DNA parmak izi

BİYOTEKNOLOJİ
*Biyoteknoloji:
→Canlılar ve Canlıların ürünleri üzerinde,

bilimsel teknikler uygulayarak yapılan çalışmalara;
biyoteknoloji denir.
→Biyoteknolojik çalışmalarda, en çok bakteriler kullanılır.
→Çünkü; bakterilerin üretimi hızlı,
maliyeti düşük ve haploit kromozomlu (n) olduklarından;
mutasyon ve gen transferi uygulamalarından,
çok hızlı sonuç alınmaktadır.
→Gününümüzde modern biyoteknoloji daha çok genetik
çalışmalar üzerine yoğunlaşmıştır.
Biyoteknolojinin amacı:
→Canlıları insan isteklerine uygun bir şekilde
yetiştirmek ve onların ürünlerini insan isteklerine
uygun amaçlar için kullanmaktır.
*Biyoteknolojinin yararları:
1- DNA parmak izi:
→Bir canlının sahip olduğu DNA şifresine; DNA parmak izi denir.
→Bir canlının doku parçasından (deri, kan, tükürük, kıl...),
DNA molekülü alınarak; bunun genotipi belirlenir.
→Tek yumurta ikizleri hariç,
her insanın DNA parmak izi farklıdır.
DNA parmak izi;
→Adli suçluların belirlenmesinde
→Babalık testinde
→Kalıtsal hastalıkların teşhisinde
→Cinsiyet belirlenmesinde kullanılır.
2-Aşı üretimi:
→İnsanda hastalık oluşturan birçok mikroorganizmaya karşı,
aşı üretimi yapılabilmektedir.
→Aşı üretimi için, o hastalığın mikropları kullanılır.
→Hastalık mikrobu, hastalık oluşturmayacak düzeye kadar
zayıflatılarak ya da öldürülmüş hastalık mikrobunun
proteinleri kullanılarak, aşı elde edilir.
→Aşı, sağlıklı insanlara uygulanır.
→Böylece bağışıklık sisteminin,
o mikrobu önceden tanıması sağlanır.
→Bağışıklık sistemi o mikroba karşı, antikor üreterek önlem alır.
→İlerleyen zamanlarda,
aynı hastalık mikrobu vücuda girerse;
mikrop hazır antikorlar tarafından etkisiz hale getirilir.
3-Enzim teknolojisi:
→Canlılardan alınan enzimler kullanılarak;
sirke, alkol, peynir, deterjan... üretimi çok daha hızlı
ve ekonomik bir şekilde yapılmaktadır.
4-Saprofitlerin kullanımı:
→Çöpler ve lağım suları, saprofit mikroorganizmalar kullanılarak;
çok hızlı bir şekilde ayrıştırılabilnektedir.
→Aynı zamanda, ekonomik değeri yüksek olan;
biyogaz (CH4), biyoyakıt (biyokütle) ve gübre gibi
yan ürünler de elde edilmektedir.
5-Organik tarım:
→Tarım bitkilerinin, kimyasal ilaç ve hormon kullanmadan
üretilmesine organik tarım denir.
→Sera bitkilerin tozlaştırılmasında bombus arıları
kullanılmaktadır.
→Böylece hormonsuz meyveler üretilebilmektedir.
→Tarım bitkilerinde hastalıklara yol açan hayvanların,
avcısı kullanılarak yok edilmesine; biyolojik mücadele denir.
→Böylece kimyasal ilaç kullanmadan,
sebze ve meyveler üretilebilmektedir.
Örnek: Çekirgeleri yok etmek için kargaların kullanılması
6-Tek hücre proteinleri:
→Protein içeriği yüksek olan tek hücreli canlılar
(bakteri, küf mantarı, tek hücreli algler),
kültür ortamında çoğaltılıp kurutularak;
besin kaynağı olarak kullanılmaktadır.
7-Kök hücre uygulamaları:
Kemik iliğinden, embriyolardan ve
yeni doğmuş bebeklerin kordon kanından alınan
kök hücreler kullanılarak;
→Doku ve organ üretimi yapılmakta
→Genetik hastalıklar, alzheimer,
beyin ve omurlik hasarı (felç) gibi birçok hastalığın
tedavisi yapılmaktadır.
8-Genetik ıslah:
→Bir türün, üstün olan özelliklerinin elde edilip
yetiştirilmesine; ıslah adı verilir.
→Islah, aynı tür bireyler arasında çaprazlama yaparak,
mutasyon ve gen aktarımı tekniği kullanılarak yapılabilir.
→Böylece bir türün üstün olan özellikleri,
bir bireyde toplanabilir ve verimi yüksek canlı türleri
yetiştirilebilir.
9-Gen transferleri:
→Bir canlıya, başka bir canlıdan gen aktarımı yapılabilmekte
ve istenilen özelliklere sahip canlılar elde edilebilmektedir.
→Genetiği değiştirilmiş canlılara; transgenik canlılar adı verilir.
→Gen aktarımı,
Rekombinant DNA teknolojisi kullanılarak yapılır.
Örnek: İnsandan, bakteriye insülin geni aktarılmış ve böylece
bakteriler insülin hormonu üretmeye başlamıştır.
Gen transferinin aşamaları:
→İnsandan ve bakteriden alınan
hücrelerin, DNA’ sı çıkarılır.
→İnsülin geni, DNA ligaz enzimi
yardımıyla bakteri DNA’ sına eklenir.
→Genetiği değiştirilmiş DNA
(rekombinant DNA), bakteri
hücresine aktarılır.
→İnsan DNA’ sında bulunan insülin geni,
restüriksiyon endonükleaz enzimi
kullanılarak DNA’ dan kesilerek ayrılır.
→Bakteriler, insülin
hormonu üretmeye başlar.
Not:
→Bir canlıya gen aktarımı bir plazmid (halkasal bakteri DNA' sı)
kullanılarak yapılmasına; dolaylı gen aktarımı denir.
→Bunu haricinde farklı bir yöntem kullanılarak yapılan gen
aktarımına; dolaysız gen aktarımı denir.
→En çok kullanılan dolaysız gen aktarım yöntemleri;
1. Biyolistik,
2. Elektroporasyon
3. Mikroenjeksiyon
yöntemleridir.
Biyolistik (gen tabancası):
→Hızlandırılmış Altın ve tungsten parçacıklar ile
DNA molekülüne ateş edilir.
→Bunun sonucunda,
DNA molekülü hızlanarak hedef hücreye aktarılır.
Elektroporasyon:
→Hücre zarına elektrik akımı verilir
ve hücre zarının yapısı geçici olarak bozulur.
→Hücre zarında oluşan delikten, DNA molekülü aktarılır.
Mikroenjeksiyon:
→Kılcal mikro pipetler kullanılarak,
hücre zarı delinir ve DNA molekülü aktarılır.
10-Klonlama:
→Bir bireyden, aynı genetik özelliklere sahip
yeni bir bireyin elde edilmesine; klonlama adı verilir.
11-Antikor üretimi (PANZEHİR) :
→Yılan, akrep ve örümcek gibi zehirli hayvanların
sokmalarına karşı; panzehir üretilebilmektedir.
→Antikor üretimi için, daha çok büyük baş hayvan
(genellikle at) kullanılır.
→Yılan zehirine karşı antikor elde etmek için;
öncelikle yılandan zehir alınır.
→Atın kanında yeteri kadar antikor biriktiğinde;
atın kanındaki antikorlar alınır ve bir şişede bekletilir.
→Böylece yılan zehirine karşı,
panzehir (serum) elde edilir.
→Aynı tür bir yılan, insanı soktuğunda;
bu hazır antikorlar insana verilerek,
o zehir etkisiz hale getirilir.
VARYASYONLAR
Aynı türe ait bireyler arasındaki farklılıklara varyasyon denir.
Varyasyonun diğer bir nedeni mutasyonlardır.
MUTASYON
*Mutasyon:
→Bir canlıdaki DNA şifresinin değişmesine mutasyon denir.
→Mutasyona;
radyasyon, X ışınları, U.V. ışınları, bazı kimyasal maddeler,
yüksek sıcaklık, virüsler... neden olabilir.
→Mutasyon vücut hücresinde oluşursa, kalıtsal değildir.
→Sadece bireyin kendisini etkiler.
→Mutasyon üreme hücresinde oluşursa, kalıtsaldır.
Sonraki nesilleri etkiler.
**Kromozom sayısı mutasyonları:
→Kromozom sayısının normalden fazla ya da az sayıda
olmasından kaynaklanır.
Mongolizm (down sendromu)
→47 kromozomlu bireylerdir.
→45 + XX: Down sendromu dişi
→45 + XY: Down sendromu erkek
Süper dişi
→47 kromozomlu bireylerdir.
→44 + XXX: Süper dişi
Klenifelter erkek
→47 kromozomlu bireylerdir.
→44 + XXY:
Klenifelter erkek
→46 kromozomlu NORMAL bireylerdir.
→44 + XX: NORMAL dişi
→44 + XY: NORMAL erkek
Turner dişi
→45 kromozomlu bireylerdir.
→44 + X0: Turner dişi
Süper erkek
→47 kromozomlu bireylerdir.
→44 + XYY: Süper erkek
Kromozom yapısı mutasyonları:
→Kromozom yapısı mutasyonları, kromozomların
yapısındaki anormalliklerden kaynaklanır.
1. translokasyon,
2. duplikasyon,
3. inversiyon,
4. delesyon,
5. nokta mutasyonu,
6. transdüksiyon
7. Transformasyon
***Translokasyon:
→Bir kromozomdan kopan bir parçanın,
başka bir kromozomun yapısına eklenmesidir.
Duplikasyon:
→Bir kromozomda bulunan bir genin, iki kopyasının bulunmasıdır.
→Genellikle tek taraflı crossing-over ile gerçekleşir.
İnversiyon:
→Bir kromozomdan kopan bir parçanın,
180º ters dönerek aynı kromozoma tekrar bağlanmasıdır.
***Delesyon:
→Bir kromozomdan bir parçanın ( gen veya genler), koparak eksilmesidir.
***Nokta mutasyonu:
→Bir kromozomun yapısında bulunan bir genin, nükleotidlerinin;
sayı, sıra veya dizilişinin değişmesidir.
***Transformasyon:
→Bir bakterinin yaşadığı ortamda bulduğu DNA parçalarını ,
kendi DNA' sına eklemesidir.
***Transdüksiyon:
→Bir canlının DNA' sına virüsler aracılığı ile gen aktarılmasıdır.
*Karyotip oluşturma:
→Bir canlının sahip olduğu kromozomların;
şekil, uzunluk, sentromer konumu ve bant özelliklerine göre sıralanmasına
karyotip denir.
→Böylece o bireyin, normal kromozom sayı ve yapısına
sahip olup olmadığı belirlenebilir.
→Bir bireyin karyotipi, doğumdan önce de belirlenebilir.
→Bunun için anne karnındaki bebeğin amniyon sıvısı, amniyosentez yöntemiyle alınır.
(Bir enjektör kullanılarak)
→Daha sonra bu sıvıda bulunan akyuvar hücreleri, santrifüj yöntemi ile ayıklanır.
→Akyuvarlar kültür ortamında mitoz bölünmeye bırakılır.
→Mitoz bölünmenin, metafaz evresinde, hücre bölünmesini durduran kimyasal
maddeler verilir.
→Kromozomlar boyanır ve fotoğrafları çekilerek bilgisayar ortamına aktarılır.
→Bilgisayar ortamında kromozomlar; şekil, uzunluk, sentromer konumu ve bant
özelliklerine göre sıralanır.
Mustafa AYAR
Biyoloji Öğretmeni
Uzm. Öğret.
-----------------------------------------------
..................... SON .....................