Biyoteknolojik Çalışmalar
Teknolojik gelişmelerin en göze çarpıcı olanı biyoteknolojidir. Biyoteknoloji genelde "insanın yararlanabileceği, ürün ve hizmetlerin mikroorganizmalar, mikrobiyal parçacıklar ve diğer biylolojik materyaller kullanarak endüstriyel işlem yoluyla sağlanması" olarak tanımlanmaktadır.
1970 yıllarından başlayan süreç içerisinde biyolojik gelişmelerden yararlanan biyoteknoloji; eczacılık, tıp, ziraat vs. gibi bilim dallarında devrim sayılacak büyük gelişmeler göstermiştir. Biyoteknoloji yoluyla insanlığın hizmetine giren teknolojik yenilikler büyük toplumsal değişimler ortaya koymuştur. Biyoteknolojik gelişmelerden yararlanan sektörler şunlardır:
1-Ziraat uygulamaları ve hammaddeler
Biyoteknolojik uygulamalarla birçok hammadde için gerekli enzimatik reaksiyonlarda kullanılan çok farklı enzimler kullanılmaktadır.
Tarımsal atıklardan bugün örneğin metanol gibi maddeler bol ve kolaylıkla elde edilebilmektedir. Gıda maddeleri piyasaya sürülmeden önce test edilip aflotoksin bulunup bulunmadığı kontrol edilmektedir. Bu teknoloji ile bitkilerin besin değerleri artırılmış ve örneğin bünyesinde kükürt bulunan bitkilerle beslenen koyunların yünlerinin daha kaliteli olduğu görülmüştür. Yeni teknoloji ile bitkilerden örneğin tütünden hemoglobin elde edilebilmektedir. Ayrıca biyoteknolojik yöntemlerle bugün memeli hayvanların sütlerinden yararlı ilaçlar üretilebilmektedir.
2-Çevre Uygulamaları
Bugün kimyasal atıklar değiştirilerek çevreye zarar vermeyecek maddelere dönüştürülmektedir. Atıkları parçalayan mikroorganizmalar bu teknikle elde edilmektedir. Bugün biyoreaktör denilen toprak ve sudaki civayı temizleyen kolibasilileri elde edilmiştir. Rekombinant DNA teknikleri kullanılarak çevreyi kirleten toksik atıkları parçalayan mikroorganizmalar elde edilmiştir.
3-Sağlık Uygulamaları
Bioteknolojik gelişmelerle bugün antibiyotikler, interferon, aşılar gibi tıpta yoğun kullanılan preparatlar kolaylıkla ve daha ucuza elde edilebilmektedir. Bugün birçok hormonun yanısıra insülün gibi maddeler de insanlık hizmetine sunulmuştur. Genetik hastalıkların çoğunun, mutasyonlar sonucunda işlevini yitiren bir gen nedeniyle ortaya çıktığı bilinmektedir. Bir hastanın hücrelerine normal gen kopyasının aktarılması ile tedavi edilmesine gen tedavisi denilmektedir. Gen tedavisi somatik hücrelere yada eşeysel hücrelere gen nakli yapılması ile mümkün olabilir. Bu yöntemde normal genler işlev yapamayan bozuk geni bulunan vücut hücrelerine aktarılır. Tek gen mutasyonlarında hemofili, kas körelmesi vb. gibi yaklaşık 250 hastalık biyoteknolojik yöntemlerle tedavisi yapılabilmektedir. Kanser, şeker hastalığı, yüksek tansiyon gibi hastalıklarda da birden fazla gen etkili olduğundan biyoteknolojik yöntemlerle çok başarılı ümit verici gelişmeler elde edilmiştir. Genetik mühendisliği enfeksiyon hastalıklarının hızlı ve güvenli bir biçimde tanımlanmasında önemli görev üstlenmektedir. Burada kullanılan teknikler monoklonal antikorlar ve DNA prob teknolojisi'dir. Bu teknikler tıpta AİDS ve kanserin kesin tanısında kullanılmaktadır.
4- Enerji sektörü
Bugün biyoteknolojik uygulamalarla metan eldesi ve enerji tasarrufu sağlayacak enzimatik reaksiyonların yaygınlaştırılması mümkün olabilmektedir.
Gen Teknolojinin Genetik ve Evrimde Sunduğu Olanaklar
2000 yılından itibaren, genom projesi adı verilen ve insanın gen dizilerinin ve işlevinin büyük oranda açıklığa kavuşturulması ile genler hakkında inanılmaz bilgi birikimi ortaya çıkmıştır. Bugün bu teknoloji, genetik hastalıkların moleküler temellerini aydınlatmada kullanılan temel bir yöntem haline gelmiştir. Bunun yanısıra astım vb. gibi çok yönlü karmaşık hastalıklarda genom analizleri çok başarılı olmuştur. Bugün genomdaki değişimlerin izlenmesi ile bireyler arası genetik farklılıklar saptanabilmektedir. Bir veya birçok genin etkisi ile ortaya çıkan basit ve karmaşık genetik hastalıklarda genom çalışmaları birçok özel durumları ortaya çıkarmıştır. Örneğin insanlarda ortaya çıkan birçok hastalığın, aslında insan genomu ile çevrenin yoğun etkileşimi ile meydana geldiği anlaşılmıştır. Hatta yüksek tansiyon damar, hastalıklarının, psikolojik bozuklukların sebebi hep aynıdır. Gen teknolojisi metoduyla bugün yeni doğan bebeklerin bazı genetik kökenli hastalıkları için tarama yapılabilmekte ve aileler bu konuda ayrıntılı olarak bilgilendirilmektedir.
İnsan genom çalışmaları sonucunda ilginç evrimsel ipuçları da ortaya çıkmış bulunmaktadır. Bugün insandaki 30.000 dolayındaki genlerin çok azının aktif olduğu, belli kromozomlarda yoğunlaştığı ve protein kodlayan bölgelerin büyük bölümünün tekrarlanan dizilerden (hurda DNA) oluştuğu tespit edilmiştir. Bunların tarihlerinin belirlenmesi ve başka canlı türleri ile karşılaştırılması sonucu evrimin moleküler düzeyde incelenmesine olanak sağlanmıştır. Evrim sürecinde vücudumuzu enfekte eden bakteri ve virüslerin, genomumuza entegre olduğunu görüyoruz. Bunlarda bağışıklık sistemimizde rol almışlardır.
