DR. ÖZGE KAHRAMAN ILIKKAN
5.hafta
BİYOTEKNOLOJİ
Herşeyden önce biyoteknoloji, televizyon,otomobil, tekstil, gibi
belirli bir üretimle tanımlanmış bir endüstri değildir
Parçalama, sentez ya da değişime uğratılmış madde için enzime,
hücreye ve ya mikroorganizmaya ihtiyaç duyar
Biyoteknoloji uygulamaları; mikrobiyoloji, biyokimya, moleküler
biyoloji, bilgisayar mühendisliği, hücre biyolojisi, immünoloji,
protein mühendisliği, enzimoloji ve biyoproses teknolojileri gibi
farklı alanları bünyesinde toplar. Bu nedenle de biyoteknoloji birçok
bilimsel disiplinle karşılıklı ilişki içinde gelişir.
canlı organizmalara veya biyolojik sistemlere dayalı her türlü
teknolojidir.
İnsanoğlu biyoteknolojiyi binlerce yıldır gıda ürünleri, tekstil ve
diğer gerekli malzemeleri üretmek için kullanmaktadır.
Mikrobiyal Biyoteknoloji
Sellülaz
E. coli tarafından üretilir, sellülozu parçalar.
Kolay sindirilebilir hayvansal gıdaların yapımında kullanılır.
Taşlanmış kot pantolonlar üretilirken de faydalanılır.
Ham kot bol miktarda selüloz lifi içerir.
Enzim muamelesi ile kumaş yumuşatılmış olur.
Moleküler biyolojide kullanılan bu enzimler üretilen ilk ticari enzimlerdir
Sıcaklığa dayanıklı DNA polimeraz; Thermophilus aquaticus’tan üretilmiştir.
DNA polimerazlar ve restriksiyon enzimleri
Subtilisin
Birçok çamaşır deterjanının vazgeçilmez bir parçasıdır.
Bacillus subtilis’ten elde edilir.
Giysilerden proteinli kirlerin sindirilerek uzaklaştırılmasında
kullanılır.
Protein dışındaki organik kirleri temizleyebilecek enzimler de
deterjanlarda kullanılmaktadır.
Fresk koleksiyonunun kurtarılması
İtalyan tablo onarımcıları, 14-15. yüzyıllara ait eşsiz fresk koleksiyonunu
restore edebilmek için çaresiz kalmışlardır.
2. Dünya Savaşı yıllarından kalma kimyasal reaktiflerle yapılan çalışma,
tabloları kurtarmak yerine daha çok zarar vermiştir.
Fresk koleksiyonunun kurtarılması
Bu aşamada onarımcıları imdadına Pseudomonas stutzeri yetişmiştir.
P. stutzeri nitrojen, plastik resinler ve tetra klor etilen gibi birçok çevresel
kirleticiyi parçalayabilmektedir.
Bakteri, ilk 6-12 saat içerisinde tablolar üzerindeki kalıntıların % 80’ini
temizlemiştir.
Mikroorganizmaların bundan sonraki görevi, Yunanistan’daki mermer ve
kireçtaşı eserlerdeki siyah lekelerin uzaklaştırılması olmuştur.
Çevre Biyoteknolojisi
Biyoremediasyon
Çeşitli doğal ve insan yapımı maddenin ayrıştırılması ve parçalanması için
biyoteknolojinin kullanılması
Özellikle çevre kirliliğine yol açan maddeler
Exxon Valdez Sızıntısı-1989
Pseudomonas bakterisi petrol
sızıntısı olan Alaska sahillerinin
temizlenmesinde kullanılmıştır
Felakette Exxon Valdez isimli petrol
tankerinden resmî verilere göre 10.8
milyon galon petrol denize akmıştır
Pseudomonas putida
Çok farklı metabolizma örnekleri gösterir; toluen gibi organik çözgenleri
degrade edebilmek gibi.
Tarım biyoteknolojisi
–2050’de 9.1 milyar kişinin beslenmesi gerekeceği tahmin ediliyor!
Bu durum gıda üretiminin %70 artırılmasını gerektirir!
–Bunun için neler yapıyoruz?
Daha dayanıklı bitkiler
- Soğuk
- Kuraklık
- Tuz
- Ağır metal
- Böceklere
Dayanıklı Bitkiler
–Bacillus thuringiensis
CRİSPR/CAS 9 VE GDO
Gıda biyoteknolojisi
Mikroorganizmalar, starter kültür olarak peynir, ekmek, yoğurt, bira,
sirke, turşu, şarap, şampanya ve likörler gibi pek çok yiyecek ve
içeceğin yapımında kullanılmaktadır.
Turşu, sirke, süt ürünleri asit üreten bakterilerin; bira, şarap gibi
alkollü içkiler ise alkol üreten mayaların fermantasyon ürünleridir.
Fermentasyon süreçleri
Streptoccocus thermophilus
Lactobacillus bulgaricus
Yoğurt Bakteriler
Penicillium roqueforti
Penicillium camamberti
Küf
•Hastalığa dirençli midyeler
•Somon ve diğer yüzgeçli balıkları enfekte eden virüslere karşı aşılar
•Büyüme hormonu üreten transgenik somon
*Glofish: Genetiği değiştirilmiş, fluorasan renkli balıklar
Su ürünleri Biyoteknolojisi
Tıp biyoteknolojisi /Farmasötik biyoteknoloji
Rekombinant DNA teknolojisi geliştirilmeden önce insülin, sığır ve domuz
pankreasından elde edilmekteydi.
Bu yöntem pahalı olduğu kadar bazı bireylerde allerjik reaksiyonlara yol
açmaktaydı.
1978 yılında insülin geni klonlanarak E. coli’de ifadesi sağlandı.
1982’den beri kullanılmaktadır
Rekombinant DNA teknolojisi
Monoklonal Antikorlar
Monoklonal antikorlar bir özel antijene
karşı laboratuarda yapay olarak üretilen,
ileri derecede özel ve yalnız kendisinin
hedeflediği antijenlere bağlanan
antikorlardır. Bir hücre klonundan
üretildikleri için “monoklonal” olarak
adlandırılırlar.
Monoklonal Antikorlar
Gen Terapisi
Lipoprotein Lipase Deficiency (LPLD)
•Bu jeldeki DNA sonuçlarına dayanarak
şüpheli kişi suçlu mudur?
Şüphelinin
kanı
Şüphelinin
kıyafetlerinden
alınan kan
Kurb
anın
kanı
Kriminal Biyoteknoloji
İnsana ait mi değil mi?
erkek birey mi,dişi birey mi?
Kriminal Biyoteknoloji
Ataların kim..???