7. Rekombinant DNA

Rekombinant DNA
 Gen







Mühendisliği tekniklerinin kullanılarak, insani
problemlerin çözümü amacıyla, sağlık, tarım ve sanayi
kollarını kapsayacak şekilde, hedeflenen özelliklere sahip
biyolojik madde ve moleküllerin üretilmesine biyoteknoloji
denir.
Bazı hastalıkların tedavisi için
Rekombinant aşı üretimi
Hastalıkların moleküler olarak teşhisi
Gen tedavisi
Hastalığa neden olan bazı genlerin susturulması
Bazı tarım ürünlerinin besin değerlerinin arttırılması
İstenilen özelliklere sahip canlıların klonlanması gibi
uygulamalar yapılabilmektedir.
 Rekombinant DNA teknolojisi nasıl gelişti?
 1-DNA molekülünün Watson/Crick tarafından
standart yapısının belirlenmesi
 2-Genetik kodun, bilginin evrensel olduğu
 3-Plazmitlerin özelliklerinin ve transformasyonun
keşfedilmesi
 4-DNA molekülünü kesen spesifik makasların
saptanması
 5-Herhangi farklı iki kaynaktan elde edilen DNA
molekülünün birleşebileceğinin ortaya konması.
Rekombinant-DNA elde edilmesi süreci
 1-Genin diğer DNA molekülünden izole edilmesi
 2-Çalışılacak genden fazla miktarda elde edilmesi gerekir.

 Başka bir deyişle DNA molekülünü çalışılabilecek
büyüklüklerde kesecek,
 Bu parçalarla çalışılması için onları belli bir şekilde
yapıştıracak ve
 Bu parçaları çoğaltacak bir moleküler mekanizmaya
gereksinimleri vardır. Bu sürece biraz daha yakından
bakalım;
Restriksiyon enzimleri
 Palindromik diziler
 1975
 En sık kullanılanlar 100
adet
 Tip II DNA molekülünü
özgül kesebilme
yeteneğine sahip
Jel Elektroforezi
 DNA moleküllerinin elektrik yüklü bir ortamda
ayrılmaları ve analiz edilmeleri
 Elektriksel yük ve moleküler büyüklük hareket hızının
belirlenmesinde önemli
Klonlama
 İlgilenilen bir yapının
veya molekülün
çoğaltılması
 İn vitro: PZR
 İn vivo (hücre esaslı):
plazmid,virüs,bakteri ve
maya vektörleri esaslı
klonlama
İn Vitro Klonlama








Diabetikler için insülin
Hemofili A’dan acı çeken erkekler için faktör VIII
Hemofili B için faktör IX
İnsan büyüme hormonu (GH)
Kansızlığın (anemi) tedavisi için eritropoietin (EPO)
İnterferon
Birçok interlökin
Kemik iliği transplantasyonundan sonra kemik iliğini
stimüle (uyarmak) etmek için Granülosit-makrofaj koloni
–stimüle eden faktör (GM-CSF)
 Kan pıhtısı çözmek için doku plazminojen aktivatör (TPA)
 Şiddetli kombine immün yetmezliğin (SCID) çeşitli
formlarını tedavi etmek için adenozin deaminaz
 Anti-kanser ilaçları olarak anjiostatin ve endostatin
 SHÇT (Somatik Hücre
çekirdeği transferi)
Canlı klonlama
Gen Nakli ve Transgenik
 Ökaryotik hücreleri içerisine yeni
DNA Moleküllerinin
(gen+promotor+enhencer )
dizilerinin sokulması işlemine gen
nakli denir.
 Gen transfer yöntemleri
 Rekombinant DNA’nın Plazma
membranı ile füzyon yapabilen lipid
yapıdaki lipozomlar (lipid
vezikülleri ile hücreye sokulması
 Sadece hedef hücreye girebilecek
virüslerin, genomlarına istenilen
gen parçasının sokularak
transfeksiyonu
 Nukleus içerisine mikroenjeksiyon
ile rekombinant DNA’nın
sokulmasıdır.
Transgenik Hayvanlar
 Transgenik hayvan
oluşturma
 Embriyonik Kök hücre
tekniği
 Döllenmiş yumurtaya
Gen Transferi tekniği
Transgenik Canlılar (GDO)
 Nöropatoloji, Kanser
 Amyotrofik Lateral
Sclerosis (ALS) (SOD1
geni)
 ALS beyin ve omurilikte
görülen motor nöron
dejenarasyonu ile
karakterize bir hastalık
 Huntington hastalığı
 Spino Cerebellar Ataxia
beyin korteksi ve beyin
sapında nöron kaybıyla
karakterize (SCA 1 geni)
Gen Susturma
 RNA müdahalesi için
400 aday gen
İnsan Genom Projesi
 1990 da başlayıp -2003’te sona ermiştir
 Ana hedef
 20-25 bin genin çözümlenmesi
 insan genomuna 3 milyar baz çiftlik DNA dizisinin
çözümlenmesi
Katılımcı çalışma grupları
 ABD, Fransa, İngiltere, Japonya ve Çin’den uzmanların
katıldığı geniş çaplı grupları,
 araştırmanın İngiltere ayağını gerçekleştiren Sanger adlı
Genetik Araştırmalar Merkezi ve araştırmalara katkıda
bulunan Wellcome Vakfı tarafından yapıldı.
 Tahmini bütçe 3 milyar Dolar
Temel amaçlar
 İnsan genomunun






haritasını çıkarmak
Model olarak
kullanılabilecek diğer bazı
canlıların da gen
haritalarını çıkarmak
Veri toplanması ve dağılımı
Etik, kanuni ve sosyal
düşünceler
Araştırma eğitimi
Teknoloji gelişimi
Teknoloji transferi
Olası Faydaları
 Moleküler tıpta teşhisde
 Hedefe yönlenmiş ilaç tedavileri
 Gen tedavisi
 Çevre kirliliğinin azaltılması
 Biyoarkeoloji ve insan göç yollarının tespiti
 Deneyler kimin genleriyle yapıldı?
Tesadüfi olarak, her ırk ve cinsten önce 12, sonra da 24
insanın sperm ve kanları kullanılarak yapıldı.
Olası Riskler
 Genetik Diskriminasyon (ayrımcılık)
 Ekonomik
 Sosyal
 Öjenik Çalışmaların önünü açma riski
 Ekolojik dengelerin bozulma riski