242 Online (133 Mobil)
Kalıtım esaslarını açıklayan ilk bilimsel sonuç Mendel tarafından ortaya konmuştur. 1900`lü yıllardan itibaren kalıtımla ilgili çalışmalar çok artmış ve bu konuda önemli bilgiler elde edilmiş. Günümüzde genetik biliminin gelişmesi ise genetik mühendisliği adıyla yeni bir bilim dalının doğmasına neden olmuştur.
Mendel bezelyeler üzerine yaptığı çalışmalarda, bezelyelerin çeşitli karakterlerinin (renk, büyüklük, vb. tohum ve çiçek özellikleri) daha sonraları gen olarak isimlendirilecek ünitelerle belirlendiğini, bu ünitelerin kalıtım faktörleri olduğunu gösterdi. Bunu, genetik bilgilerin kromozom adı verilen yapılar üzerinde taşındığının bulunması izledi. Watson ve Crick isimli iki araştırıcının deoksiribonükleik asitin (DNA) yapısını keşfetmesi, insan genom projesinin geçtiğimiz günlerde popüler hale gelmesinden sadece yarım yüzyıl önce gerçekleşti ve bu dev buluş bugünkü gen teknolojilerine olanak veren bir dönüm noktası oluşturdu. 1970`lerde DNA üzerindeki belirli genlerin izole edilebildiği, bu genlerin kesilip biçildiği ve yeniden yapılandırıldığı genetik mühendisliği uygulamaları başladı. 1980`lere gelindiğinde gen tedavisi gündeme geldi ve günümüzün genom araştırmaları için daha ileri bir motivasyon oluşturdu. Bir organizmayı oluşturmak için gerekli bilgilerin toplamına genom denir. Bir diğer tarifle, bir hücredeki genetik materyalin tamamı o organizmanın genomunu oluşturur. Yine diğer bir tanımla genom, bir organizmanın DNA`sının tamamı olup o organizmanın yaşamı boyunca tüm yapı ve aktivitelerini belirleyecektir. Tüm bu tanımlar, genomun DNA materyalinden ibaret olduğunu, her iki terimin de genetik materyali ifade ettiğini göstermektedir. Bu materyal, sıkı bir yumak halinde biçimlenerek kromozom adını verdiğimiz silindirik yapıları oluşturur.
İnsan hücrelerinde biri anneden diğeri babadan gelen 2 set kromozom vardır. Her sette 23 kromozom bulunur; bunların 22`si otozom adını verdiğimiz (cinsiyet belirlemeyen) kromozomlar olup bir adet de seks kromozomu (X veya Y) mevcuttur. Dişide bir çift X, erkekte bir X, bir de Y kromozomu bulunur. Kromozomların yapısında proteinler de vardır ve herbir kromozom yaklaşık 150 milyon baz çifti büyüklüğündedir. Kromozomlar özel boyalar ile boyandığında ışık mikroskobu altında görülebilirler; A, T, G, C miktarlarına bağlı olarak açık veya koyu bantlar oluştururlar. Kromozomlar büyüklüklerine ve bantların durumuna göre ayırt edilebilirler (karyotip analizi).
Çeşitli kromozom anormallikleri (eksik veya fazla kopyalar, kırıklar ve yeniden birleşimler) birtakım hastalıklara neden olur. Örneğin Down`s sendromu olarak bilinen hastalıkta 21. kromozom 3 kopyadır. Genetik yapıda meydana gelen değişimlere mutasyon adı verilmektedir ve kuşaktan kuşağa geçen (kalıtsal) hastalıklar mutasyonlardan kaynaklanmaktadır (orak hücre anemisi, kistik fibroz, çeşitli kanser türleri, zeka gerilikleri, akıl hastalıkları, vb.). Mutasyonlar, kromozom seviyesinde, büyük DNA parçalarını içerecek şekilde gerçekleşebileceği gibi, mevcut DNA diziliminde tek bir nükleotidin değişmesini de içerebilir; örneğin orak hücre anemisi, kistik fibroz, meme kanseri, eldeki parmağın ayak parmağına benzemesi ve boy da dahil çeşitli morfolojik özellikler tek bir nükleotid değişiminin sonuçlarıdır.
DNA`nın kullanılabileceği alanların sayısı giderek artmaktadır. Tıp bilimlerinde; kalıtım seklinin saptanması, hastalıklı bir genin tedavi edilmesi, aşılar kullanılarak hastalığın engellenmesi gibi alanlarda kullanıldığı gibi adli tıp alanında çok geniş uygulamalar bulmakta ve günümüzde DNA taraması ile suçluların yakalanması başarıyla sürdürülmektedir. Tarım alanında, bitkilerin genetik yapılarında değişiklikler yapılarak bitkilerin toprak zararlılarına karşı dayanıklı hale getirilmeleri veya daha kaliteli ve fazla ürün alınması mümkün hale gelmiştir. Bioremediasyon konusunda da yine genetik yapıları değiştirilmiş bitki ya da böcekler üretilerek doğa ve insan sağlığı için zararlı olan maddelerin yok edilmesi yoluna gidilmektedir.
Bilim adamlarınca, insan gen haritasının çıkarıldığı 2000, tüm zamanların bilimde en önemli yılı olarak nitelendirilmektedir. Tıp alanında birçok hastalığı önleyebilecek yeni ilaçlara ışık tutacak gen haritası sayesinde insan ömrünün de uzayabileceği açıklanmıştır. Bilimsel bir maraton çalışmasıyla insan DNA`sının şifresinin çözülmesi, düşünülen zamandan iki yıl önce bitirilerek büyük heyecan yaratmıştır. İnsan Gen Projesi Başkanı, Francis Collinsve Gelera Genomics kuruluşunun yöneticisi Craig Venter`in, insan DNA haritasının tamamlandığıyla ilgili açıklaması tüm dünyada büyük yankı uyandırmıştır. Genetik ile ilgili gerçekleştirilen bilimsel araştırmalar ve tıp alanındaki yeniliklere bitkinin genetik şifresinin çözülmesi, yaşlanmaya neden olan genin bulunması, yaşamın uzaması örnek olarak verilebilir.
Chicago`daki Illinois Üniversitesi İnsan Genleri Enstitüsü bilim adamları, saptanan genin insanlarda ileri yaşlarda birçok hastalıktan sorumlu olduğu açıklandı. California Üniversitesi`nden yapılan bir açıklama da insan hücrelerinde bulunan telomerase enzimine karşı geliştirilen bir aşının, bağışıklık sistemini harekete geçirerek, kanser hücrelerini yok ettiği öne sürüldü.
1900 yıllarda Mendelin çalışmalarının yeniden keşfinden sonra genin doğası hakkında büyük bir bilgi patlama olmuştur. Biyoloji alanında çalışan bilim adamları, hücredeki çekirdek ve kromozomun önemi üzerinde durdular. Çünkü gözlemlerde, kromozomlar yumurta ve polen/spermi oluşturmak üzere mayoz esnasında sayısını yarıya indiriyor ve sadece bölünme sırasında görülüyordu. Bu sebeple DNA moleküllerinin nasıl faaliyete geçerek organizmaları ürettiklerini anlamak için birçok çaba sarf edildi. Amerikalı James Watson ve İngiliz Francis Crick birkaç biyolog araştırmacıyla 1953 yılında DNA nın çift heliks yapısını incelediler. DNA kavramı yaşamın geleneksel dili olduğu bakterilerde, mantarlarda, bitki ve hayvanlarda yapılan çalışmalarla ortaya konuldu. Yaşayan organizmalar arasında yer alan bu ilişki biyoteknoloji ve genetik mühendislik biliminin gelişimine neden olmuştur. Mühendislik teknolojisi, bitki ve hayvanları geliştirmek için yaşayan diğer organizmaları ve canlıların kısımlarını kullanmıştır. 1970 yıllarında, araştırmacılar DNA`nın bir canlıdan kesilerek diğer canlıya yerleştirebileceklerini böylece rekombinant DNA teknolojisini buldular. Bu şekilde insülin, hormon, interferon ve TPA (doku plasminogen aktifleştirici) gibi ilaçları tıp dünyasına sundular. İnsan gen terapisi yöntemiyle genleri hasarlı olan veya eksik olan fertlere gen nakli gerçekleştirilmiştir. Üreme teknolojisinin gelişimiyle üremenin artırılmasına çalışılmıştır. İnsan üreme teknolojiyle uğraşan araştırmacılar insan embriyosunu in vitro koşullarda elde etti ve daha sonra kullanılmak üzere dondurdular. Anne ebeveynler kendilerine ait olmayan genetik döller vermişlerdir. 1993 de, l, George Üniversitesinde çalışmakta olan Dr Robert Stillman ve Jerry Hall insan embiryosunu klonladı ve 6 gün bunları yaşatmayı başardı.
Klonlama ya da genetik olarak benzer organizmanın üretimi ilk kez havuç bitkisinde başarılmıştır. Klonlama işleminde havuç kök hücreleri yeni bitki oluşturmak üzere kullanılmıştır. Bitki klonlama teknolojisindeki bu başarılar 1952 de kurbağalardaki klonlamaya kadar devam etmiştir. 1970 lerde fare, 1973 de sığır ve 1979 da koyun klonlaması olmuştur. Bu çalışmalar, hızlı çoğalan iyi bir sürü daha iyi süt üretimi amacıyla insanlık yararına gerçekleştirilmiştir. Gen teknolojisiyle biyoteknolojideki ilerlemeler zararlılara ve soğuğa dayanıklı bitki türleri, daha çok üreyebilen ve gelişkin çiftlik hayvanları üretimine başarılı olmuştur. Genetik olarak farklı domates türleri, rafta kalma süresi uzun olan varyetelerin gelişmesini sağlamıştır.1990 yıllarında Amerikada daha da ileri gidilerek İnsan Genom Projesi gündeme getirilmiş ve insan genlerinin tüm haritasının yapılması planlanmıştır. Bu projenin yaklaşık değeri yılda 200 milyon dolar olup 2005 yılında bitirilmesi planlanmaktadır. Cystic fibrosis, orak şekilli hücre anemisi ve Huntingon`s chorea gibi birçok hastalık için DNA kodları kromozomlarda yer alan özel bölgelerde kodlanmış olduğu bu sayede bulunmuştur.
Türkiye`de Genetiğin Gelişimi;
Genetik bilimi, Türkiye`de gelişimi oldukça yenidir. Çalışmalar, 1950 yıllarında sonra sitogenetik, biyometri, populasyon genetiği, mutasyon genetiği alanında başlamıştır. !978 yıllarında gentik sahasında çalışanlar biraraya gelmek için faaliyetlerde bulunmuşlar ancak faaliyet devam etmemiştir. Çalışmalar TÜBİTAK desteğiyle sürmekte olup, Üniversitelerde dış ülkelere görevlendirilen elemanların 1985 yıllarından sonra dönerek yeni teknikleri uygulamalarıyla sitegenetik & moleküler genetik sahasında ilerlemeler olmuştur. Bu arada Üniversiteler kendi bünyelerinde merkez laboratuvarları kurma yoluna gitmişlerdir. İstanbul Üniversitesinde BİYOGEM ve Atatürk Üniversitesindeki Biyoteknoloji Merkezi buna örnektir. Son zamanlarda RFLP, RAPD, PCR, in-situ melezleme, ısozyme, PAGE gibi metodlar DNA ve proteinler üzerinde uygulanmaktadır. Çalışmalarda yeni tekniklerin bulunmasından ziyade metodların pratiğe uygulanması ağırlık kazanmıştır. Çeşitli alanlarda yapılan çalışmalar eldeki bilgilere göre aşağıda tarih, isim ve konu sırasına göre sınıflandırılmıştır.
Bir rastlantı sonucu bulunan kimera (aşı tekniği) ile, iyi meyve veren bitkiden alınan bir kromozomun yada bir parçanın, ayrı bitkiye aktarımı sayesinde daha verimli türler elde edilmiştir. İlk defa Mısır ve Meksika`da yapılan yapay tozlaşma ve hayvan çaprazlamaları gen teknolojisinin ilk aşaması olup, günümüzde yeni teknikler sayesinde halâ güncelliğini korumakta, biyoteknoloji ve gen mühendisliğinin önemi daha da artmaktadır.
Önceleri, kalıtsal materyalin rastgele değişimlerinin arasında amaca uygun olanlar deneme yanılma yoluyla seçiliyordu. Ancak 1950`li ve daha sonraki yıllarda DNA ve işlevi aydınlanınca biyoteknolojik uygulamalar, plânlanmış ve bir amaca yönelik olarak yapılmaya başlanmıştır. 1980`li yıllarda, kalıtsal dizilimin üzerinde ayrıntılı inceleme yapmak, DNA`daki baz sırasının bir kısmını değiştirmek bir kısım bazları çıkarmak yada DNA`ya yeni bir baz dizilişleri eklemek olanağı, yeni geliştirilen teknikler sayesinde mümkün olmuştur.
DNA`daki baz dizilimi sırasının, yapısının ve yerlerinin bilinmesi yani DNA`daki genlerin nerede olduğunu saptanması insan oğluna ne yarar sağlar?
Bu sırasının bilinmesiyle, insanda çeşitli kalıtsal hastalıklara neden olan bir takım genler bu sayede DNA`dan çıkarılır ve yeni neslin daha sağlıklı olması sağlanabilir. Doğum öncesi yada sonrası oluşabilecek başka hastalıklara neden olan genler zararsız hale getirilebilir. Söz gelimi zeka üzerine etki eden genler iyileştirilebilirse, Einstein gibi gelişmiş zekaya sahip bilim adamlarının ortaya çıkışı sağlanabilir. Bitkilerde ve hayvanlardaki bazların dizilişinin anlaşılması ve genlerin saptanmasıyla da daha verimli ırklar elde edebiliriz. Bunlar daha sonrada ticari olarak yetiştirilerek gerek aile gerekse ülke ekonomisine katkılar sağlayabilir. Normalde 100 kg. elma veren bir elma ağacından, iyileştirmeyle 500 kg. elma alındığını, bir tavıktan haftada 25 yumurta alındığını, bir süt ineğinden günde 100 kg. süt alındığını, çok güçlü atların yetiştirildiğini, hatta daha da ileriye giderek insanların angarya işlerini gören ve günümüzdekine göre daha ileri zekalı maymunların yetiştirdiğini, tarlalara zarar veren böceklerin genleriyle oynanarak onların zararsız hale getirildiğini düşünün. Ancak şimdiye kadar bahsettiklerimiz hep iyimser düşüncelerdir. Bilim adamları bu genlerle inceleme yaparlarken mutant canlılar meydana gelebilir. Söz gelişi daha uzun boylu insanlar, daha saldırgan, daha savaşçı olan ve sadece belirli emirlere uyan mutant insanlar meydana gelebilir. Bu çalışmaların kötü niyetli kişilerce, kötü maksatlara alet edilmesi dünyada kaosa neden olabilir. Dev fareler, daha da zararlı ve büyük böcekler, başka başka çeşitli zararlı kalıtsal hastalıklarda görülebilir. Bunların bazıları çoğu kez filmlere konu olmuştur. faka bu tip olaylarda olasıdır.
Bu konu 12928 kez okundu