Biyoteknoloji

Biyoteknoloji Nedir?

Artık fizik için veda şarkıları yazmanın zamanı geldi. Silikonu bilgisayara çeviren, atomu paramparça eden fizik, yerini olağanüstü ve etkileyici bir bilim dalına bırakıyor: Biyoteknoloji...

1897 yılında elektronun icadının hemen arkasından teknoloji ve buna bağlı tüm bilim dallarında bizi bugüne getiren bilim dalı fizik; emekli olmak üzere. Ancak unutmamak gerekir ki fiziğin desteğiyle biyoteknoloji bugünkü tahtına oturdu. İnsan ırkı artık hastalıkların tedavisinde fizikten fazla destek almayacak. Biyoteknoloji ve genetik bilimi tıpta ve tedavide söz sahibi oluyor. İnsan ırkı 3 milyar çift kimyasal koda sahip 100 bin genin DNA'mızda gizli olduğunu buldu ve bunları teker teker açığa çıkartarak her bir çiftin bir hastalığa ya da genetik bozukluğa çare olabileceğini keşfetti.

Yüzyılın başından bu yana hemen her şeyin çaresini ilaçlarda veya iğnelerde arayan tıp ve buna bağlı olarak fizik yavaş yavaş kabuk değiştiriyor. 1918 yılındaki grip salgınının 20 milyon kişinin hayatına mal olmasının ardından antibiyotiklerin üzerine giden ve daha pek çok hastalığın çaresini ilaçlarda arayan bilim dalları bunda oldukça da başarı sağladılar. Ancak işin rengi değişiyor. 20'inci yüzyılın ilaçları pek çok hastalığa çare olsa da, sağlıklı insanların yaşam sürelerini uzatabilmede pek yol kat edemedi. Gelecek neslin ise genetik mühendisleri sayesinde böyle bir şansı olacak. Çocuklarımız, (belki ürkütücü ama heyecan verici) kendi çocuklarının cinsiyetlerini, davranışlarını ve hatta zekalarını daha onlar doğmadan, cenine programlayabilecek. Kendilerini kopyalayabilecek veya çok beğendikleri bir ünlünün tüm özelliklerini embriyolara nakledebilecekler. 5 milyon yıllık insanlık tarihi içinde insanların maymundan ayrışarak bugüne evrimleşmesini sağlayan DNA moleküllerindeki değişim, sadece yüzde 2 dolaylarında. Ancak önümüzdeki yüzyılda yeni yaşam biçimleri yaratmak tamamen elimizde olacak. Bu yaşam biçimlerine kendi isteklerimiz doğrultusunda şekil verebilecek seviyeye gelmiş bulunuyoruz.

Biyoteknoloji kavramı, ilk kez 1919 yılında Ereky tarafından kullanılmıştır. Biyoloji ve teknoloji alanındaki gelişmeler, hiç kuşkusuz kavramın kapsamını genişletmiş; anlamını zenginleştirmiştir.

Biyoteknoloji Tarihi

1866 yılında Avusturyalı botanikçi Gregor Meldel o hepimizin bildiği bezelye taneleri deneyini yaptı. Ancak deneyleri 30 yıl kadar bir süre kimsenin ilgisini çekmedi
1882 yılında Alman embiryolog Walther Fleming kertenkele larvalarını mikroskobun altına yatırdı. Burada bir hücre bölünmesi olayını ilk kez izledi. Bu bölünmede arada iletişim sağlayan iplikçiklerin kromozomlar olduğunu saptadı.
1883 Charles Darwin'in kuzeni Francis Gulton seçici çoğalma hipotezini ortaya attı. Ve bunu savundu
1910 Amerikalı biyolog Thomas Hunt Morgan meyve sinekleri üzerine bir deney yaptı. Cinsiyetin kromozomlarda belirlendiği gerçeğine ulaştı.
1926 Amereikalı biyolog Herman Mueller X ışınlarının meyve sineklerinin kromozomlarında mutasyon yarattığına şahit oldu.
1932 Atılımcı bir yayın evi Aldous Huxley'in genetic mühendisliği ile ilgili çok teknik bir kitabını yayımladı.
1944 Bir bakteri üzerinde çalışan üç bilim adamı Oswald Awery, Colin McLeod, Meclyn McCarty DNA'nın bir protein olmadığını, canlının temel yapı taşı olduğunu keşfetti.
1950 İngiliz bilim adamı Douglas Bevis aminoasitlerin Rh faktörü üzerindeki belirleyici etkilerini keşfetti. Bevis'in uyguladığı bu teknik uzun süre doğum öncesi genetik bozuklukların saptanabilmesi için kullanıldı.
1953 Amerikalı biyokimyager James Watson ve İngiliz biyofizikçi Francis Crick DNA'nın çift sarmal yapıda olduğunu ilan ettiler. DNA'nın aynı zamanda genetik kod taşıyan bir molekül yapısı olduğunu da belirttiler.
1964 Stanfordlu genetik bilimci Charles Yanofsky ve meslekdaşları, amino asitlerle proteinlerin DNA içerisinde nasıl bir dengede durduklarını ilan ettiler.
1969 Harvardlı bir grup tıp öğrencisi DNA'da bulunan ilk geni keşfetti. Bu şeker düzeyini belirleyen bir gen olarak genetik tarihine kaydedildi.
1970 Winconsin Üniversitesinden bir grup araştırmacı açık bir yaradan DNA örneği almayı başardı.
1973 Amerikalı biyokimyager Stanley Cohen ve Herbert Boyer bir karakurbağasından aldıkları geni, bir bakteri DNA'sına aşıladılar ve uyum sağladığını izlediler. Bu ilk genetik deney olarak tarihe geçti.
1976 İlk genetik kuruluş olan Genentech Kaliforniya'da kuruldu.
1978 Genetech'li bilimadamları insandan ensülin genini kopyalamayı başardılar.
1980 Araştırmacılar bazı yararlı bakterilerle genler arasındaki protein alışverişini saptadılar.
1980 Birkaç genetik mühendisi Martin Cline başkanlığında bir fareye başka bir fareden işlevsel genler aktarmayı başardılar. Hayvan hakları savunucuları ayaklandı.
1982 ABD Sağlık Bakanlığı bir bakteriden üretilen ensülin iğnelerine onay verdi.
1983 Araştırmacılar Huntington hastalığının yok edilmesi için gerekli kodları barındıran bir gen keşfetti. Hastalığın ilerleme safhası engellenebiliyor ama fiziksel bozukluklar giderilemiyordu. Hastalığı tamamen ortadan kaldırmayı 10 yıl sonra başarabildiler.
1983 Kaliforniya karayolunda arabayla giderken, genetik mühendisi Kary Mullis polimer zincirleme reaksiyonunun nasıl olabileceğini keşfediverdi.
1984 Britain Üniversitesi'nden Alec Jefreys genetik parmakizi yöntemini keşfetti. Bu yöntemle parmakizleri yegane örneklemeler şeklinde bireylerin DNA'larıyla saptanabildi.
1985 Genetik parmakizi ilk kez bir suç araştırmasında kullanıldı.
1986 ABD Sağlık Bakanlığı ilk genetik mühendisliği aşısına insanlarda kullanılması için izin verdi, aşı Hepatit B için üretilmişti.
1988 Harvard Üniversitesi'nde göğüs kanserini yenebilen bir fare yetiştirildi. Bu çalışma o yıl ödül aldı.
1989-2005 yılına kadar Human Genome adıyla anılacak olan DNA haritalama çalışmaları için 3 milyar dolarlık fon ayrıldı. Projenin son bulma tarihi olarak 2005 hedef gösterildi.
1990 Human Genome projesi resmi olarak başlatıldı.
1990 Amerikalı genetikçi W.French Anderson ilk olarak dört yaşında bir kız çocuğu üzerinde gen müdahalesinde bulunarak bağışıklık sistemini çökerten ADA isimli hastalığı düzeltmeyi başardı.
1992 ABD ordusu savaşlardan tanınmayacak durumda dönen askerlerin kimliklerini kesin belirleyebilmek için DNA örneklerinden faydalanma yoluna gitti. Bu yönteme "köpek etiketleme" adı verilmesi şaşkınlık yarattı.
1993 Eşcinseller ve heteroseksüel erkekler arasında yapılan bir DNA taramasında, eşcinselliğin anneden gelen X kromozomu yoluyla geldiği belirlendi. Aynı yıl genetik bir müdahaleyle anne rahminde hemofili (Çar hastalığı) olduğu saptanan bir bebeğe doğmadan müdahale edildi ve bebek sağlıklı olarak doğdu.
1993 Sadece 23 çift kromozomdan oluşan basit bir insan genleri haritası yapıldı.
1995 Genetik olarak türetilmiş yeni nesil bir domuz grubuna Baboon maymunlarından kalp nakledildi. Baboonların kalpleride domuzlarınkiyle değiştirildi. Amaç transgenetik plantasyonların mümkün olabileceğini ispatlamaktı. Denek hayvanları sadece 2 ya da 3 saat hayatta kalabildiler.
1997 İskoçya'da Roslin Üniversitesi'nde Dolly adı verilen bir koyun dünyaya geldi. Özelliği tamamen genetik olarak annesinin bir kopyası olmasıydı.
1998 Biyolog Craig Venter 2003 yılına kadar insanlığa lazım olacak bütün genlerin haritasının hazır olacağı müjdesini verdi.
1998 Japonya'da Kinki Üniversitesi'nde bilim adamları tek bir inekten sekiz adet dana kopyalamayı başardılar.
2003 Human Genome Project adıyla bilinen proje bütün insan DNA'sının haritasını çıkarmak için hedeflediği tarih olarak bilim dünyasının belleğine kazındı.

Kaynak: Time Dergisi

Biyoteknoloji Dönemleri

Geleneksel Biyoteknoloji Dönemi
1919 ve 1939’lu yılları kapsamaktadır.Bu dönemde,biyoteknoloji Ereky‘nin kavramı ilk kullandığı anlamda biyolojik sistemlerin yardımıyla hammaddelerin yeni ürünlere dönüştürüldüğü işlemleri’’ ifade etmektedir. Bu dönemdeki bilgi birikimi ve teknolojiyle biyolojik sistemler, herhangi bir değişime tabi tutulmaksızın ekmek, peynir, yoğurt, alkol vb. maddelerin üretilmesinde kullanılmıştır.

Ara dönem
1940 ve 1973’lü yılları kapmaktadır. Bu dönemde genomlarında köklü bir değişiklik yapılmaksızın biyolojik sistemlerin, endüstride kullanım alanları genişletilmiş sınırlı tekniklerle antibiyotik, enzim, protein vb. maddelerin üretimi geliştirilmiştir.

Modern Biyoteknoloji Dönemi
Gelişmiş ve modern tekniklerin biyolojik sistemlere Uygulanmasına ilişkin çalışmaları kapsamaktadır. Mutasyonlar ya da rekombinant DNA Teknolojisi yardımıyla oluşturulan yeni fenotipik karakter taşıyan mutantlar veya transgenetik organizmalar endüstride ve tüm alanlarda yoğun biçimde kullanılmaya başlanmış ve kullanılmaktadır. Biyoteknoloji giderek genetik mühendisliği uygulamalarının tıbbi, zirai ve endüstriyel biyolojik maddelerin üretilmesi amacıyla kullanılmasını kapsamaktadır. Bu nedenle 20. yüzyılın son yıllarında biyoteknoloji, uygulamalı ve disiplinler arası bir alan, ‘’moleküler genetik’’ ve ‘’rekombinant DNA teknolojisi’’ olarak tanımlanmaktadır. Artık bu teknoloji bir organizmanın genomlarında bulunan tüm bilgileri ve şifreleri değiştirmeyi; aynı ya da farklı cinse ait organizmalara DNA sekansları veya genleri aktarmayı, istenilen DNA baz sıralarını veya genlerini çıkarmayı, başka organizmalara aktarmayı ya da birleştirmeyi; DNA ve RNA baz sıralarını belirlemeyi, gen haritaları çıkarmayı; transgenetik hayvanlar, bitkiler, mikroorganizmalar üretmeyi, genetik düzeyde embriyolarda düzenlemeler yapmayı, yeni fenotip ve genotipte canlılar oluşturmayı, proteinler, enzimler, antibiyotikler hormonlar gibi tanılama, tedavi, koruma ve araştırmalarda kullanılan maddeler, kimyasallar üretmeyi olanaklı kılmaktadır.

Biyoteknoloji ile ilgili makalelere ulaşmak için tıklayınız.