Bu videoda genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamalarından bahsedeceğiz.
İlk olarak gen teknolojileri ile başlayalım.
Biyolojideki hızlı gelişim gen teknolojisi ve genetik mühendisliğindeki biyoteknolojik çalışmaları hızlandırdı.
Canlılar üzerinde uygulanan gen teknolojileri hayatın birçok alanında yeni ufuklar açtı.
Ayrıca genetik çalışmalar yapılırken bilgisayar teknolojisinin de kullanılması gelişimdeki hızı bir kat daha arttırdı.
Önemli genetik mühendisliği çalışmalarından birisi Genom Projeleridir.
Bu projelerde biyolojik araştırmalarda önemli olan maya, meyve sineği, fare ve benzeri diğer canlı türlerinin genom haritalarının çıkarılması amaçlanmıştır.
1990 yılında da insan genomunun haritalanması amacıyla İnsan Genom Projesi başlatılmıştır.
İnsan Genom Projesi ve karşılaştırmalı genomik çalışmalar diğer organizmalarla çok sayıda ortak genimiz olduğunu göstermiştir.
Örneğin insan genlerinin yaklaşık yüzde doksanı farelerle ortaktır. İnsanlar üzerinde deney yapmak mümkün olmadığı için model organizmalar kullanılır.
Yani model organizmalar bilim insanlarının üzerinde çalışması zor olan diğer türler hakkında bilgi edinmek için kullandıkları canlılardır.
Peki acaba iyi bir model organizmanın özellikleri nasıl olmalı?
Tabii ki kolay büyüyebilmeli, kısa sürede nesil verebilmeli, birçok yavru üretebilmeli, kolayca mutasyona uğratılabilmeli ve çaprazlanabilmelidir. Model organizmaları laboratuvar ortamında üretmek ve bunların üretimlerini devam ettirmek düşük maliyetli ve kolaydır.
Bir model organizma örneği olan Drosophila melanogaster yani sirke sineği insanda bulunan çeşitli hastalık genlerini taşır. Bundan dolayı sirke sineği kullanılarak insan genlerinin fonksiyonu hakkında bilgi edinilebilir. Bu bilgiler ışığında pankreas kanseri, prostat kanseri, lösemi ve diğer bazı hastalıklarla ilgili çalışmalar yapılabilir.
Başka bir model organizma örneği olan Sacchoromyces cerevisie yani maya mantarı insana ait hastalık genlerinin benzerlerini taşımasından dolayı yeni ilaçların denenmesinde kullanılır.
Danio rerio yani zebra balığı da model organizmadır.
İnsana ait birçok hastalık ve gelişim genlerini taşır.
Bundan dolayı alzheimer, kanser ve kalp hastalıklarının tedavisi için geliştirilen yeni ilaçların denenmesinde kullanılır.
Polimeraz zincir reaksiyonu ki buna kısaca PCR diyoruz herhangi bir organizmaya ait genomik DNA'daki özgün bölgelerin çoğaltılmasını sağlayan basit ama çok başarılı bir DNA sentezi yöntemidir.
PCR ile belirli DNA parçalarının büyük miktarlarda kopyası üretilir.
Metot basitçe nükleik asitlerin tüp içerisinde uygun koşullarda çoğaltılması esasına dayanır.
PCR yaygın olarak kalıtsal hastalıkların teşhisi, genetik parmak izlerinin tanımlanması, İnsan Genom Projesi ve diğer genom projelerinde genlerin klonlanması, babalık testi ve DNA hesaplanması gibi değişik konularda yaygın olarak kullanılır.
Tek yumurta ikizleri dışında her organizmanın genomundaki baz dizilimi farklıdır.
Bireylerin çeşitlilik gösteren tekrarlı DNA dizilerinin belirlenmesi bireyin kendine özgü olan DNA parmak izinin çıkarılmasına olanak sağlar.
Her bireyin DNA parmak izi farklıdır.
DNA parmak izi yöntemi suçluların tespitinde kullanılır.
Bu yöntemle olay yerinde bulunan kan, sindirim atığı, tükürük, kıl, tırnak ve doku kalıntıları kriminal çalışmalarla incelenerek suçlunun bulunması sağlanır.
Ayrıca DNA parmak izi yöntemi safkan hayvan ırklarının belirlenmesi, babalık davaları, bitki ve hayvan türlerinin korunması çalışmaları dahil çok geniş bir uygulama alanına sahiptir.
Jel elektroforezi saflaştırılmış nükleik asit ve proteinlerin molekül ağırlığı, miktarı ve alt tiplerinin saptanmasında yaygın olarak kullanılır.
En çok kullanılan jel elektroforezi yöntemleri agaroz jel elektroforezi ve poliakrilamit jel elektroforezidir.
Nükleik asitler için genellikle agaroz jel, proteinler için ise poliakrilamit jel elektroforezi kullanılır.
Elektroforetik analiz elektriksel bir alanda ve ortamda çözülmüş moleküllerin elektrik yüklerine göre göç etmeleri prensibine dayanır.
Büyük moleküller jel üzerinde yürümekte zorluk çekerken küçük moleküller daha hızlı ve rahat hareket edebilir. Molekülün anoda yani artı kutba ya da katoda yani eksi kutba doğru hareket etmesi molekül üzerindeki net yük ile belirlenir.
Agaroz jel elektroforez tekniği çeşitli amaçlar için izole edilen DNA ve RNAların tanımlanabilmesi, temizliğinin kontrolü, hangi formda olduğunun belirlenebilmesi, büyüklüğünün saptanabilmesi ve özellikle genetik mühendisliği teknikleri ile DNA yapısında oluşturulan değişikliklerden sonra elde edilen yeni formların incelenmesi yönünden önem taşır. Özellikle tıpta ve biyokimyada kandaki çeşitli protein ve lipitlerin ayrılması, tanınması ve miktarlarının ölçülmesinde bu teknikten yararlanılabilir.
Kök hücre ve gen klonlamadan da başka bir videoda bahsedelim.
İlk olarak gen teknolojileri ile başlayalım.
Biyolojideki hızlı gelişim gen teknolojisi ve genetik mühendisliğindeki biyoteknolojik çalışmaları hızlandırdı.
Canlılar üzerinde uygulanan gen teknolojileri hayatın birçok alanında yeni ufuklar açtı.
Ayrıca genetik çalışmalar yapılırken bilgisayar teknolojisinin de kullanılması gelişimdeki hızı bir kat daha arttırdı.
Önemli genetik mühendisliği çalışmalarından birisi Genom Projeleridir.
Bu projelerde biyolojik araştırmalarda önemli olan maya, meyve sineği, fare ve benzeri diğer canlı türlerinin genom haritalarının çıkarılması amaçlanmıştır.
1990 yılında da insan genomunun haritalanması amacıyla İnsan Genom Projesi başlatılmıştır.
İnsan Genom Projesi ve karşılaştırmalı genomik çalışmalar diğer organizmalarla çok sayıda ortak genimiz olduğunu göstermiştir.
Örneğin insan genlerinin yaklaşık yüzde doksanı farelerle ortaktır. İnsanlar üzerinde deney yapmak mümkün olmadığı için model organizmalar kullanılır.
Yani model organizmalar bilim insanlarının üzerinde çalışması zor olan diğer türler hakkında bilgi edinmek için kullandıkları canlılardır.
Peki acaba iyi bir model organizmanın özellikleri nasıl olmalı?
Tabii ki kolay büyüyebilmeli, kısa sürede nesil verebilmeli, birçok yavru üretebilmeli, kolayca mutasyona uğratılabilmeli ve çaprazlanabilmelidir. Model organizmaları laboratuvar ortamında üretmek ve bunların üretimlerini devam ettirmek düşük maliyetli ve kolaydır.
Bir model organizma örneği olan Drosophila melanogaster yani sirke sineği insanda bulunan çeşitli hastalık genlerini taşır. Bundan dolayı sirke sineği kullanılarak insan genlerinin fonksiyonu hakkında bilgi edinilebilir. Bu bilgiler ışığında pankreas kanseri, prostat kanseri, lösemi ve diğer bazı hastalıklarla ilgili çalışmalar yapılabilir.
Başka bir model organizma örneği olan Sacchoromyces cerevisie yani maya mantarı insana ait hastalık genlerinin benzerlerini taşımasından dolayı yeni ilaçların denenmesinde kullanılır.
Danio rerio yani zebra balığı da model organizmadır.
İnsana ait birçok hastalık ve gelişim genlerini taşır.
Bundan dolayı alzheimer, kanser ve kalp hastalıklarının tedavisi için geliştirilen yeni ilaçların denenmesinde kullanılır.
Polimeraz zincir reaksiyonu ki buna kısaca PCR diyoruz herhangi bir organizmaya ait genomik DNA'daki özgün bölgelerin çoğaltılmasını sağlayan basit ama çok başarılı bir DNA sentezi yöntemidir.
PCR ile belirli DNA parçalarının büyük miktarlarda kopyası üretilir.
Metot basitçe nükleik asitlerin tüp içerisinde uygun koşullarda çoğaltılması esasına dayanır.
PCR yaygın olarak kalıtsal hastalıkların teşhisi, genetik parmak izlerinin tanımlanması, İnsan Genom Projesi ve diğer genom projelerinde genlerin klonlanması, babalık testi ve DNA hesaplanması gibi değişik konularda yaygın olarak kullanılır.
Tek yumurta ikizleri dışında her organizmanın genomundaki baz dizilimi farklıdır.
Bireylerin çeşitlilik gösteren tekrarlı DNA dizilerinin belirlenmesi bireyin kendine özgü olan DNA parmak izinin çıkarılmasına olanak sağlar.
Her bireyin DNA parmak izi farklıdır.
DNA parmak izi yöntemi suçluların tespitinde kullanılır.
Bu yöntemle olay yerinde bulunan kan, sindirim atığı, tükürük, kıl, tırnak ve doku kalıntıları kriminal çalışmalarla incelenerek suçlunun bulunması sağlanır.
Ayrıca DNA parmak izi yöntemi safkan hayvan ırklarının belirlenmesi, babalık davaları, bitki ve hayvan türlerinin korunması çalışmaları dahil çok geniş bir uygulama alanına sahiptir.
Jel elektroforezi saflaştırılmış nükleik asit ve proteinlerin molekül ağırlığı, miktarı ve alt tiplerinin saptanmasında yaygın olarak kullanılır.
En çok kullanılan jel elektroforezi yöntemleri agaroz jel elektroforezi ve poliakrilamit jel elektroforezidir.
Nükleik asitler için genellikle agaroz jel, proteinler için ise poliakrilamit jel elektroforezi kullanılır.
Elektroforetik analiz elektriksel bir alanda ve ortamda çözülmüş moleküllerin elektrik yüklerine göre göç etmeleri prensibine dayanır.
Büyük moleküller jel üzerinde yürümekte zorluk çekerken küçük moleküller daha hızlı ve rahat hareket edebilir. Molekülün anoda yani artı kutba ya da katoda yani eksi kutba doğru hareket etmesi molekül üzerindeki net yük ile belirlenir.
Agaroz jel elektroforez tekniği çeşitli amaçlar için izole edilen DNA ve RNAların tanımlanabilmesi, temizliğinin kontrolü, hangi formda olduğunun belirlenebilmesi, büyüklüğünün saptanabilmesi ve özellikle genetik mühendisliği teknikleri ile DNA yapısında oluşturulan değişikliklerden sonra elde edilen yeni formların incelenmesi yönünden önem taşır. Özellikle tıpta ve biyokimyada kandaki çeşitli protein ve lipitlerin ayrılması, tanınması ve miktarlarının ölçülmesinde bu teknikten yararlanılabilir.
Kök hücre ve gen klonlamadan da başka bir videoda bahsedelim.
