Genetik Mühendislik Nedir

1-)Alm. Technologie für Genetik, Fr. Genetique technologique, İng. Genetics engineering. Dış bir müdahale ile, bir canlıya yeni kalıtsal özelliklerin kazandırılması veya ferdin mevcut irsi özelliklerinin değiştirilmesiyle uğraşan yeni bir bilim dalı. Genetik Mühendislik; biyoteknoloji, gen teknolojisi, gen aşılama, gen üretme gibi çeşitli adlarla da anılır. Bazı bilim adamları, yazılarında “Gen” yerine “Jen” tabirini kullandıklarından “Genetik” ve “Jenetik” kelimeleri eş anlamlı olarak kullanılmaktadır. Hızla gelişen bu yeni bilim dalındaki araştırma ve gelişmeler, bütün dünyada ilgiyle takip edilmektedir.

Günümüzde modern biyoloji, çok büyük hamleler yapmış, işi moleküler biyolojiye kadar getirebilmiş ve hatta genetik mühendislik gibi bir tatbikat sahasına da ulaşabilmiştir.

Genetiğin son otuz yıldaki süper gelişimi, genetik mühendisliği imkan dahiline sokmuştur.

Bir Amerikan biyoteknoloji firması ile Japonlar tarafından ortak yürütülen bir çalışma sonunda “mavi gül” elde edilebilmiştir. Araştırmacılar petunya çiçeğindeki mavi renk ile ilgili genleri kırmızı güle nakletmek suretiyle gülün rengini maviye değiştirmeyi başardılar. Bitkilerde renk değiştirme ile ilgili başarılı bir diğer çalışma da Almanya’da gerçekleştirildi. 1990 yılının Mayıs ayında Max-Planck Enstitüsü, mısır genini bir başka kırmızı bitkiye aşılayarak çalışmaya başladı. Bu mısır geninin özelliği yerini devamlı değiştirmesiydi. Oysa normalde bir gen daima yerinde kalır. Bu mısır geni, yerini sürekli değiştirerek icabında fonksiyonu olmayan genlere dönüşebiliyordu. Bu araştırmayla o zamanlar, bu zıplayan genin, renk veren yeni bitkinin genlerine ne kadar dönüşebileceğini bulmaya çalıştılar. Zıplayan genler, kırmızı bitkinin genlerine dönüşünce o geni kilitleyerek renk değişimine izin verdiler. Böylelikle kırmızı bitkinin bütün genleri beyazlaştı. Bu deney Almanya’da izin verilen tek serbest alan araştırmasıdır. 1983’te Washington Üniversitesine mensup araştırmacılar “Süper Fareler” üretmeyi başardılar. Fare büyüme hormonu genini ihtiva eden DNA’yı döllenmiş fare yumurtalarına aşıladılar. Sonra bir ana fareye yerleştirdikleri bu yumurtalardan, alışılmamış derecede iri süper fareler doğdu.

Genetikçiler, değişik çalışmaların yanında kuraklığa, soğuğa ve zararlı böceklere karşı bitki yetiştirmek için büyük bir gayret içine girdiler. Elde ettikleri ilk başarı, bitkilerin renklerini değiştirmek oldu.

Ancak hedefleri bunun çok daha ötesindedir. Dört köşeli meyveler, dev sebzeler yetiştirmek hatta laboratuvarda insan hücrelerini “yedek uzuvlara” dönüştürerek tıpta devrim yapmak gibi idealleri vardır.

Bir insan genini, bitkiye aktarmak mümkündür. Zira, bütün canlıların genleri, dört ayrı kimyevi madde (baz)den meydana gelmiştir: Adenin, timin, guanin ve sitozin. Üç harfli “kelimeler”le gruplanan bu dört bazın sırası, hücrelerin karbonhidratları fermente edip etmediğini, yaprakları büyütüp büyütmediğini belirlemektedir.

Bu işin, tek hücreli bakterilerde bile yapılmasının kolay olmadığı düşünülürse, çok karmaşık yapılı bitki ve hayvan hücrelerinde başarılmasının çok daha güç olacağı açıktır. Araştırma ekibinden biyolog Robb. T. Fraley; “Aslında yaptığımız iş, bitki hücresine yabancı genleri aşılama usulünün bir denemesinden başka bir şey değildir.” demektedir.

Bilim adamlarının gayretli çalışmaları sonucunda, bazı canlı genlerinin DNA dizisindeki yerleri tespit edilebildi. Günümüzde artık istenen genler zarara uğratılmadan ayıklanabilmektedir. 1970 yıllarından beri bu işlemler için “kısıtlayıcı enzimler”den faydalanılmaktadır. “Parçalayıcı enzimler” olarak da bilinen bu maddeler, aslında bir bakterinin kendisini istila eden virüslere (bakteriyofaja) karşı kullandığı bir savunma mekanizmasından başka birşey değildir. Bakteri, bunlarla virüsün DNA’sını belirli gen boğumlarından parçalayıp küçücük bölümlere ayırmak suretiyle kendini savunmaya çalışır. Genetik uzmanları da bu enzimlerle, inceledikleri DNA’yı küçük parçalara bölmek suretiyle, aşılamakta kullanacakları geni ayıklayabilmektedirler. Bu işlemlerde kullandıkları bir ikinci önemli vasıta da, “Escherichia coli” adlı barsak bakterisinin plasmitleridir. Plasmitler, bakteri kromozomlarının dışında bulunan ek DNA halkalarıdır. Bu plasmitlere genler aşılanabilmekte ve sonuçta bu geni ihtiva eden yeni bir bakteri nesli türetilebilmektedir. Bilim adamlarının kullandıkları en yeni bir yardımcı da “retrovirüsler” dir. Bu virüslerde tıpkı plasmitler gibi gen aşılamada bir taşıyıcı olarak görev yaparlar. Günümüzde; a) Plasmide aşılama, b) Retrovirüse aşılama olmak üzere belli başlı iki genetik mühendislik tekniği kullanılmaktadır.

a) Plasmide aşılama: Bu teknikte, aşılama için “Escherichia coli” bakterilerinin plasmidinden istifade edilir. Bu usulle, pratikle sun’i olarak şeker hastası (diyabetik) yapılmış bir farenin tedavisi gerçekleştirilmiştir. Hasta hayvanın tedavisi için, önce sağlam bir farenin penkreasındaki beta hücreleri alınır. Parçalayıcı enzimler vasıtasıyla hücrelerde insülin imal ettiren gen kesilip çıkarılır ve “Escherichia coli” bakterilerinin plasmidine aşılanır. Böylece bir süre sonra DNA yapısında bu geni taşıyan bakteri nesli türetilir. Daha sonra bu plasmitler ayıklanıp, bir çeşit yağ damlacıkları olan lipozomlara birleştirilir ve akabinde diyabetik farenin kanına enjekte edilir. Lipozomlar karaciğere ulaştıklarında, karaciğer hücreleri tarafından tutulur. Böylece insülin geni taşıyan plasmitler açıkta kalır. Bu plasmitler daha sonra karaciğer hücrelerinin çekirdeklerine girerler. Çekirdeğe giren plasmidin taşıdığı insülin geni, insülin emrini vererek karaciğer hücrelerinde insülin imalini başlatır. Böylece bir süre sonra hasta farenin iyileşmesi sağlanır.

b) Retrovirüse aşılama: Bu metodda, plasmide aşılama usulünde olduğu gibi önce aşılanacak gen tespit edilip çıkarılır. Sonra bir retrovirüse aşılanır. Retrovirüsler diğer birçok virüs gibi işgal ettikleri hücreleri öldürmezler. Hücre bölünmesi anını beklerler ve o esnada kendi genlerini istila ettikleri hücreye aşılarlar. Böylece hücre, retrovirüs vasıtasıyla kendine aktarılan geni imal etmeye başlar.

Genetik mühendisliği dalında akla durgunluk veren yeni buluşlar birbirini kovalarken bazı fikir adamları da bu hızlı gelişme karşısında tedirginlik duymakta, doğması muhtemel büyük problemleri dile getirmektedirler. Böyle ciddi konuların hukukun kontrolü altında olması gerektiğini savunmaktadırlar. Genetik mühendisliği bir silah olarak kullanılamaz mı? Genetik laboratuvarlarını kimler ve nasıl kontrol edecektir? Genetik araştırmalar kimler tarafından yönetilecektir? Laboratuvarlardan dışarıya zararlı virüs ve mikropların sızması nasıl önlenecektir? Kendi elimizle canavarlar üretmez miyiz? gibi akla gelen çeşitli sorular genetik mühendisliğinin de kötüye kullanılabileceğini hatırlatmaktadır. Aslında mesele genetik mühendisliğinde değil, insanın bizzat kendisindedir. İyilerin hakim olduğu ve insanlığın seadeti için çalışılan bir dünyada, genetik mühendislik de insanlığın faydasına kullanılacak, zararlarından kaçınılacaktır.

Bu bilgi faydalı oldu mu ?