Biyoteknoloji için Mikrobiyoloji 1

Genel Bakış Genetik olarak düzenlenmiş ürünler (GMO, GDO, Biotech crops); genetik mühendisliği teknikleri kullanılarak DNA’sı düzenlenmiş ve tarım alanında kullanılan ürünlere verilen genel isimdir. Bu düzenlemelerdeki genel amaç; ekinin besin değerini, raf ömrünü arttırmanın yanı sıra, çeşitli hastalıklara, böceklere, kimyasallara ve çevresel koşullara karşı dirençli hale getirmektir. Tüketime yönelik olmayan ekinler üzerinde yapılan düzenlemelerin temel amacı ise, farmasötik alanında kullanım için çeşitli iyileştirmelerin yapılması, biyoyakıt olarak kullanılacak ürünlerin geliştirilmesi ve biyoremediasyon gibi çevrenin temizlenmesinde kullanılacak ürünlerin geliştirilmesi ya da iyileştirilmesini hedefler.

Çiftçiler, GM teknolojisine oldukça hızlı alışmışlardır. 1996 ve 2011 yılları arasında dünyadaki GM ekim alanı 94 kat artmış ve 17,000 km2’den 1,600.000 km2’ye yükselmiştir. 2010’da dünyadaki tarım alanlarının %10’u GM ekinler ile ekilmiştir. Günümüzde, dünyada toplam 29 ülkede 11 farklı GM ekin yaklaşık 160 milyon hektarda ekilmiştir.

Doğal olarak çok sayıda karşıt görüş de yer almaktadır. GM ürünleri, konvensiyonel ürünler ile kıyaslandığında, insan sağlığı üzerinde çok olumsuz etkisi olmadığı konusunda bilim dünyası ortak bir görüşe varmıştır. GM ürünlerin ayrıca ekolojik açıdan da oldukça önemli katkıları vardır. Doğal olarak çok sayıda karşıt görüş de yer almaktadır. Karşıt görüşe sahip kişiler pek çok açıdan GM ürünleri değerlendirmektedir: Çevre açısından etkileri GM teknikler ile üretilen ürünlerin tüketimi güvenli midir? Dünyanın hangi ihtiyaçlarını karşılamak amacı ile bu ürünler üretilmektedir? Ekonomik katkıları ne olacaktır?

Doğada Gen Aktarımı ve Geleneksel Tarım Bilim insanları DNA’nın organizmalar arasında doğal süreçlerle transfer edildiğini ilk olarak 1946 yılında belirlemişlerdir. Bu sürece katkıda bulunan çeşitli mekanizmalar bulunmaktadır: Gen akışı ya da yatay gen transferi: doğada çokça gerçekleşen bir olaydır. Bilinen en iyi örneği, antibiyotik direncinin organizmalar arasında aktarımı. Transpozonlar, retrotranspozonlar, provirüsler ve diğer mobil genetik elemanlar bu süreçte rol alırlar. Bu mekanizmalar aracılığı ile gen aktarımı, evrimsel süreçlerde kromozomda dinamik değişimleri beraberinde getirir.

GMO Tarihi Genetik olarak modifiye edilen ilk bitki 1982 yılında antibiyotik direnci kazandırılan tütün bitkisidir. Genetik olarak düzenlenmesi sureti ile herbisit direnci kazandırılan tütün bitkisinin saha denemeleri 1986 yılında ABD ve Fransa’da yapılmıştır. Ardından 1987 yılından Plant Genetic Systems (Ghent, Belçika) firması ilk olarak Bacillus thuringiensis bakterisinden insektisidal özelliğe sahip proteinleri kodlayan genleri tütün bitkisine aktarmayı başarmıştır. Çin Halk Cumhuriyeti, virüs direncine sahip tütün bitkisinin ticari olarak satılmasına izin veren ilk ülke olmuştur. Bu ürün 1997 yılında Çin’de marketten çekilmiştir.

ABD’de satışına izin verilen ilk GMO ise, FlavSavr domatestir. Bu ürün 1994 yılında markete sunulmuştur ve olgunlaşmasının ardından yumuşaması uzun sürdüğünden raf ömrü uzamıştır. 1994 yılında bir herbisit olan bromoxynil’e karşı dirence sahip genetik olarak düzenlenmiş tütün bitkisinin Avrupa Birliği tarafından onaylanması ile birlikte, GMO ürünler olarak Avrupa’da satışa sunulmuştur.

Aktarımda Kullanılan Yöntemleri Genetik olarak değiştirilen bitkiler, genellikle laboratuvarda bitkilerin genetik yapısı üzerinde yapılan değişimlerdir. Bu işlem, genetik mühendisliği teknikleri kullanılarak bitki genomuna yeni genlerin ilavesi esasına dayanır. Bu tekniklerden bazıları Biyolistik transformasyon, Elektroporasyon, Mikroenjeksiyon ve Agrobacterium’dur. Biyolistik yöntemi sırasında, araştırıcılar klonlamak istedikleri geni bitkiye bombardıman ile gönderirler.

Genetik Mühendisliği Tipi TRANSGENİK Transgenik bitkiler başka bir türe ait genin aktarıldığı bitkilere verilen isimdir. Aktarılan gen aynı alemden de gelebilir (bitkiden bitkiye) ya da alemler arası (örneğin bakteriden bitkiye) da aktarım yapılabilir. Her iki durumda da aktarılan DNA yeni konağında başarılı şekilde ifade edilebilsin diye bazı küçük düzenlemeler yapılır.

Transgenik havuçlar Taliglucerase alfa ilacını üretecek şekilde düzenlenmişlerdir. Söz konusu ilaç, Gaucher's hastalığının tedavisinde kullanılmaktadır. Fotosentez kapasitesi arttırılmış bitkiler Bioluminescence bitkiler Azot fiksasyonu arttırılmış bitkiler

Ekonomik Değerlendirmesi Biyoteknolojik üretimi yapılan tohumların tek başına değeri 2011 yılında $13.2 milyar dolar iken, pamuk, mısır ve soya fasulyesinin yıllık sağladığı kazanç yaklaşık $160 milyar’dır. GMO tohumlarından en büyük kazancı sağlayan firma, Monsanto’dur. 2007 yılında Monsanto’ya ait ürünler dünya genelinde 1,000,000 km2’lik alana ekilmiştir. Bu oran 2006 yılına kıyasla %13 artış anlamına gelmektedir. Monsanto’yu takip eden diğer şirketler ise; Syngenta, DuPont ve and Bayer CropScience’dir. European Joint Research Commission’un yaptığı araştırmaya göre, 2015 yılında pazara sürülecek olan GM bitkilerin yaklaşık %40’ının Asya’da yetiştirileceği tahmin edilmiştir.

Mısır açısından durumu değerlendirir isek, Monsanto’nun triple-stack corn’u (Roundup Ready 2-weed control technology ile YieldGard (Bt) Corn Borer ve YieldGard Rootworm böcek kontrolünün hepsini içeren bir üründür) ABD’de en çok satan üründür. ABD’de mısır eken çiftçiler 2008 yılında 130,000 km2’den fazla alanı bu mısır ile ekmişlerdir ve 2014-2015 yılları arasında bu alanın 230,000 km2 olduğu tahmin edilmektedir. Pamuk açısından bakıldığında ise bu durum 2008 yılında 20,000 km2 olmuştur.

International Service for the Acquisition of Agri-Biotech Applications (ISAAA)’nin raporuna göre 2010 yılında 15 milyon çiftçi 29 ülkede biyoteknolojik olarak düzenlenmiş tohumları ekmiştir. Bu çiftçilerin %90’dan fazlası ekonomik olarak zayıf durumdaki ülkelerde yaşamaktadır. Çinde 6.5 milyon çiftçi ve Hindistanda 6.3 milyon çiftçi çoğunluğu Bt pamuk olmak üzere bu tohumları kullanmıştır. Filipinler, Günay Afrika ve diğer 20 gelişmekte olan ülke 2009 yılında da bu tohumları satın almıştır. Çinde ise yaklaşık 10 milyon çifti biyoteknolojik olarak düzenlenmiş tahumlardan faydalanmaktadır.

2010 yılında yayınlanan bir derleme makalenin verileri dikkate alındığında; 1990’ların sonu ve 2000’lerin başı arasında kalan zaman diliminde yetiştirilen GM bitkilerin çoğunun hayvan beslemesinde kullanıldığı vurgulanmaktadır. Ete olan talebin artmasına bağlı olarak, hayvan beslemesinde kullanılan GM bitkilerin yetiştiriciliğine de talep paralel olarak artış göstermektedir.

meta-analysis 1995-Mart 2014 arası değerlendirilmiştir.