Rekombinant DNA Teknolojileri

Rekombinant DNA Gen Mühendisliği tekniklerinin kullanılarak, insani problemlerin çözümü amacıyla, sağlık, tarım ve sanayi kollarını kapsayacak şekilde, hedeflenen özelliklere sahip biyolojik madde ve moleküllerin üretilmesine biyoteknoloji denir. Bazı hastalıkların tedavisi için Rekombinant aşı üretimi Hastalıkların moleküler olarak teşhisi Gen tedavisi Hastalığa neden olan bazı genlerin susturulması Bazı tarım ürünlerinin besin değerlerinin arttırılması İstenilen özelliklere sahip canlıların klonlanması gibi uygulamalar yapılabilmektedir.

Rekombinant DNA teknolojisi nasıl gelişti? 1-DNA molekülünün Watson/Crick tarafından standart yapısının belirlenmesi 2-Genetik kodun, bilginin evrensel olduğu 3-Plazmitlerin özelliklerinin ve transformasyonun keşfedilmesi 4-DNA molekülünü kesen spesifik makasların saptanması 5-Herhangi farklı iki kaynaktan elde edilen DNA molekülünün birleşebileceğinin ortaya konması.

Rekombinant-DNA elde edilmesi süreci 1-Genin diğer DNA molekülünden izole edilmesi 2-Çalışılacak genden fazla miktarda elde edilmesi gerekir. Başka bir deyişle DNA molekülünü çalışılabilecek büyüklüklerde kesecek, Bu parçalarla çalışılması için onları belli bir şekilde yapıştıracak ve Bu parçaları çoğaltacak bir moleküler mekanizmaya gereksinimleri vardır. Bu sürece biraz daha yakından bakalım;

Restriksiyon enzimleri Palindromik diziler 1975 En sık kullanılanlar 100 adet Tip II DNA molekülünü özgül kesebilme yeteneğine sahip

Jel Elektroforezi DNA moleküllerinin elektrik yüklü bir ortamda ayrılmaları ve analiz edilmeleri Elektriksel yük ve moleküler büyüklük hareket hızının belirlenmesinde önemli

Klonlama İlgilenilen bir yapının veya molekülün çoğaltılması İn vitro: PZR İn vivo (hücre esaslı): plazmid,virüs,bakteri ve maya vektörleri esaslı klonlama

İn Vitro Klonlama

Diabetikler için insülin Hemofili A’dan acı çeken erkekler için faktör VIII Hemofili B için faktör IX İnsan büyüme hormonu (GH) Kansızlığın (anemi) tedavisi için eritropoietin (EPO) İnterferon Birçok interlökin Kemik iliği transplantasyonundan sonra kemik iliğini stimüle (uyarmak) etmek için Granülosit-makrofaj koloni –stimüle eden faktör (GM-CSF) Kan pıhtısı çözmek için doku plazminojen aktivatör (TPA) Şiddetli kombine immün yetmezliğin (SCID) çeşitli formlarını tedavi etmek için adenozin deaminaz Anti-kanser ilaçları olarak anjiostatin ve endostatin

SHÇT (Somatik Hücre çekirdeği transferi) Canlı klonlama

Gen Nakli ve Transgenik Ökaryotik hücreleri içerisine yeni DNA Moleküllerinin (gen+promotor+enhencer ) dizilerinin sokulması işlemine gen nakli denir. Gen transfer yöntemleri Rekombinant DNA’nın Plazma membranı ile füzyon yapabilen lipid yapıdaki lipozomlar (lipid vezikülleri ile hücreye sokulması Sadece hedef hücreye girebilecek virüslerin, genomlarına istenilen gen parçasının sokularak transfeksiyonu Nukleus içerisine mikroenjeksiyon ile rekombinant DNA’nın sokulmasıdır.

Transgenik Hayvanlar Transgenik hayvan oluşturma Embriyonik Kök hücre tekniği Döllenmiş yumurtaya Gen Transferi tekniği

Transgenik Canlılar (GDO) Nöropatoloji, Kanser Amyotrofik Lateral Sclerosis (ALS) (SOD1 geni) ALS beyin ve omurilikte görülen motor nöron dejenarasyonu ile karakterize bir hastalık Huntington hastalığı Spino Cerebellar Ataxia beyin korteksi ve beyin sapında nöron kaybıyla karakterize (SCA 1 geni)

Gen Susturma RNA müdahalesi için 400 aday gen

İnsan Genom Projesi 1990 da başlayıp -2003’te sona ermiştir Ana hedef 20-25 bin genin çözümlenmesi insan genomuna 3 milyar baz çiftlik DNA dizisinin çözümlenmesi Katılımcı çalışma grupları ABD, Fransa, İngiltere, Japonya ve Çin’den uzmanların katıldığı geniş çaplı grupları, araştırmanın İngiltere ayağını gerçekleştiren Sanger adlı Genetik Araştırmalar Merkezi ve araştırmalara katkıda bulunan Wellcome Vakfı tarafından yapıldı. Tahmini bütçe 3 milyar Dolar

Temel amaçlar İnsan genomunun haritasını çıkarmak Model olarak kullanılabilecek diğer bazı canlıların da gen haritalarını çıkarmak Veri toplanması ve dağılımı Etik, kanuni ve sosyal düşünceler Araştırma eğitimi Teknoloji gelişimi Teknoloji transferi

Olası Faydaları Moleküler tıpta teşhisde Hedefe yönlenmiş ilaç tedavileri Gen tedavisi Çevre kirliliğinin azaltılması Biyoarkeoloji ve insan göç yollarının tespiti

Deneyler kimin genleriyle yapıldı Deneyler kimin genleriyle yapıldı? Tesadüfi olarak, her ırk ve cinsten önce 12, sonra da 24 insanın sperm ve kanları kullanılarak yapıldı.

Olası Riskler Genetik Diskriminasyon (ayrımcılık) Ekonomik Sosyal Öjenik Çalışmaların önünü açma riski Ekolojik dengelerin bozulma riski