Genetik Mühendisliği Ne İş Yapar | Görevleri Nelerdir

Genetik mühendisliği, bir organizmanın özelliklerini (fenotipini) belirli bir şekilde değiştirmek için DNA’sına doğrudan müdahale edilmesidir.

Genetik Mühendisliği Nedir?
-Kimi zaman genetik değiştirme olarak da söz edilen genetik mühendisliği, bir organizmanın genomundaki DNA üzerinde oynama yapma işlemidir.
-Bu işlem, tek bir baz çifti (A-T veya C-G) değiştirilerek, tüm bir DNA bölgesi silinerek ya da fazladan gen eklenerek yapılabilir.
-Ayrıca bir başka organizmanın genomundan DNA parçaları çıkararak, ilgilenilen organizmanın DNA’sı ile kombine etme gibi işlemler de yapılabilir.
-Genetik mühendisliği, bilimciler tarafından organizmaların karakteristik özelliklerini iyileştirmek ve değiştirmek için kullanılır.
-Genetik mühendisliği virüsten koyuna kadar her türlü organizmaya uygulanabilir.
-Örneğin besin değeri daha yüksek veya ilaçlara daha dayanıklı bitkiler yetiştirmek için genetik mühendisliğinden yararlanılabilir.

Genetik Mühendisliği Nasıl Yapılır?
-Genetik mühendisliği işlemini açıklamamıza yardımcı olması için kandaki şeker düzeyini düzenleyen bir protein olarak insülini ele alalım.
-Normalde insülin pankreasta üretilir; fakat tip 1 diyabeti olan kişilerde insülin üretiminde sorun vardır.
-O nedenle diyabetli kişilerin kan şekeri düzeyini kontrol etmek için insülin enjeksiyonuna gereksinimleri olur.
-Genetik mühendisliği bizimkine çok benzer tipte bir insülinin E. coli gibi bakteriler ve mayadan üretiminde kullanılır.
-Genetiği değiştirilmiş bu insüline ‘Humulin’ adı verilir ve insanlarda kullanımı için 1982 yılında lisans verilmiştir.

Genetik mühendisliği süreci
1- Plazmid adı verilen küçük bir dairesel DNA parçası, bakteri ya da maya hücresinden elde edilir.
2- Moleküler makaslar gibi görev yapan restriksiyon enzimleri tarafından küçük bir bölüm dairesel plazmidden kesilip çıkarılır.
3-Plazmidde oluşan boşluğa insan insülini için olan gen yerleştirilir. Artık bu plazmidin genetiği değiştirilmiştir.
4-Genetiği değiştirilmiş plazmid, yeni bir bakteri veya maya hücresine aktarılır.
5-Bu hücre hızla bölünür ve insülin yapmaya başlar.
6-Çok sayıda hücre üretmek için genetiği değiştirilmiş bakteriler ya da maya, gereksindikleri besinlerle dolu büyük fermentasyon tanklarında yetiştirilir.
7-Hücreler bölündükçe insülin üretilir. Fermentasyon tamamlandığında, karışım filtre edilerek insülin salınır.
8-Ardından insülin saflaştırılır ve şişelere ya da insülin kalemlerine doldurularak, diyabet hastalarına dağıtılır.

Genetik Mühendisliği Başka Ne İçin Kullanılır?
-1973 yılında genetiği ilk kez değiştirilen organizma bir bakteri idi. -1974’de aynı teknik bir fareye uygulandı.
-1994’de ilk genetiği değiştirilmiş besinler yapıldı.
-Genetik mühendisliğinin çok sayıda yararlı uygulama alanı var; bunlara bilimsel araştırma, tarım ve teknoloji dahil.
-Bitkilerde genetik mühendisliği dayanıklılığı, besin değerini ve büyüme hızını arttırmak için patates, domates ve pirinç gibi ekinlerde sıkça kullanılıyor.
-Hayvanlarda ise sütlerinde kistik fibrozis hastalığını tedavi edici proteinler olan koyunların ya da karanlıkta parlayarak bilimcilerin Alzheimer gibi hastalıklar üzerindeki incelemelerini kolaylaştıran kurtçukların üretiminde kullanılıyor.

Alzheimer hastalığı ve kurtçuk
-Nematod kurtçuğu yani C. elegans, tüm sinir sisteminde sadece 300 kadar hücresi olan bir canlıdır.
-Bu da onu Alzheimer hastalığının incelenmesi için kullanışlı bir model kılar.
-Ayrıca bu kurtçuğun neredeyse saydam olması, sinir hücreleri yeşil floresan protein ile etiketlendiğinde çeşitli yapıların ve proteinler mikroskop altında takibini kolaylaştırır.
-C. elegans kurtçuğunun genetik malzemesi kolayca genetik mühendisliğe tabi tutulabilir ve kurtçuğun, bilimcilerin ilgilendiği belli proteinleri üretmesi sağlanabilir.
-İnsanlarda APP geni, Alzheimer hastalarında karakteristik olarak görülen amiloid plakları ile ilişkilendirilen bir proteini kodlar.
-Dolayısıyla Alzheimer hastalığını incelemek için araştırmacılar kurtçuğun sinir hücrelerini APP geni içerecek biçimde değiştirir ve onları Alzheimer’lı duruma getirirler.
-Kurtçuğun ürettiği APP proteinini yeşil floresan protein ile etiketleyerek, kurtçuk yaşlanırken APP ile temas kuran tüm hücreleri görebilirler.
-Daha sonra araştırmacılar kurtçukta Alzheimer hastalığının ilerleyişini izleyebilir ve elde ettikleri bulguları APP’nin insanlarda rolünü daha iyi anlamak için kullanabilirler.