Biyoteknoloji

İnsülin kristalleri

Biyoteknoloji; hücre ve doku biyolojisi kültürü, moleküler biyoloji, mikrobiyoloji, genetik, fizyoloji ve biyokimya gibi doğa bilimlerinin yanı sıra makine mühendisliği, elektrik-elektronik mühendisliği ve bilgisayar mühendisliği gibi mühendislik dallarından yararlanarak, DNA teknolojisiyle bitki, hayvan ve mikroorganizmaları geliştirmek, özel bir kullanıma yönelik ürünleri oluşturmak ya da dönüştürmek için biyolojik sistemleri, canlı organizmaları ya da türevlerini kullanan uygulamaların tümüne verilen addır.

Biyoteknoloji, temel bilim buluşlarını kısa sürede yararlı ticari ürünlere dönüştürebilmesiyle bir anlamda kendi talebini de yaratabilir. Bu yönüyle de diğer teknolojilerden ayrılır. Örneğin sıcak su kaynaklarında yaşayan bakterilerin birinden elde edilen yüksek sıcaklığa dayanıklı bir enzim, günümüzde uygulama ve temel bilim çalışmalarının ayrılmaz bir parçası olan PCR'nin önemli bir girdisidir. Biyoteknoloji uygulamaları; mikrobiyoloji, biyokimya, moleküler biyoloji, 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.

Bitki, hayvan veya mikroorganizmaların tamamı ya da bir parçası kullanılarak yeni bir organizma (bitki, hayvan ya da mikroorganizma) elde etmek veya var olan bir organizmanın genetik yapısında arzu edilen yönde değişiklikler meydana getirmek amacı ile kullanılan yöntemlerin tamamına Biyoteknoloji denmektedir.

Biyoteknoloji, insan, hayvan ve bitki hücrelerinin fonksiyonlarını anlamak ve değiştirmek amacıyla uygulanan çeşitli teknikleri ve işlemleri tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Canlıların iyileştirilmesi ya da endüstriyel kullanımına yönelik ürünler geliştirilmesini, modern teknolojinin doğa bilimlerine uygulanmasını kapsar.

Uygulamalar

• Canlı Klonlama

5 Temmuz 1996'da Dolly isimli bir koyun klonlandı. Bir koyunun meme dokusundan bir hücre alarak bunu çekirdeği çıkartılmış bir yumurtaya aktarıldı ve elektrik şoku verilerek Dolly oluşturuldu.

• İnsan sağlığına yönelik olarak proteinlerin üretilmesi
• Bazı hormon, antikor, vitamin ve antibiyotik üretilmesi
• Çok zor şartlara sahip çevrelerde (sıcak, kurak, tuzlu...) yaşayan organizmaların enzimlerini ve biyomoleküllerini saflaştırarak bunların sanayide kullanılması
• Yeni sebze ve meyve üretimi
• İnsandaki zararlı genlerin elemine edilmesi
• Aşı, pestisit, tıbbi bitki üretimi
• İnsanın zarar görmüş veya işlevini kaybetmiş organ ve dokularının değiştirilmesi için yapay organ ve doku üretimi
• Parlayan tütün üretilmesi

CRISPR/Cas9 ve Genetik

2020'de Nobel Kimya ödülü alan Emmanuelle Charpentier ve Jennifer A. Doudna, tarafından icat edilen genetik düzenleme teknolojisi CRİSPR/Cas9, Kümelenmiş Düzenli Aralıklı Kısa Palindromik Tekrar Dizileri (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) isminin kısaltılmışıdır. 2005 yılında CRISPR genleri üzerine çalışan 3 farklı grubun araştırmaları ve keşfi ile kanıtlandı. Araştırmalar sonucu keşfedilen şey, CRISPR kümelerinde bulunan aralık genlerinin, o canlıyı enfekte eden bazı virüsler ile aynı dizilime sahip olduğuydu. Bir virüs DNA'sı ile aynı dizilime sahip aralık genine sahip olmak, o virüse karşı bir direnç oluşturuyordu.aktif bir Cas9, DNA'yı yüksek hassaslıkta ve doğrulukta kesebilmeleri için gereken tek şey o DNA'nın dizisini kesebilecek bir makastı. Bundan hareketle DNA'nın bu baz dizisine denk gelen RNA molekülü oluşturuldu ve bu RNA molekülü Cas9 proteini ile birleştirilerek bir kompleks yapıldı.

CRİSPR/Cas9: Cas9 isimli DNA kesebilen bir enzim ve Guide RNA denilen Cas9 enziminin kesilinmesini istediği yere götüren bir "rehber RNA"dan oluşur. Bu teknoloji sayesinde insanlık DNA'sı değiştirilebilen insanlar yaratabilir.

Açık kaynaklı biyoteknoloji

Açık kaynaklı biyoteknoloji açık kaynaklı fikirlerin geliştirildiği ve desteklendiği kurumlar, açık kaynaklı yazılımlar ve açık kaynaklı veritabanları ve veri paylaşım formatlarından oluşmaktadır.

Ayrıca bakınız

Avrupa Biyoteknoloji Derneği