Genetik mühendisliği ve biyoteknolojinin tıp alanında, endüstri alanında, tarım alanında, çevre alanında ve nanoteknoloji alanında uygulamaları bulunmaktadır.

Genetik mühendisliği ve biyoteknolojinin uygulama alanları

Genetik mühendisliği ve biyoteknolojinin birçok uygulama alanı vardır. Bunlardan bazıları aşağıda verilmiştir.

Tıp Alanındaki Uygulamalar: DNA teknolojisinin en yaygın uygulama alanlarından biri tıp ve eczacılık endüstrisidir. Eczacılık endüstrisi, hastalıkların tedavisinde kullanılabilen ilaçları geliştirmek için DNA teknolojisinden önemli yararlar sağlamaktadır. Günümüzde bu teknolojiyle üretilen birçok ilaç, aşı maddesi ve teşhis ürünü insanların kullanımına sunulmuştur.

Şeker hastalığının tedavisinde kullanılan insan insülini ve cücelik görülen çocukların tedavisinde kullanılan insan büyüme hormonu gibi protein yapılı hormonların büyük miktarlardaki üretimi DNA teknolojisi ile mümkün hale gelmiştir. Aynı şekilde hücrelerin virüslere karşı oluşturduğu interferon denilen protein yapılı özel savunma maddesi bakterilere sentezlettirilebilmektedir. Önceleri binlerce litre kandan sadece birkaç gram elde edilebilen interferon, DNA teknolojisi sayesinde hem daha az maliyetle hem de daha fazla miktarda üretilebilmektedir.

Günümüzde birçok hastalığın tedavisinde kullanılan ilaç ve proteinler koyun, keçi, sığır gibi hayvanlara sentezlettirilmektedir. Bunun temelini, insan genlerinin hayvanlara aktarılması oluşturur. DNA teknolojisindeki en büyük beklenti genetik bozuklukların gen aktarımı yoluyla düzeltilmesidir. Gen terapisi olarak adlandırılan bu yöntem, bazı etik sorunlar doğurmasına rağmen önümüzdeki yıllarda çok daha fazla önem kazanacaktır.

Endüstri Alanındaki Uygulamalar: DNA teknolojisinden yararlanılarak elde edilen ürünlerden birisi de endüstriyel enzimlerdir. Ekonomik değeri olan bazı enzimler, biyoteknolojik yöntemler kullanılarak istenilen miktarlarda ve daha az maliyetle üretilebilmektedir. Bu şekilde üretilen ve kullanımı en yaygın olan enzimlerden bazıları proteaz, selülaz, lipaz ve amilazdır. Biyoteknoloji alanındaki gelişmelerle elde edilen enzimler tıp, eczacılık, tarım, hayvancılık, çevre, gıda, kağıt, tekstil, dericilik, deterjan vb. birçok alanda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Tarım Alanındaki Uygulamalar: Bitkilerde uygulanan DNA teknolojisinin hedefleri, daha üstün özelliklere sahip bitkilerin yetiştirilmesidir. Tarımın en önemli sorunlarından birisi, ürüne zarar veren böceklerle mücadeledir. Bu amaçla böcek öldürücüler kullanılır. Ancak böcek öldürücülerin uzun süre kullanımı, çevre kirliliği yaratarak insan sağlığını tehdit etme ve böceklerde direnç kazanma gibi sorunlara yol açar. Bu sorunları ortadan kaldırmak için DNA teknolojisi yöntemleri kullanılarak böceklere dayanıklı bitkiler elde edilir. Örneğin bir bakteri toksini belirli böceklerde ölüme yol açarken hayvanlara ve insanlara zarar vermemektedir. Toksini oluşturan gen, bakteri plazmiti aracılığıyla bitkilere aktarılabilmekte ve bu yolla böceklere dirençli tütün, domates gibi bitkiler elde edilebilmektedir.

Tarımsal alanlarda yabancı otlar nedeniyle verimde oluşan kayıp dünya çapında - 15 olarak kabul edilmektedir. Yabancı otlarla mücadele için genellikle ot öldürücüler (herbisitler) kullanılır. Bazı ot öldürücüler hem yabancı otlar hem de kültür bitkileri için aynı derecede toksik etkiye sahiptir. Ot öldürücülere dayanıklılık genleri bakterilerden ya da doğal olarak dayanıklı bitkilerden izole edilerek kültür bitkilerine aktarılmaktadır. Böylece kültür bitkileri ot öldürücülere karşı dirençli hale getirilebilmektedir.

Gen mühendisliği çalışmaları tarımsal mücadele dışında bitkilerde verimi artırmak amacıyla da yapılmaktadır. Örneğin yoncaya amino asit sentezine yardımcı bir gen aktarılmış ve böylece bitkinin protein bakımından zenginleşmesi sağlanmıştır. Önemli bir gıda maddesi olan pirinç üzerinde de benzer çalışmalar yapılmıştır. Normal olarak pirinç taneleri, beta–karoten pigmentini taşımazlar. Bu pigment bitkilerin yeşil, sarı ve turuncu kısımlarında yaygın olarak bulunur. Besinlerle alınan beta–karoten, insan ve hayvan vücudunda A vitaminine dönüştürülür. I. Potrykus ve meslektaşları, nergis bitkisinden aldıkları geni bir bakteri aracılığıyla pirinç bitkisine aktararak, pirince beta–karoten üretme yeteneği kazandırmışlardır. Bu özelliği kazanan pirince de altın pirinç adı verilmiştir. Bunun dışında bilim insanları bitkilerin topraktaki bazı mineralleri daha kolay almasını ve zararlı iyonlara direnç kazanmasını sağlayacak çalışmalar yapmaktadır.

Ateş böceğinin ışık saçmasını lusiferaz adı verilen bir enzim sağlar. 1986 yılında Kaliforniya Üniversitesi’nden S. Howell, ateş böceğinden lusiferaz enzimini kodlayan geni izole etmiş ve tütün bitkisine aktarmıştır. Gen aktarılan bu bitkinin ışık saçtığını görmüştür. Böylece hayvan genlerinin bitkilerde de işlev görebileceği anlaşılmıştır.

Çevre Alanındaki Uygulamalar: Bazı mikroorganizmaların kimyasal maddeleri dönüştürebilme yeteneğine sahip olması çevreyle ilgili sorunların çözümünde önem taşır. Bilim insanları bu mikroorganizmaların istenilen genlerini diğer mikroorganizmalara aktarmakta ve genetiği değiştirilmiş bu canlılar daha sonra çevresel sorunları iyileştirmede kullanılabilmektedir.

Örneğin birçok bakteri ortamdan kurşun, bakır, nikel gibi ağır metalleri alarak, bunları kurşun sülfat ya da bakır sülfat gibi bileşiklere dönüştürebilir. Böylece ağır metaller canlıların yeniden kullanımına hazır hale getirilmiş olur. Genetik mühendisliği ile değişime uğratılmış mikroorganizmaların, mineral elde edilen madencilikte ve zehirli maden atıklarının temizlenmesinde kullanılabileceği düşünülmektedir. Ayrıca bilim insanları bazı zararlı bileşikleri parçalayan mikroorganizmaları değişime uğratmışlar ve bunları atık su arıtım tesislerinde kullanmaya başlamışlardır.

Nanoteknoloji Alanındaki Uygulamalar: Nanometre (nm) kavramı metrenin milyarda biri (10–9 m) ölçeğindeki uzunluğu temsil etmektedir. Bu da 5 – 10 atomun yan yana dizilişiyle oluşan bir boyuta karşılık gelir. Nanoteknoloji, atom boyutundaki yapıların ticari bir amaca hizmet edebilecek şekilde düzenlenmesidir. Nanoteknolojiyi; 1–100 nm ölçeğindeki fiziksel, kimyasal ve biyolojik yapıların anlaşılması, kontrol edilmesi ve atomsal seviyede değiştirilip işlevsel hale getirilmesi olarak da tanımlayabiliriz. Bu yeni teknoloji; malzeme bilimi, matematik, fizik, kimya, biyoloji, eczacılık, tıp, bilgisayar ve elektronik bilimleri gibi farklı disiplinleri kapsayan bir alandır.

Nanoteknolojide kullanılan malzemeler arasında nanopartiküller ve nanolifler yer alır. Nanopartiküller kanserli hücrelerin büyümesini önlemede kullanılmaktadır. Nanoliflerin kullanım alanları ise yara örtü malzemeleri, tıbbi protezler, biyomedikal alan, teletıp malzemeleri, ilaç transferi, tıbbi yüz maskeleri ve doku iskeletleridir.

Uzmanların görüşlerine göre gelecekte nanoteknolojik olarak üretilen nanoilaçlar akıllı nanorobotlarla, hedeflenen hücreye gönderilerek hastalıkları tedavi edebilecektir. Ayrıca nanoalgılayıcılar hastalıkları çok önceden teşhis ederek erken tedaviye olanak sağlayacaktır.

  • Yazı Etiketleri :
  • nanoteknoloji
  • interferon
  • nanolifler
Sanat felsefesi ve estetik
Yazıyı Oku

Sanat felsefesi ve estetik

Ahlak felsefesi ( etik )
Yazıyı Oku

Ahlak felsefesi ( etik )

Mıknatıslanma, manyetik alan, yerin manyetik alanı ve pusula
Yazıyı Oku

Mıknatıslanma, manyetik alan, yerin manyetik alanı ve pusula

Öykücülük (öykü yazma geleneği) ve öykü türleri
Yazıyı Oku

Öykücülük (öykü yazma geleneği) ve öykü türleri

Gezi yazısı (seyehatname) türünün özellikleri
Yazıyı Oku

Gezi yazısı (seyehatname) türünün özellikleri

Şiir inceleme yöntemi ve aşamaları nelerdir
Yazıyı Oku

Şiir inceleme yöntemi ve aşamaları nelerdir

Menu