GENETİK MÜHENDİSLİĞİ NEDİR?
GENETİK MÜHENDİSLİĞİ NEDİR?
1. Bilindiği gibi genler , bir organizmanın özelliklerini belirleyen kimyasal bilgiyi taşır.
2. Genler değiştirilerek bir organizmaya istenilen özellikler kazandırılabilir.
3. Genetik mühendisliği , bilimadamlarının genleri bir organizmadan alıp diğerine aktarmalarına imkan veren bir teknolojidir.
4. Bu teknoloji ; nükleik asit hibridizasyonu , rekombinant DNA , PCR , hücre kültürü ve monoklonal antikor tekniklerini içerir .
5. Bunlardan en başarılı ve yaygın olan rekombinant DNA tekniği ; restriksiyon enzimlerini kullanarak “gene splicing” de denilen DNA’nın istenilen bölgesinin kesilip çıkarılması ve kesilen parçanın ligaz enzimi kullanılarak “vektör” adı verilen taşıyıcı bakterinin plazmidine yapıştırılması işlemlerini içerir. Daha sonra plasmid bakteri içine yerleştirilerek rekombinant DNA’nın normal hücresel aktivitesine devam etmesi sağlanır.
6. Bugün genetik mühendisliğinin bitki ve hayvanlarda uygulanmasıyla daha iyi ve sağlıklı yiyecekler, daha güvenli temiz bir çevre ve sağlık alanındaki gelişmeler insanlara sunulmuştur.
GENETİK MÜHENDİSLİĞİNİN TARİHÇESİ
1880 - Gregor Mendel bitkiler üzerindeki çalışmalarıyla modern genetiğin temelini attı.Karakteristik özelliklerin genler tarafından iletildiğini buldu.
1950 - Hershey ve Chase , DNA’nın hücrenin genetik materyali olduğunu ispat ettiler.
1953 - Watson ve Crick DNA’nın çift sarmal yapısını keşfettiler.
1955 - Arthur Kornberg ve arkadaşları DNA polimerazı izole ettiler.
1961 - Nirenberg ve Matthaei genetik kodu keşfettiler. Buna göre 3 baz 1 amino asiti kodlar.
1966 - B.Weiss , C.C.Richardson DNA ligazı izole ettiler.
1968 - K.W.Wilcox , H.O.Smith ve T.J.Kelley ilk restriksiyon endonükleazı izole ettiler.
1972 - Paul Berg virusun DNA’sı ile bakterinin DNA’sını birleştirdi.
1973 - İlk kez yabancı bir genin (antibiyotik rezistan) bir bakteriye transferi gerçekleştirildi.
1975 - Asilomar/ABD’de ilk kez genetik mühendisliğinin tehlikeleri üzerine bilimsel bir konferans verildi.
1976 - Genetik mühendisliği ürünlerini pazarlayan ilk şirket olan GENENTECH kuruldu.
1977 - Genetik manipülasyonun uygulandığı bakteriler , insanda büyümeyi inhibe eden hormonu üretiler.
1978 - Genetik parmak izi keşfedildi.Bu sayede herkes DNA’sından tanınabilecekti.
1980 - (ABD) “yağ yiyen bakeri” denilen genetik manipülasyon uygulanmş organizma ilk kez patentlendi.
1980 - Farelere gen transferi ilk kez başarıyla uygulandı , hastalıkların tedavisinde transgenik fareler model olarak kullanıldı.
1980 - W.Gilbert ve F.Sanger DNA sekans metoduyla Nobel Ödülü aldılar.
1982 - Endüstriel çaptaki ilk genetik mühendisliği ürünü olan insülin üretildi.
1983 - Barbara McClintock , “zıplayan genler” i keşfetti ve Nobel Ödülü aldı.
1987 - Anti-squash domatesler patentlendi.
1988 - Memeli üzerindeki ilk patent : İnsan kanser geni aktarılmış “Harvard Mouse” .
1990 - Organizmaların patentlenmesine karşı Greenpeace’in ilk protesto gösterisi.
1990 - “İnsan Genom Projesi”nin resmen başlaması .Tahmini maliyeti : 3 milyar $.
1993 - Washington Üniversitesi’nden Jerry Hall’un insan embriyosunu klonlaması dünya çapında skandala neden oldu.
1994 - Kalıtsal meme kanseri geni keşfedildi.
1994 - Besin değerini arttırmak amacıyla Brezilya fıstığı geni verilen soya fasulyesi, şiddetli alerjik reaksiyonlara neden oldu ve proje yasaklandı.
1997 - Koyunun somatik hücresinden klonlanan Dolly dünyaya geldi.
1997 - AB(Avrupa Birliği)’de genetik manipülasyon uygulanmış yiyeceklere karşı yapılan düzenleme yasallaştırıldı.
1997 - AB’de ilk kez genetik mühendisliği uygulanan yiyeceklere izin verildi: kolza yağı.
1999 - BMT(Birleşmiş Milletler Teşkilatı)’nun genetik manipülasyon uygulanmış organizmaların ticaretindeki biyolojik güvenlikle ilgili kararı Amerika’nın etkisiyle başarısızlığa uğradı.
1999 - İnsanda , 33.4 milyon bç içeren 22 no’lu kromozomun sekansı tamamlandı.
2000 - İnsan Genom Projesi liderleri ve Başkan Clinton , insan genomu DNA dizisinin “çalışma taslağı”nın tamamlandığını ilan etti.
YARARLARI NELERDİR?
Tıptaki Yararları
· Hayvanların İnsanlar İçin Organ Verici Olması:Hayvandan insana organ transplantasyonuna “xerotransplantasyon” denir.Genetik mühendisliği domuzların organlarının insan için daha uygun olması açısından bunlar üzerinde çalışmalar yapıyorlar.Reddetme reaksiyonları başarılı bir şekilde kontrol altına alındığı zaman bu domuzlar ekonomik organ vericileri olacaklar.
· Beyin Tümörüne Karşı Gen Terapisi:Gen terapisinde amaç “suicide gene” olarak adlandırılan genleri kullanarak tümör hücrelerini öldürmektir.Bu tür genleri taşıyan tümör hücreleri şeklini bir hücre zehiri ilacına dönüştürerek bu tümörleri öldürür.
· Hepatit B:Hepatit B virüsü kan yoluyla bulaşır.Örneğin küçük yaralardan veya koruma olmaksızın cinsel temas ile.İlk Hepatit B aşısı 1982’de kronik hastaların kanından çok kompleks processler yapılarak elde edilmişti.1986’dan beri bu aşı, kolay bir processle GM maya hücreleri kullanılarak üretilmektedir.
· Bubble Boy:Bubble Boy,gen mutasyonu sonucu ADA-adenosin deaminaz-eksikliği ile oluşan bir hastalıktır ve immün sistemi hücrelerinin yok olmasına neden olur.Hastalığın tedavisi hastalara ADA ve kemik iliği transplantasyonu ile yapılmaktaydı.Ancak 1990’da kopyalanmış ADA enzimleri inaktive edilmiş virüse verildi.Virüs,hastanın T-hücrelerine yerleşip,çoğaldı.Bu tedavide başarı sağlandı.
· Çeşitli Davalarda Genetik Mühendisliği:Cinayet olaylarında,forensic(yasalarda geçen ve suçluların takibinde kullanılan teknik) ekipleri,suç mahalindeki saç, semen,kan,tırnak örneklerini inceleyip RFLP’leri(Restriction Fragment Length Polymorphisms) karşılaştırırlar ve farklı olanları tespit ederler.Aynı zamanda RFLP analizi babalık tayininde de kullanılmaktadır.
Beslenmedeki Yararları
· Yiyecekler:GM yiyecekler üretildi. Kabak, maya, patates ,soya fasulyesi, domates , mısır.Örneğin soğuğa çok hassas olan domates ve çilek gibi bitkilere dil balığından izole edilen “anti-freeze”geni aktarıldı.Ayrıca bakterilerde bulunan ve böcekleri öldüren toksin geni mısır ve pamuğa verildi.Gerçekte,genetik mühendisliği teknikleri işlenmiş yiyeceklerin % 60’ında kullanılmaktadır.
· Çürümeye Son-Anti Squash Domates:Satılan pek çok domates yeşil ve sert şekilde tarladan kaldırılmaktadır. Bu durum bu tür basınca hassas ürünlerin nakliyatını kolaylaştırmaktadır.Satılmadan önce bu domatesler suni olarak etilen hormonuyla olgunlaştırılmaktadır.Doğada bu madde olgun domateslerin hücre duvarının çürümesine,bozulmasına neden olmaktadır.Anti squash domateslerde bu hormonu yapan genler inaktif hale getirilmiştir.Buna ilaveten anti squash domatesler başka türlerin genlerini içermezler.
· Körlüğe Karşı Pirinç:Gelişmekte olan ülkelerdeki milyonlarca insan tek yönlü beslenme nedeniyle vitamin yetersizliği çekmektedir.Taze meyveler yerine pirinç başlıca besindir.Pirinç ise vitamin A içermez.Bu vitaminin eksikliği ise çocuklarda en yaygın hastalıklardan biri olan körlüğe yol açar.Genetik mühendisliği kullanılarak bu pirincin besin değerini arttırmak için kalıtımsal materyali değiştirilmektedir.Bu sayede pirinçte daha çok vitamin A öncüsü bulunur.
· Az Yağlı Patates Cipsleri:Cips ve patatesler bünyelerinde çok fazla yağ barındırırlar. Dolayısıyla oldukça kolarili yiyeceklerdir.Bu durum artık değişmiştir.Bilimadamları patatese nişasta üretimini arttıran geni başarılı bir şekilde aktarmışlardır.Bu şekilde bir değişim patatesleri kızartıldıkları zaman daha çok nişastalı yapmakta ve daha az yağ alınmaktadır.
Tarıma ve Çevreye Yararları
· İlk Bitki:Genetik mühendisliği uygulanan ilk bitki,hastalıklara karşı savaşan petunya üretimi idi.
· Geleneksel Çaprazlaşmayı Geliştirme:Çaprazlaşmayla tür bariyeri aşılarak genler aktarıla-maz.Genetik mühendisliği asla çaprazlaşma yapmayacak türler arasında gen transferi gerçekleştirir.Aynı zamanda çaprazlaşma;doğada ebeveynlerin yavru DNA’larını oluşturmak üzere DNA’larını birleştirme aktivitesini başarmasına olanak sağlar.Genetik mühendisliği yeni genleri herhangi bir temel referans olmaksızın konakçı hücrelere kolaylıkla aktarır.
· Ağaç Kurtlarına Karşı Geliştirilen Stratejiler:Ağaç kurtları mısır bitkisini içerden kemirerek ekinlerin %7’sini yokeder.Genetik mühendisliği yardımıyla mısır bitkisi hücrelerine böcek zehiri üreten gen nakledilir.Dolayısıyla ağaç kurtları zehirlenerek, ortadan kalkar.
· Blue Jean Ve Genetik Mühendisliği:Eskiden tekstil sanayiinde,jeanleri boyamadan önce kullanılan beyazlatıcıların yıkanması için çok fazla suya ve enerjiye gereksinim duyuluyordu.Bugün GM bakterilerin kullanılarak bu beyazlatıcılar nötralize edilir.Böylece su,enerji ve zamandan %10 tasarruf sağlandığı gibi çevre de korunmuş olur.
Hayvanlardaki Yararları
· Anti-Freeze Geni:Bilimadamları,Kanada dil balığında bulunan “anti-freeze” genini somon balığına transplante ettiler.Bu sayede soğukta kültürasyonu yapılabildi.
· Genler,sığır etindeki yağ oranının azaltılmasında kullanıldı.Ayrıca,hastalıklara karşı koru-yucu olan bir gen sığırlara aktarılarak antikor kullanmadan sağlıklı kalabilmeleri sağlandı.
· Genetik mühendisliği kullanılarak,insandan alınan genler koyuna aktarıldı ve koyun sütünde akciğer kanseri tedavisinde kullanılan alpha-1 antitripsinin üretilmesi sağlandı.
· Dört bacaklı ve kanatları olmayan tavuklar üretildi.
· Örümcek genleri aktarılarak keçi sütünde ipek üretildi.
TEHLİKELERİ NELERDİR?
Sağlık Tehlikeleri
· Uzun-Süreli Güvenli Testler Yok:Genetik mühendisliği;organizmaların asla insan yiyecek kaynağı olmayan materyallerini kullanarak yediğimiz doğal temel besinleri değiştirir.Uzun-süreli testler olmaksızın kimse bu yiyeceklerin güvenli olup olmadığını bilemez.
· Toksinler:Genetik mühendisliği organizmalarda beklenmedik mutasyonlara neden olur ki bu mutasyonlar, yiyeceklerde yeni ve yüksek seviyelerde toksinler geliştirebilirler.
· Alerjik Reaksiyonlar:Genetik mühendisliği yiyeceklerde daha önce görülmemiş ve bilinmeyen alerjenleri oluşturabilirler.
· Besin Değerinin Azalması:Transgenik yiyecekler sahte tazelikle tüketicileri yanlış yöne yöneltebilirler.Lezzetli görünüşlü,parlak kırmızı renkli genetik olarak modifiye edilmiş bir domates birkaç haftalık ve besin değeri az olabilir.
· Antibiyotik Rezistan Bakteriler:Genetik mühendisliği antibiyotik rezistan genleri GM hücreleri işaretlemede kullanır.Bu da GM tohumların antibiyotiklere karşı dirençli genler taşıdığını gösterir.Bu genler ise bizi enfekte eden bir bakterinden alınmış olabilir.
· İzi Takip Edilemeyen Problemler:Etiketleme olmaksızın toplum sağlık örgütleri her tür problemin kökeni araştırıp bulmakta güçsüz kalıyorlar.
· Yan Etkiler Öldürücü Olabilir:37 kişi öldü,1500 kişi kısmi felce uğradı ve GM bakterilerin yaptığı triptofan bağlantılı sendrom yüzünden 5000’den fazla kişi geçici olarak sakatlandı.
Çevresel Tehlikeler
· Herbisitlerin Kullanımının Artması:Bilimadamları genetik mühendisliğince yapılmış herbisit –rezistan bitkilerin varlığının herbisit kullanım miktarını artıracağını saptamışlardır.Çiftçiler tohumlarının herbisitleri tolere edebileceğini bildiklerinden, bunları cömertçe kullanmaktadırlar.
· Daha Çok Pestisit:GM tohumlar çoğu kez kendi pestisitlerini yaparlar ve EPA(Environment Protection Authority) tarafından pestisit olarak sınıflandırılabilirler.Bu strateji yiyecek ve tarlalarımıza her zamankinden daha çok pestisit koyacaktır.
· Ekoloji Zarar Görebilir:Besin zincirinde yer alan GM organizmaların etkisi lokal ekolojiye zarar verebilir.Yeni organizmalar doğal floradaki akrabalarıyla başarılı bir şekilde yarış yapabilir ve çevrede daha önce hiç görülmemiş değişikliklere neden olabilir.
· Gen Populasyonu Ortadan Kalkabilir:Bir kere bu GM organizmalar yani virüsler ve bakteriler çevreye serbest bırakıldı mı bunları tekrar bir araya getirmek mümkün değildir.Kimyasal ya da nükleer kontaminasyondan farklı olarak negatif etkiler geridönüşümsüzdür.
Tarımsal Tehlikeler
· Yaygın Tohum Kıtlığı:Genetik mühendisleri GM tohumları patentleyerek kar sağlamak niyetindeler.Buna göre ne zaman bir çiftçi GM tohum ekse bütün tohumları aynı genetik yapıya sahip olacaktır.Sonuçta bu özel tohumlara hücum edecek bir fungus,virus ya da zararlı böcek gelişirse yaygın tohum kıtlığı olacaktır.
· Tüm Yiyecek Stoklarımızı Tehdit Eder:Böcekler,kuşlar ve rüzgar genetik mühendisliğince değiştirilmiş tohumları komşu tarlalara ya da daha uzaklara taşıyabilir.Transgenik bitkilerin polenleri doğal tohumlarla ve vahşi akrabalarıyla polen çaprazlaşması yapabilir.
Bunların yanında bu teknolojinin kökünde bazı şüpheler vardır:
· Bir DNA fragmentini sokmak için kullanılan teknik hassas,güvenilmez ve belirsizdir.
· Sokma işleminin konakçı hücrenin biyoteknolojisi üzerindeki etkisi bilinemez.
· GM organizmanın çevre üzerindeki etkisi bilinemez.
· GM yiyeceklerin yenmesiyle oluşacak etki bilinemez.
· Risklerin ne olabileceği konusunda tam bir fikir yok.
· Felaket olduğu taktirde telafisi yok.
· Bu negatif sonuçlar için kimin-eğer biri varsa- yasal olarak sorumlu tutulacağı bile kesin değil.
Bütün bunlardan sonra “Genetik mühendisliği güvenli midir?” diye bir soru aklınıza gelebilir:
Güvenlik, tecrübe birikiminden gelir.Genetik mühendisliği olayında ise, güvenlik iddiasını haklı çıkaracak yeterli tecrübe birikimi için gerekli zaman ve toplum tartışması yoktur.