Modern Genetik Uygulamaları

Genetik mühendisliğinin konusu; Genetik mühendisliği, tüm canlıların kalıtsal özelliklerini inceleyen ve çeşitli çalışmalar yaparak canlılara farklı özellikler kazandırmak için bilimsel araştırmalar yapan bir mühendislik dalıdır. Genetik mühendisliğinin konusu; * Farklı canlıların genlerinin birleştirilmesi * Genlerin çoğaltılmasıdır.

Genetik Mühendisliği Uygulamalarının İnsan Hayatına Etkileri Hastalıklara, bedensel engellilere çare olması Doğum öncesi bebeğin gen haritası çıkarılarak olası hastalıklarına müdahale edilmesi Genetik danışmanlara başvuran çiftler, bebeklerinin herhangi bir hastalık yada özrünün olup olmayacağı- nı öğrenebilir Yeni doğan bebeklere,ileride yakalanabilecekleri hastalık durumlarına göre gen tedavisi uygulanması Alkol ve madde bağımlılığı, suça yatkınlık gibi sorunların gen tedavisiyle ortadan kaldırılmaya çalışılacaktır.

Genetik Mühendisliği Uygulamalarının Bitkilere Etkileri Daha kaliteli ve besleyici ürünler yetiştirilmesi Tohumların genetik ıslahı ile daha verimli, daha dayanıklı, besin gücü yüksek ürünlerin elde edilmesini sağlar.

Gen Teknolojileri Gen teknolojilerinin geliştirilmesiyle bireye özgü tedavi yaklaşımları geliştirilir. Muz, patates gibi çocukların yemeyi sevdiği bitkilere bulaşıcı hastalık unsurlarının(bakteri veya virüs) bağışıklık sistemini uyaracak bir proteinini kodlayan genini aktararak, muz veya patateste bu proteinin varlığını sağlamak,bunları tüketen bireylerde aşı etkisi yapmaktadır( yenilebilir aşılar). Uzmanlar robotların yardımıyla uzaktan ameliyat yapabilmektedirler.

DNA Parmak İzi Genetik bir bozukluğun bulunup bulunmadığı Türler arasındaki farklılıklar bu yöntemle belirlenir. **Tek yumurta ikizleri dışındaki tüm bireylerin kendine özgü DNA dizilimi vardır. **Dna parmak izi analizi, bir insanın DNA’sında bulunan nükleotit sırasının diğer insanlardan farklı olmasına dayanır.

DNA Parmak İzi Suçluların belirlenmesinde oldukça yaygın kullanılan bir yöntemdir. *Olay yeri incelemeleri sırasında bulunan kan, tükürük, kıl ve tırnak gibi canlı kalıntıları incelenerek suçluların bulunması sağlanır. **DNA parmak izi analizi ayrıca göçmen sorunları,safkan köpek soylarının belirlenmesi, babalık davaları,bitki ve hayvan türlerinin korunması çalışmalarında kullanılır.

Kök Hücre Tedavisi Kök hücre, mitoz bölünmeyle özelleşmiş hücre tiplerine farklılaşabilen, daha fazla kök hücre üretmek için kendini yenileme yeteneğine sahip, temel hücre tipidir.

Memelilerde 2 tip kök hücre vardır. Embriyonik kök hücre: Gelişimin ilk evrelerindeki iç tabakalardan elde edilir. Yetişkin kök hücre: Çeşitli dokularda bulunur.

Kişinin kendi hücrelerinden elde edilen yetişkin kök hücre kaynakları: Kemik iliği, kan ve yağ doku hücreleridir. Kök hücreler ayrıca doğumdan hemen sonra göbek kordonu kanından da elde edilebilir.

SORU: Bir insanın kendisinden alınan kök hücre, I. yeni doku ve organların üretilmesi II. bazı kalıtsal hastalıkların tedavisi III.bitki ve hayvan ıslahı çalışmalarının hangilerinde kullanılabilir? A) yalnız I B) I ve II C) I ve III D)II ve III E) I,II ve III

SORU: Biyolojinin gelişmesiyle ortaya çıkan, I. canlıların ömür uzunluğunu artırma, II.hayvan ve bitki türlerine yeni özellikler kazandırma III.kalıtsal hastalıkları ortadan kaldırma çalışmalarından hangileri genetik biliminin çalışma alanı içindedir? A) yalnız I B) I ve II C) I ve III D)II ve III E) I,II ve III

Biyoteknoloji Uygulamalarının İnsan Hayatına Etkileri Biyoteknoloji, temel olarak canlının genetik yapısını değiştirerek daha verimli ve ekonomik ürünler elde edilmesini sağlayan bilim dalıdır. Biyoteknoloji, gen mühendisliği yöntemlerini araç olarak kullanır.

İnsanlar,eskilerden beri geleneksel ıslah çalışma- larıyla melezlemeler yaparak istenilen özellikte bitki ve hayvanları üretmiş, bir anlamda biyoteknolojik çalışmalar yapmışlardır. **Örneğin ,küçük ve çok tatlı eriklerle büyük ve tatsız eriklerin çaprazlanmasıyla büyük ve çok tatlı erikler üretilebilmiştir. Geleneksel biyoteknolojik yöntemlerin yetersiz kalmasıyla modern biyoteknolojik yöntemler geliştirilmiştir.

Modern Biyoteknolojik Yöntemler Poliploidi: Hücrelerdeki kromozom sayısının 3n veya daha fazla olması durumudur. En çok bitkiler için uygulanmaktadır. Poliploid bitkiler, diploit bitkilere göre daha iri çiçeklere ve meyvelere sahiptir.Bu özellikleri nedeniyle ticari patates,elma, muz ve çekirdeksiz karpuz poliploidi yöntemiyle üretilmektedir.

Yapay Döllenme: Hayvan ıslahında üstün özellikli hayvanlardan alınan üstün özellikli üreme hücreleri özel bankalarda saklanır ve uygun zamanda yapay döllenme yapılır.Böylece daha verimli ve sağlıklı hayvanlar yetiştirilir. Gen klonlaması:İstenilen genin üzerinde bulun- duğu DNA parçası kopyalanır.Genlerin kopyalanma- sı işlemine gen klonlaması denir. Genlerin klonlanabilmesi için bakterilerin kromozomları dışında bulundurduğu halkasal yapıdaki plazmitler kullanılır. Plazmit, kendi kendini eşleyebilen, kromozomdan ayrı bir DNA parçasıdır.

Çok hücreli organizmalardan alınan bir tane vücut hücresinin kullanılmasıyla, birbirinin aynısı olan bireylerin elde edilmesine KLONLAMA, her yeni bireye de KLON denir. Gen klonlamasının aşamaları: İstenilen geni taşıyan DNA’nın saf olarak elde edilmesi(izolasyon) Genin DNA’daki yerinin belirlenmesi Genin çıkarılması(restriksiyon enzimleri ile) Taşıyıcı DNA’nın ilgili bölgesinin çıkarılması Gen DNA sının taşıyıcı DNA ile birleştirilmesi(ligaz enzimi ile) Oluşan rekombinant taşıyıcı DNA’nın alıcı hücreye aktarılması Genin aktifleştirilmesi Gen ürününün kontrol edilmesi

Bakteriyel plazmitin gen klonlanmasında takip edilen aşamalar

Gen klonlanması ile bitkilerin böcek ilaçlarına, hastalıklara, soğuğa ve kuraklığa karşı dirençleri artırılmaktadır. Örneğin, mısır bitkisi üzerindeki çalışmalar sonucunda mısırın doğal yolla üretemediği beta karoten(A vitamini öncülü) maddesini üretilebilir hale getirmişlerdir.

SORU: Şeker hastalarında kullanılan insülin hormonu, rekombinant DNA teknolojisiyle E.coli bakterilerinde üretilmektedir.Bu işlemin bazı aşamaları aşağıda verilmiştir. I.Gen aktarılmış E.coli bakterilerinin besi yerinde çoğaltılması II. Plazmitin E.coli hücresine aktarılması III.İnsülin geni içeren insan DNA parçasının taşıyıcı DNA (plazmit)ile birleşmesi IV.E.coli plazmit DNA sının ve insan DNA sının insülin genini kodlayan kısmının restriksiyon enzimiyle kesilmesi V.E.coli plazmit DNA sının ve insan DNA sının tümünün saf olarak elde edilmesi (ÖSS 2007)