Gen teknolojisi, biyoteknolojiyi kullanarak, insan sağlığında spesifik uygulamalarla ve geliştirilen teknolojilerle canlıların genetik yapısını ve gen haritasında yapılan değişikliklerle tedavi ve teşhis konulmasını sağlayan bir teknoloji türüdür.
Bakteriler ve mikroskobik canlılar ile ilgilenen gen teknolojisi bunların yanı sıra çaresi olmayan hastalıkların tedavisinde, tarım alanlarında, aşılama yöntemlerinde ve kalıtsal olan hastalıkların tanı ve tedavisinde kullanılmaktadır. Gen teknolojisinin kullanım alanlar ve uygulama alan ise aşağıda daha detaylı bir şekilde verilmiştir.
Hücrelerin genetik maddesi olan DNA teknolojisi ile ilgili uygulamaları ve kullanım alanları; tıp, endüstri, tarım ve çevre gibi alanlarda karşımıza çıkmaktadır.
Tıp alanındaki uygulamaları
Gen mühendisliği çalışmaları ile tıp ve eczacılıkta çok farklı yöntemler geliştirilmiştir. Genetik alandaki gelişmeler, hem yeni tedavi yöntemlerinin bulunmasına, hem de çok farklı ilaçlar geliştirilmesine olanak sağlamıştır.
Bu teknoloji ile 1980 yılında ilk defa insülin hormonu üretilmiştir. Eski yıllarda insülin, hayvanlardan elde ediliyordu; ancak bu yöntem oldukça masraflıydı.
Ayrıca hayvanlardaki insülinin kimyasal yapısının insandakinden farklı olması, bazı alerjik tepkilere de neden olmaktaydı.
Gen mühendisliğiyle elde edilen insülin, kimyasal olarak insan insülininin aynısıdır. Böylece bu yöntemle daha ucuz ve çok miktarda insülin üretilmektedir.
Bu üretim yöntemi ile insanlarda bulunan büyüme ve kalsitonin hormonlarının üretimi de sağlanabilmektedir. Hücrelerin, virüslere karşı oluşturduğu protein yapısındaki özel savunma maddesi olan interferon geninin, E.coli bakterisinin genomuna yerleştirilmesiyle interferon üretimi gerçekleştirilmiştir.
Tarım alanındaki uygulamaları
Tarım ve hayvancılıkta; çiftlik hayvanlarının tedavisinde kullanılan aşılar ve büyüme hormonları DNA teknolojisinin gelişmesi sayesinde biyoteknolojik yöntemler kullanılarak üretilmektedir.
Tarımsal ürünlere zarar veren böceklerle mücadelede böcek öldürücü ilaçlar kullanılmaktadır. Bu ilaçların sürekli kullanılması, yaşama ortamındaki diğer canlıların da zarar görmesine neden olmaktadır.
Bunun için ilaç kullanımı yerine, gen mühendisliği yoluyla mücadele yöntemleri önem kazanmaktadır. Örneğin bir bakteri türünden elde edilen toksin, böcek larvalarını öldürmektedir.
Böcek larvalarını öldüren toksini şifreleyen gen, bakteri plazmitine aktarılır. Bu bakterilerle enfekte edilen domates, tütün ve pamuk gibi bitkilerin, böceklere karşı direnç kazanması sağlanır. Dirençli bitkilerin üretimi sonucu, kimyasal böcek öldürücülerin kullanımı azaltılmış olur.
Endüstri alanındaki uygulamaları
Endüstriyel alanda kullandığımız bir çok ürünün yapısında çeşitli enzimler vardır. Bu enzimlerden bazıları sentetik olarak üretilmektedir.
Biyoteknolojik yöntemlerin geliştirilmesiyle, bu enzimlerin mikroorganizmalar tarafından daha hızlı ve ekonomik üretimi sağlanmaktadır. Enzimler; ilaç sanayisinde, temizlik malzemelerinin üretilmesinde ve çevre kirliliğinin temizlenmesinde kullanılmaktadır.
Çevre alanındaki uygulamaları
Bilim insanları, çevresel problemlerin çözümünde mikroorganizmalara gen aktarılması yöntemini kullanmaktadır. Bu yöntemlerle oluşturulan birçok bakteri; bakır, kurşun ve nikel gibi ağır metalleri ortamdan alarak bakır sülfat ve demir sülfat gibi bileşiklerin yapısına katar. Bu işlemler sayesinde ağır metaller canlıların tekrar kullanımına hazır hale getirilir.
Örnek SORU:
Genetik mühendisliğinde DNA ligaz enzimleri, aşağıdakilerden hangisini sağlamak için kullanılmaktadır?
A) DNA parçalarının alıcı hücrelerin DNA sıyla birleştirilmesinde
B) Bir canlıya ait DNA nın saf olarak elde edilmesinde
C) DNA parçalarının hücre zarından geçirilmesinde
D) DNA üzerindeki karaktere ait olan genin belirlenmesinde
E) Hücre çekirdeğindeki kromozomların birbirinden ayrılmasında
Çözüm
Genetik mühendisliğinde, bir canlıdan alınan geni bulunduran DNA, istenilen özelliğin kazandırılacağı canlının hücresine aktarılır. Bundan sonra gen içeren DNA parçasının, alıcı hücrenin DNA sıyla birleştirilmesi gerekir. Bu birleştirme işleminde ise DNA ligaz enzimleri kullanılır.
Cevap A
