozomlu bir hücre elde
edilmiştir.
 Oluşan bu hücre farklı bir dişi koyun (3.
koyun) rahmine yerleştirilerek gelişmesi
sağlanmıştır.
 Doğan koyun genetik yapı olarak 1.
koyunun aynısı yani klonu olmuştur.
 Bu koyuna Dolly ismi verilmiştir. Ancak Dolly
sadece 6 ay yaşayabilmiştir.
 Ülkemizde de klonlama çalışmaları
yapılmaktadır. Ülkemizde üretilen ilk
klon canlı bir koyundur ve bu canlıya
OYALI ismi verilmiştir.
 Oyalı 2007 yılında klonlanmış,
enfeksiyon nedeniyle 2012 de
ölmüştür.