Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik

Genetiği
Değiştirilmiş
Organizmalar ve
Biyogüvenlik
Ed�tör: Yrd. Doç. Dr. İsma�l BEZİRGANOĞLU
Editör: Yrd. Doç. Dr. İsmail BEZİRGANOĞLU
GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALAR
VE
BİYOGÜVENLİK
ISBN 978-605-318-829-2
DOI 10.14527/9786053188292
Kitap içeriğinin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir.
© 2017, PEGEM AKADEMİ
Bu kitabın basım, yayım ve satış hakları Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. Ltd. Şti.ye aittir. Anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri, kapak tasarımı; mekanik, elektronik, fotokopi, manyetik, kayıt ya da başka yöntemlerle çoğaltılamaz, basılamaz, dağıtılamaz. Bu
kitap T.C. Kültür Bakanlığı bandrolü ile satılmaktadır. Okuyucularımızın bandrolü olmayan kitaplar hakkında yayınevimize bilgi vermesini ve bandrolsüz yayınları satın almamasını diliyoruz.
Pegem Akademi Yayıncılık, 1998 yılından bugüne uluslararası düzeyde düzenli faaliyet yürüten
uluslararası akademik bir yayınevidir. Yayımladığı kitaplar; Yükseköğretim Kurulunca tanınan yükseköğretim kurumlarının kataloglarında yer almaktadır. Dünyadaki en büyük çevrimiçi kamu erişim kataloğu olan WorldCat ve ayrıca Türkiye'de kurulan Turcademy.com ve
Pegemindeks.net tarafından yayınları taranmaktadır, indekslenmektedir. Aynı alanda farklı yazarlara ait 1000’in üzerinde yayını bulunmaktadır. Pegem Akademi Yayınları ile ilgili detaylı bilgilere
http://pegem.net adresinden ulaşılabilmektedir.
1. Baskı: Nisan 2017, Ankara
Yayın-Proje: Özlem Sağlam
Dizgi-Grafik Tasarım: Tuğba Kuşcuoğlu
Kapak Tasarımı: Pegem Akademi
Baskı: Vadi Grafik Tasarım ve Reklamcılık Ltd. Şti.
İvedik OSB 88 Oto 3. Bölge 2284. Sok. No: 101
Yenimahalle/ANKARA
(0312 395 85 71-72)
Yayıncı Sertifika No: 14749
Matbaa Sertifika No: 33748
İletişim
Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARA
Yayınevi: 0312 430 67 50 - 430 67 51
Yayınevi Belgeç: 0312 435 44 60
Dağıtım: 0312 434 54 24 - 434 54 08
Dağıtım Belgeç: 0312 431 37 38
Hazırlık Kursları: 0312 419 05 60
İnternet: www.pegem.net
E-ileti: [email protected]
Erzurum Teknik Üniversitesi Fen Fakültesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü
(2015-2016 yılı) 4.sınıf öğrencileri
ÖN SÖZ
Son yıllarda tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de kamuoyunun oldukça
dikkatini çeken konu genetik mühendisliği ve bu teknik ile edilen genetiği değiştirilmiş organizmalardır. Bir canlının gen diziliminin değiştirilmesi ya da ona kendi
doğasında bulunmayan farklı bir karakter kazandırılması yoluyla elde edilen canlı
organizmalar hayatımızın bir parçası olmuş ve olmayada devam etmektedir. Bu
denli yaygın olarak kullanılan Genetiği Değiştirilmiş Organizmaların kullanım
alanları, faydaları ve riskleri ile bu organizmalarla yapılabilecek olan çalışmalar
bilim adamlarını bu alana yönlendirmiş ve pek çok merak edilen konununda aydınlatılması sağlanmıştır. Hazırlanmış olan bu kitap Erzurum Teknik Üniversitesi
Fen Fakültesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü (2015-2016 yılı) 4.sınıf öğrencileri tarafından derlenmiştir. Bu kitap içerisinde Genetiği Değiştirilmiş Organizmaların tarihçesine, gelişim sürecine, kullanım alanlarına, güvenliğine, fayda
ve risklerine, etik boyutuna objektif bir biçimde yer verilmiştir.
Bu kitabın oluşturulmasında emeği geçen başta Erzurum Teknik Üniversitesi
öğretim üyesi Yrd. Doç. Dr. İsmail Bezirganoğlu’na ve Erzurum Teknik Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik son sınıf arkadaşlarımıza teşekkür ederiz.
Moleküler Biyoloji ve Genetik Öğrencileri Adına
Serap Karaman
BÖLÜMLER VE YAZARLARI
1. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALAR (GDO)
Cemre Yaşar
Dilara Saraçoğlu
Meryem Özperk
Şuheda S. Aldemir
2. BÖLÜM BİYOTEKNOLOJİ
Ayşe Kalaycı
Berna Hukkamlı
Beyza Reisoğlu
Kübra Mısıroğlu
Serap Karaman
3. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARDA (GDO)
ANTİBİYOTİK DİRENÇLİ MARKER GENLERİNİN KULLANILMASI
Büşranur Akgül
Hatice Avcı
Nazan Budakoğlu
Sema Özbek
4. BÖLÜM HERBİSİTLERE DAYANIKLI TRANSGENİK BİTKİLERİN
GELİŞTİRİLMESİ
Merve Demirbağ
Merve Şimşek
Neslişah Barlak
5. BÖLÜM BÖCEKLERE KARŞI DAYANIKLI TRANSGENİK BİTKİLERİN
GELİŞTİRİLMESİ
Merve Demirbağ
Merve Şimşek
Neslişah Barlak
viii
Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik
6. BÖLÜM FUNGAL PATOJENLERE KARŞI TRANSGENİK BİTKİLERİN
GELİŞTİRİLMESİ
Hilal Sezer
Kıymet Saz
Yrd. Doç. Dr. İsmail Bezirganoğlu
7. BÖLÜM VİRÜSLERE DAYANIKLI TRANSGENİK BİTKİLERİN
GELİŞTİRİLMESİ
Aleyna Nalçaoğlu
Damla Durular
Feyza Sönmez
8. BÖLÜM BİTKİLERDE STRES FAKTÖRLERİ
Meryem Coşkun
Merve İdem
Yrd. Doç. Dr. İsmail Bezirganoğlu
9. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALAR VE HAYVANCILIK
Büşra Küçükekmekçi
Cansu Aksoy
Gamze Alkan
Recep Küçükdoğru
Selman Muslu
Tuğçe Toprak
10. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN ÇEVRE VE
BİYOÇEŞİTLİLİĞE ETKİSİ
Aybüke Erol
Büşra Yazıcılar
Eda Güneş
Esra Mesci
Fatma Çiçek
İçindekiler
ix
11. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN SAĞLIK VE
SOSYOEKONOMİK ETKİLERİ
Handan Uğuz
Tansu Kavalcı
Zeynep Kurt
12. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN
ENDÜSTRİDE KULLANILMASI
Beyzanur Aslantaş
Büşra Budak
Fatma Böke
Özlem Bakır
13. BÖLÜM GENETİK YAPISI DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN
(GDO) BELİRLENMESİ
Burcu Beşik
Burak Tilif
Melisa Rabia Vural
Ogün Gündüz
14. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN MEVCUT
DURUMU
Burak Helvacı
Esra Turgut
Farika Nur Denizler
Rabia Uyarıcı
15. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARDA AVRUPA
BİRLİĞİ MEVZUATI ve SÖZLEŞMELERİ
Bayram Kaş
Elif Işıl Yücel
Fatih Genç
Furkan Şahin
Sinem Dal
x
Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik
16. BÖLÜM TÜRKİYE’DE BİYOGÜVENLİK MEVZUATININ TARİHSEL
GELİŞİMİ
Betül Balcı
İsmail Ebinçli
Mustafa Aktepe
Mehmet Akif Köse
17. BÖLÜM TÜRKİYE’DE GDO’LARA TOPLUMSAL BAKIŞ
Ayşe Üstün
Ayşenur Saygılı
Fatmanur Bostan
Merve Şansaçar
18. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARDA RİSK
DEĞERLENDİRİLMESİ
Berçem Dilan Hanoğlu
Gizem Aksoğan
Merve Ardahanlı
Melih Şentürk
Yusuf Şahin
19. BÖLÜM BİYOETİK VE SONUÇ
Elif Hande Fındık
Emre Gezer
Servet Odabaşı
İÇİNDEKİLER
Ön Söz ......................................................................................................................................v
Bölümler ve Yazarları .......................................................................................................... vii
1. BÖLÜM
GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALAR (GDO)
1.1 GİRİŞ .................................................................................................................................1
1.2 GDO’NUN TARİHÇESİ .................................................................................................3
1.3 GDO NEDİR ....................................................................................................................4
1.3.1 Genetik Mühendisliği ve Gen Klonlama .............................................................5
1.3.2 Neden Gen Aktarılır? .............................................................................................6
Kaynaklar.................................................................................................................................8
2. BÖLÜM
BİYOTEKNOLOJİ
2.1 BİYOTEKNOLOJİ ...........................................................................................................9
2.2 BİTKİ DOKU KÜLTÜRÜ ............................................................................................10
2.2.1 Tarihçe ....................................................................................................................10
2.2.2 Besiyeri ve Kültür Koşulları .................................................................................11
2.2.3 Sterilizasyon ve Kültür Koşulları.........................................................................12
2.3 KÜLTÜR ORTAMININ KOŞULLARI .......................................................................13
2.3.1 Kallus Ortamının Hazırlanması..........................................................................13
2.3.2 Embriyo Eldesi ve Ekimi ......................................................................................13
2.4 KÜLTÜR TİPLERİ VE KULLANIMLARI ................................................................13
2.4.1 Kallus Kültürleri ....................................................................................................13
2.5 İN VİTRO BİTKİ REJENERASYON YÖNTEMLERİ ..............................................13
2.5.1 Organogenez..........................................................................................................14
2.5.2 Somatik Embriyogenez ........................................................................................14
2.5.3 Sürgünlerin Köklendirilmesi ...............................................................................15
2.5.4 Aklimizasyon .........................................................................................................16
xii
Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik
2.6 DOKU KÜLTÜRÜ TEKNİKLERİNİN KULLANIM ALANLARI .........................16
2.6.1 Somaklonal Varyasyon .........................................................................................16
2.6.2 Hücre Süspansiyon Kültürü.................................................................................17
2.6.3 Anter/Mikrospor Kültürü ....................................................................................18
2.6.4 Protoplast Kültürü ................................................................................................18
2.6.5 Embriyo Kültürü ...................................................................................................18
2.6.6 Meristem Kültürü .................................................................................................19
2.7 GEN AKTARIM TEKNİKLERİ ...................................................................................19
2.7.1 Doğrudan Gen Aktarım Teknikleri....................................................................19
2.7.1.1 Biyolistik Gen Transferi (Partikül Tabancası ile Gen Aktarımı) ...........19
2.7.1.2 Elektroporasyon ve PEG Aracılığıyla Transformasyon ..........................20
2.7.1.3 Mikroenjeksiyon ..........................................................................................20
2.7.2 Agrobacterium ile Gen Aktarım Tekniği ...........................................................20
Kaynaklar...............................................................................................................................23
3. BÖLÜM
GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARDA (GDO)
ANTİBİYOTİK DİRENÇLİ MARKER GENLERİNİN KULLANILMASI
3.1 TANIMLAR ....................................................................................................................25
3.1.1 Gen Teknolojisi Nedir?.........................................................................................25
3.1.2 Seçilebilir Marker Nedir? .....................................................................................26
3.1.3 Antibiyotiğe Dirençli Marker Genler .................................................................26
3.1.4 Marker Olarak Kullanılan Antibiyotik Direnç Genleri ...................................27
3.2 ANTİBİYOTİKLER VE ANTİBİYOTİK DİRENCİ..................................................27
3.2.1 Antibiyotik nedir? .................................................................................................27
3.2.2 Antibiyotiklerin Kullanım Alanları ....................................................................28
3.2.3 Antibiyotik Direncinin Mekanizması ................................................................28
3.2.4 Antibiyotik Direncinin Halk Sağlığına Etkileri ................................................28
3.2.5 Antibiyotik Direnci Azalır mı?............................................................................29
3.3 GIDALARDA ANTİBİYOTİK DİRENÇLİ MARKER GENLER............................29
3.3.1 Marker Genler ve Ürünlerinin Potansiyel Sağlık Açısından
Değerlendirilmesi .................................................................................................30
3.3.2 Antibiyotik Direnç Genleri ve Gıda Güvenliği .................................................30
İçindekiler
xiii
3.4. İNSANLARDA HORİZANTAL GEN GEÇİŞLERİ .................................................31
3.4.1 Ağız Mikroorganizmalarına Potansiyel Gen Geçişleri ....................................31
3.4.2 Bağırsak Epitelyal Hücrelerine veya Mikroorganizmalarına
Potansiyel Gen Geçişleri ......................................................................................31
3.4.3 Gen Ürünleriyle Antibiyotiklerin İnaktivasyonu .............................................33
3.5 BAKTERİLERDE HORİZONTAL GEN GEÇİŞ MEKANİZMALARI ..................34
3.5.1 Transdüksiyon .......................................................................................................34
3.5.2 Konjugasyon ..........................................................................................................34
3.5.3 Transformasyon ....................................................................................................35
3.6 EKOLOJİK SORUNLAR ...............................................................................................35
3.6.1 Antibiyotik Dirençliliği ........................................................................................35
3.6.2 Pleiotropik Etkiler .................................................................................................36
3.6.3 Bir Herbisit Olarak Antibiyotiğin Kullanılması ................................................37
3.6.4 Çevredeki Horizontal Gen Transferi ..................................................................37
3.7 ANTİBİYOTİK DİRENÇ MARKER GENLERİNDE ALTERNATİF
STRATEJİLER ................................................................................................................40
3.7.1 Seçilebilir Bir Markerın Özellikleri ....................................................................40
3.7.2 Seçilebilir Bir Marker Seçimi...............................................................................41
3.7.3 Antibiyotik Direnç Marker Genlerinin Dezavantajları ...................................41
3.7.4 Herbisit Direnci.....................................................................................................42
3.7.5 Metabolik Markerlar.............................................................................................42
Kaynaklar...............................................................................................................................44
4. BÖLÜM
HERBİSİTLERE DAYANIKLI TRANSGENİK BİTKİLERİN
GELİŞTİRİLMESİ
4.1 GİRİŞ ...............................................................................................................................47
4.2 HERBİSİTLER VE ETKİ MEKANİZMALARI .........................................................48
4.3 HERBİSİTLERE DAYANIKLI BİTKİ ELDE EDİLMESİ..........................................48
4.3.1 Hedef Molekülün Modifikasyonu.......................................................................50
4.3.2 Hedef Molekülün Fazla Üretimi .........................................................................51
4.3.3 Etken Maddenin Detoksifikasyonu ....................................................................51
4.4 FOSFONİTRİSİN N-ASETİLTRANSFERAZ (PAT VE BAR) .................................52
Sonuç ......................................................................................................................................53
Kaynaklar...............................................................................................................................54
xiv
Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik
5. BÖLÜM
BÖCEKLERE DAYANIKLI TRANSGENİK BİTKİLERİN
GELİŞTİRİLMESİ
5.1 GİRİŞ ...............................................................................................................................55
5.2 BACİLLUS THURİGİENSİS δ-ENDOTOKSİNLERİ...............................................56
5.2.1 Bt proteini ve etki mekanizması..........................................................................57
5.3 BT GENİ TAŞIYAN TRANSGENİK BİTKİLER .......................................................58
5.4 DİĞER İNSEKTİSİDAL AKTİVİTE GÖSTEREN PROTEİNLER ........................58
5.4.1 Proteinaz inhibitörleri ..........................................................................................59
5.4.2 Lektinler .................................................................................................................60
5.4.3 Alfa Amilaz İnhibitörleri .....................................................................................61
5.4.4 Kitinaz ....................................................................................................................61
5.4.5 Kolesterol Oksidaz ................................................................................................63
5.4.6 Avidin .....................................................................................................................63
5.4.7 Diğer Stratejiler .....................................................................................................64
Sonuç ......................................................................................................................................64
Kaynaklar...............................................................................................................................65
6. BÖLÜM
FUNGAL PATOJENLERE KARŞI TRANSGENİK BİTKİLERİN
GELİŞTİRİLMESİ
6.1 GİRİŞ ...............................................................................................................................67
6.2 BİTKİ BİYOTEKNOLOJİSİ VE FUNGAL HASTALIKLARLA
MÜCADELE ...................................................................................................................68
6.3 BİTKİNİN PATOJENLERE KARŞI SAVUNMA SİSTEMİ......................................69
6.4 BİTKİLER ÜZERİNDE HASTALIĞA DAYANIKLI
GEN MEKANİZMASI ..................................................................................................70
6.4.1 Patojenle ilgili Proteinler .....................................................................................71
6.4.2 Antifungal Proteinler ...........................................................................................72
6.4.3 Fitoaleksinler .........................................................................................................72
6.4.4 Antimikrobiyal Proteinler ...................................................................................73
6.4.5 Bitki Ribozim İnaktif Proteinler ve Diğer Peptitler ..........................................73
İçindekiler
xv
6.4.6 Direnç Genleri (R) ................................................................................................73
6.4.7 Fitotoksik Metabolitlerin Degredasyonu ..........................................................74
Sonuç ......................................................................................................................................74
Kaynaklar...............................................................................................................................75
7. BÖLÜM
VİRÜSLERE DAYANIKLI TRANSGENİK BİTKİLERİN
GELİŞTİRİLMESİ
7.1 GİRİŞ ...............................................................................................................................77
7.2 BİTKİ VİRÜSLERİ.........................................................................................................78
7.3 PATOJEN KAYNAKLI DAYANIKLILIK (PDR) .......................................................79
7.3.1 Protein Kaynaklı Dayanıklılık .............................................................................79
7.3.2 Replikaz Yoluyla Dayanıklılık .............................................................................80
7.3.3 RNA Kaynaklı Dayanıklılık .................................................................................81
7.4 PATOJEN OLMAYANDAN TÜRETİLMİŞ (ELDE EDİLMİŞ) DİRENÇLİ
TRANSGENİK BİTKİLER ...........................................................................................82
7.4.1 Post-Transkripsiyonel Susturucu Genler (PTGS) ............................................82
7.5. BİTKİ HASTALIK DİRENÇ GENLERİ .....................................................................83
7.5.1 Dominant Dayanıklılık Genleri ..........................................................................83
7.5.2 Resesif Dayanıklılık Genleri ................................................................................84
7.6 RİBOZİM İNHİBE EDİCİ PROTEİNLER (RIP) ......................................................85
7.7 DİĞER GENLER ............................................................................................................86
7.8 PROTEAZ İNHİBİTÖRLERİ .......................................................................................86
7.9 İNTERFERON BENZERİ SİSTEMLER ......................................................................86
Kaynaklar...............................................................................................................................87
8. BÖLÜM
BİTKİLERDE STRES FAKTÖRLERİ
8.1 GİRİŞ ...............................................................................................................................89
8.1.1 Stres Kavramı.........................................................................................................89
8.1.2 Stres Faktörleri (Stresörler)..................................................................................89
8.1.3 Bitkilerde Strese Bağlı Oluşan Fazlar .................................................................91
8.1.4 Bitkilerde Strese Karşı Oluşan Tepkiler .............................................................91
xvi
Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik
8.2 SICAKLIK STRESİ .........................................................................................................92
8.2.1 Soğuk Stresi ...........................................................................................................93
8.2.2 Don Stresi...............................................................................................................94
8.3 SU STRESİ.......................................................................................................................95
8.3.1 Kuraklık Stresi .......................................................................................................95
8.3.2 Su Taşkını stresi .....................................................................................................96
8.3.3 Tuzluluğa Bağlı Olarak Su Stresi (Tuz Stresi) ....................................................97
8.4 IŞIK ve UV IŞINLARININ STRESİ .............................................................................98
8.5 ANTROPOGENİK STRES ...........................................................................................99
8.5.1 Ağır Metal Stresi ...................................................................................................99
8.5.2 Havada Bulunan Kirleticiler ............................................................................. 100
8.6 OKSİDATİF STRES .................................................................................................... 100
8.7 MOLEKÜLER YANIT ................................................................................................ 101
Kaynaklar............................................................................................................................ 103
9. BÖLÜM
GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALAR
VE HAYVANCILIK
9.1 GİRİŞ ............................................................................................................................ 105
9.2 RUMİNANT (SIĞIR, KOYUN, KEÇİ, VB) HAYVANLARDA GDO
KULLANIMI ............................................................................................................... 107
9.3 KANATLI HAYVANLARDA GDO KULLANIMI ................................................ 110
9.4 PETLERDE (KEDİ,KÖPEK vb.) GDO KULLANIMI ........................................... 113
9.5 SON YILLARDA YAPILAN ÇALIŞMALARDA GDO
VE HAYVANCILIK İLİŞKİSİ.................................................................................... 116
Kaynaklar............................................................................................................................ 121
10. BÖLÜM
GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN ÇEVRE
VE BİYOÇEŞİTLİLİĞE ETKİSİ
10.1 ÇEVREYE ETKİSİ .................................................................................................... 125
10.1.1 Çevresel Kaygılar ............................................................................................. 127
10.1.2 Çevresel Faydaları ............................................................................................ 128
10.1.3 Genetiği Değiştirilmiş Organizmaların Sağlık Üzerine Etkisi ................... 129
10.1.3.1 Potansiyel yararlar .................................................................................. 129
İçindekiler xvii
10.1.3.2 Potansiyel riskler..................................................................................... 130
10.2 GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALAR VE
BİYOÇEŞİTLİLİĞE ETKİLERİ............................................................................... 131
Kaynaklar............................................................................................................................ 135
11. BÖLÜM
GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN SAĞLIK
VE SOSYOEKONOMİK ETKİLERİ
11.1 GDO'NUN SAĞLIK ÜZERİNE ETKİLERİ .......................................................... 137
11.2 SAĞLIK ÜZERİNE YARARLARI .......................................................................... 137
11.2.1 İçeriğinin Zenginleşmesi ve Besin Miktarının Artması ............................. 137
11.2.2 Besinlerde Alerjenitenin Azaltılması ............................................................ 138
11.2.3 Aşılama Yapmak İçin Besinlerin Kullanılması............................................. 138
11.2.4 Tedavi Amacıyla Besinlerin Kullanılması..................................................... 138
11.2.5 Herbisit ve Pestisitlein Kullanımındaki Azalmaya Bağlı Yararlar ............. 138
11.3 SAĞLIK ÜZERİNE ZARARLARI .......................................................................... 139
11.3.1 Besin Kalitesindeki Değişiklik ve Gıda Güvenliği ....................................... 139
11.3.2 Alerjik Reaksiyonlar ve Toksik Etkiler .......................................................... 139
11.3.3 Gen Patentleme ve Terminatör Teknolojisinin Etkileri .............................. 139
11.3.4 GDO'ların Tehlikeleri Nelerdir? .................................................................... 140
11.4 GDO’NUN SOSYAL ETKİLERİ ............................................................................. 140
11.4.1 Çeşitli Grupların Kaygıları ve Dini, Kültürel ve Etik Kaygılar................... 140
11.4.2 GDO Açlığa Çare midir? ................................................................................ 141
11.4.3 GDO'ların Tarım ve Çiftçiye Etkileri ........................................................... 143
11.4.4 Dünya GDO Düzenlemeleri .......................................................................... 144
11.5 GDO'NUN EKONOMİK ETKİLERİ ..................................................................... 144
11.5.1 Dünyada GDO Pazarı ..................................................................................... 144
11.5.2 GDO'nun Ekonomiye Genel Etkileri ............................................................ 145
11.5.3 Ülkemizde GDO ile İlgili Politikalar............................................................. 146
11.5.3.1 Sosyal ve ekonomik açıdan daha fazla getiri sağlamak için
ihtiyaçlarımız doğrultusunda strateji ve
yol haritasının belirlenmesi................................................................... 147
11.5.3.2 Biyoteknolojide AR-GE ve ürün ticarileştirilmesi için üniversite
ve sanayi işbirliği desteklenmeli ........................................................... 148
11.5.3.3 GDO’ların Gıda Dışında Kullanımı: Biyoyakıtlar .............................. 149
Kaynaklar............................................................................................................................ 151
xviii Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik
12. BÖLÜM
GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN ENDÜSTRİDE
KULLANILMASI
12.1 GİRİŞ .......................................................................................................................... 153
12.1.1 Bio-Fabrikalarda Kullanımı ............................................................................ 153
12.1.2 Endüstriyel Kullanım ...................................................................................... 153
12.2 GIDA SANAYİSİNDE KULLANIM ALANLARI ................................................ 156
12.3 BESİNSEL ÖZELLİKLERİN GELİŞTİRİLMESİNDE KULLANIMI ................ 156
12.4 KOZMATİK SANAYİNDE KULLANILMASI ..................................................... 157
12.5 GDO İÇEREN MUHTEMEL BİLEŞENLER ........................................................ 158
Kaynaklar............................................................................................................................ 160
13. BÖLÜM
GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN
(GDO) BELİRLENMESİ
13.1 GİRİŞ .......................................................................................................................... 161
13.2 DNA'YA DAYALI YAKLAŞIM ................................................................................ 161
13.3 PROTEİNE DAYALI YAKLAŞIM .......................................................................... 162
13.4 GDO TESPİTİNDE KULLANILAN DİĞER ANALİZ YÖNTEMLERİ ........... 164
13.4.1 Canlı Ortamda Test Yöntemi (Bioassay)....................................................... 164
13.4.2 DNA Çip Tekniği (mikroarray) ..................................................................... 164
13.4.3 Near Infrared Imaging- Yakın Kızılaltı Resimleme (NIR) Yöntemi ......... 164
13.4.4 Kalitatif Sistemler............................................................................................. 164
13.4.4.1 Tarama Yöntemleri ................................................................................. 165
13.4.4.2 Gene Özgü Yöntemler ............................................................................ 165
13.4.4.3 Gen Yapısına Özgü Yöntemler .............................................................. 165
13.4.4.4 Vakaya Özgü Yöntemler ........................................................................ 166
13.4.5 Kantitatif Sistemler .......................................................................................... 166
Kaynaklar............................................................................................................................ 168
İçindekiler
xix
14. BÖLÜM
GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN
MEVCUT DURUMU
14.1 GİRİŞ .......................................................................................................................... 171
14.2 GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ÜRÜN VE YİYECEKLER
DÜNYADA NEREDE .............................................................................................. 172
14.3 DÜNYADA YETİŞTİRİLEN GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ÜRÜNLER ......... 173
14.3.1 Genetiği Değiştirilmiş 4 Ürün........................................................................ 174
14.3.2 Genetiği Değiştirilen 2 özellik........................................................................ 175
14.3.3 10 Ülke .............................................................................................................. 176
14.4 ULUSLAR ARASI TARIMSAL BİYOTEKNOLOJİ EDİNME
PROGRAMI (ISAAA) .............................................................................................. 179
14.5 DÜNYADA GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ÜRÜNLERİN
BENİMSENMESİ ...................................................................................................... 179
14.5.1 Dünyada GD Gıdalar ve Ürünler Bakımından Kanada
Ne Durumda? ................................................................................................... 180
14.6 GENETİĞİ DEĞİŞTİRLMİŞ GIDALARDAN HANGİLERİNİ
TÜKETİYORUZ? ...................................................................................................... 181
14.7 GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ BİTKİLER NASIL YETİŞİYOR
VE FİYAT NE KADAR? ........................................................................................... 182
14.8 KANADA’DA GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ DÖRT BİTKİ ............................... 182
14.8.1 Kanada'da Genetiği Değiştirilmiş Kanola .................................................... 183
14.8.2 Kanada'da Genetiği Değiştirilmiş Mısır ....................................................... 184
14.8.3 Genetiği Değiştirilmiş Süt Mısır .................................................................... 185
14.8.4 Kanada'da Genetiği Değiştirilmiş Soya ........................................................ 186
14.8.5 Kanada'da Genetiği Değiştirilmiş Şeker Pancarı ......................................... 188
14.9 GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ÜRÜN VE GIDALARIN KANADA
PİYASASINDAKİ DURUMU ................................................................................. 189
14.9.1 Sığır Büyüme Hormonu .................................................................................. 189
14.9.2 Genetiği Değiştirilmiş Domates .................................................................... 189
14.9.3 Genetiği Değiştirilmiş Patates ........................................................................ 189
14.9.4 Genetiği Değiştirilmiş Keten .......................................................................... 190
14.9.5 Genetiği Değiştirilmiş Buğday ....................................................................... 190
14.9.6 Genetiği Değiştirilmiş Domuz ....................................................................... 190
14.10 GELECEKTE GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ÜRÜN VE
GIDALARDA NE OLABİLİR? ............................................................................. 191
xx
Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik
14.10.1 Genetiği Değiştirilmiş Balık ......................................................................... 191
14.10.2 Genetiği Değiştirilmiş Elma ......................................................................... 191
14.10.3 Genetiği Değiştirilmiş Yüksek Oleikli Soya Fasulyesi .............................. 191
14.10.4 Genetiği Değiştirilmiş Buğday ..................................................................... 192
14.10.5 Genetiği Değiştirilmiş Yonca ....................................................................... 192
14.11 SONUÇ .................................................................................................................... 192
14.11.1 Dünyadaki Genetiği Değiştirilmiş Ürünler
ve Gıdalar Nerededir? .................................................................................. 192
14.11.2 Kanada’daki Genetiği Değiştirilmiş Ürünler
ve Gıdalar Nerededir? .................................................................................. 193
14.11.3 Politik Öneriler .............................................................................................. 193
Kaynaklar............................................................................................................................ 194
15. BÖLÜM
GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARDA AVRUPA BİRLİĞİ
MEVZUATI VE SÖZLEŞMELERİ
15.1 GİRİŞ .......................................................................................................................... 201
15.2 BİYOGÜVENLİK KAVRAMI ................................................................................ 202
15.3 BİRLEŞMİŞ MİLLETLER BİYOLOJİK ÇEŞİTLİLİK SÖZLEŞMESİ ................. 203
15.4 CARTAGENA PROTOKOLÜ ................................................................................. 206
15.5 AVRUPA BİRLİĞİ GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMA GÜNCEL
BÜLTENİ VE AB KANUNLARI ............................................................................ 217
Kaynaklar............................................................................................................................ 225
16. BÖLÜM
TÜRKİYE’DE BİYOGÜVENLİK MEVZUATININ
TARİHSEL GELİŞİMİ
16.1 AMAÇ, KAPSAM VE TANIMLAR ....................................................................... 227
16.2 TEMEL ESASLAR..................................................................................................... 229
Kaynaklar............................................................................................................................ 238
İçindekiler
xxi
17. BÖLÜM
TÜRKİYE’DE GDO’LARA TOPLUMSAL BAKIŞ
17.1 GİRİŞ .......................................................................................................................... 239
17.1.1 Türkiye’de GDO’lara Karşı Gerçekleştirilen Başlıca Faaliyetler ................. 240
17.1.2 GDO ve Anket.................................................................................................. 243
17.2 GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ BİTKİSEL ÜRÜNLERE YÖNELİK
TÜRKİYE’DE SEKTÖREL ANALİZ...................................................................... 244
17.2.1 GDO’lu Bitkilerin Kontrol Edilmesi.................................................................... 245
Kaynaklar............................................................................................................................ 246
18. BÖLÜM
GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARDA RİSK
DEĞERLENDİRMESİ
18.1 BİYOLOJİK ÇEŞİTLİLİK VE ÇEVRESEL RİSKLER ........................................... 247
18.2 GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN İNSAN SAĞLIĞI
ÜZERİNDEKİ RİSKLERİ ........................................................................................ 248
18.2.1 Alerji Üzerine Etkisi ........................................................................................ 248
18.2.2 Toksisite Üzerine Etkisi ................................................................................... 249
18.2.3 Besin Kalitesindeki Değişiklik ve Gıda Güvenliği ....................................... 251
18.2.4 Genetiği Değiştirilmiş Gıdaların Etiketlenmesiyle İlgili Kaygılar............. 251
18.3 GDO’NUN SOSYO-EKONOMİK RİSKLERİ....................................................... 252
18.3.1 Genetik Kullanımı Sınırlayıcı Teknolojiler
(Terminatör Teknolojisi) ................................................................................. 252
18.3.2 Dini, Etik ve Kültürel Kaygılar ....................................................................... 255
Kaynaklar............................................................................................................................ 256
19. BÖLÜM
BİYOETİK VE SONUÇ
19.1 ETİK............................................................................................................................ 259
19.1.1 Etiğin Tarihsel Gelişimi................................................................................... 259
19.2 BİYOETİK .................................................................................................................. 260
19.2.1 Biyoteknolojinin Uygulama Alanları ve Sağladığı Faydalar....................... 261
19.2.1.1 Tıbbi Biyoteknoloji ................................................................................. 261
xxii Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik
19.2.1.2 Çevre Biyoteknolojisi ............................................................................. 262
19.2.1.3 Endüstriyel Biyoteknoloji ...................................................................... 262
19.2.1.4 Hayvan Biyoteknolojisi ve Tarımsal Biyoteknoloji ............................ 262
19.2.1.5 Biyoteknolojinin Olası Riskleri............................................................. 263
19.2.1.6 Bitkilerde Biyoteknoloji ve ‘cry’ Örneği............................................... 263
19.2.1.7 Ahlaki Kaygılar ....................................................................................... 265
19.2.1.8 Embriyolar ve İnsanlik Sorusu ............................................................. 266
19.2.1.9 Genetik Bilgi ........................................................................................... 267
19.3 SONUÇ....................................................................................................................... 269
Kaynaklar............................................................................................................................ 271
YAZARLAR HAKKINDA................................................................................................ 273
1. BÖLÜM
GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ
ORGANİZMALAR (GDO)
1.1 GİRİŞ
Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar ile ilgili bilim ve teknolojilerin başlangıcı medeniyetlerin gelişim sürecine bağlı olarak tarihin derinliklerinde yerini bulmuştur. Yaklaşık 10.000 yıl önce insanoğlu medeniyetler kurarken ve geliştirirken
organik ihtiyaçlarını karşılamak için hayvanları ve bitkileri kültüre almaya başlamışlardır (Drewes 1993). Eski ve yeni dünya ile ilgili ilk yazıtlarda, kültüre alınan
bitki ve hayvan populasyonları içerisinde gözleme dayalı verim ve kalite yönünden seleksiyonların yapıldığı bilinmektedir. Tarımsal üretim ile ilgili geliştirilen
metotların akabinde çeşitli toplumların endüstrileşmesi ile mikroorganizmaların
tanılanması ve kültüre alınma yöntemleri geliştirilmiştir. Özellikle gıda sektöründe mikroorganizmaların seçilerek klasik fermantasyon endüstrisinde kullanılması
(şarap, maya, peynir, yoğurt ve sos üretimi gibi) ilk biyoteknolojik uygulamaların
bilinen örnekleridir (Budd 1993). 1860’lı yıllarda Mendel’in bitki genetiğine yönelik buluşlarının (Mendel 1866, Bateson 1902) bitki ıslahında kullanımı tarihte
yeşil devrim (green-revolution) adı verilen gelişmelerin önünü açmış ve yeni hibrit ve/veya bitki genotiplerinin geliştirilmesinde önemli katkılar sağlamıştır (Budd
1991).
Dünya nüfusunun hızla artmasıyla birlikte açlık sorunu giderek artmaktadır.
Bu sorunu engellemek adına 1940’larda Yeşil devrim olarak adlandırılan bir proje gün yüzüne çıkmıştır. Bu proje açlık sorununa umut ışığı olmuştur. İlk olarak
Amerikalı biyolog Norman Borlaug; enerjisini, yenilmeyen uzun sapları yerine
tanesine aktaran yarı bodur bir buğday çeşidi ıslah etmiştir. Sonuç olarak hektar
2
Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik
başına daha fazla tahıl alınmıştır. Yeşil devrim temelde üç önemli ürün; buğday,
mısır ve pirinç üzerine yoğunlaşmıştır. “Yüksek Verimlilikteki Çeşitler” olarak adlandırılan bu ürünler, diğer çeşitlere kıyasla daha fazla suni gübre tüketebiliyor,
böylece erken hasat edilebilmişti. Bu da tarım üretimini neredeyse mevsimsellikten arındıran önemli bir gelişme olarak kabul edilmiştir.
Yeşil devrim, genetik biliminde meydana gelen gelişmelerin bitki ve hayvan
ıslahında yaygın olarak kullanılması, yüksek verimli bitki çeşit ve hayvan ırklarının geliştirilmesine olanak sağlamıştır. Bunun yanı sıra tarımda mekanizasyonun
gelişmesi, kimyasal gübre kullanımının yaygınlaşması, hastalık ve zararlıların neden olduğu kayıpların kimyasal mücadele ilaçları ile önlenmesi ya da en az düzeye indirilmesi, bitkisel üretimde sulama sistemlerinin yaygınlaştırılması, ikinci
dünya savaşından sonra bitkisel ve hayvansal üretimde %100’ü aşan artışlara yol
açmıştır. Bunun sonucunda özellikle gelişmiş ülkelerde üretim fazlası oluşmuştur.
1960’lardan 1990’lara kadar, Asya kıtasındaki çeltik ve buğday verimliliği ikiye
katlanmış, kıta nüfusu %60 oranında artmış olsa da tahıl fiyatları yine de düşmüş
ve yoksulluk oranı yarı yarıya azalmıştır. Bu yeni gelişmeler kısa sürede Türkiye’de
ve diğer gelişmekte olan ülkelerde de yerini almış ve genelde yerel nüfusun ihtiyacı
olan gıda maddeleri üretiminde yeterlilik sağlanmıştır.
Bu gelişmelerin yanında, zaman geçtikçe Yeşil devrimin zararları da ortaya
çıkmıştır. Gelişmiş ülkelerde tarımsal alanların artırılması sonucu ekolojik dengenin bozulduğu, aşırı kimyasal gübre kullanımından kaynaklanan çevre kirliliğinin
arttığı ve hayvancılıkta kullanılan büyüme hormonunun insan kanında ortaya çıktığı ve bazı hastalıklara neden olduğu gözlemlenmiştir. Nüfusun hızla arttığı gelişmekte olan ülkelerde de durum pek de iç açıcı değildir. Nüfus baskısı nedeniyle
tarım alanı açmak için tropik yağmur ormanlarının yakıldığı, suların kirlendiği,
toprakların çoraklaşıp çölleşmenin hızla arttığı görülmektedir. Ancak, tarımsal
alanların böyle sağlıksız biçimde artması tarımsal üretimin sürdürülebilir şekilde
artırılmasına ve bu yörelerdeki insanların gıda ihtiyacını karşılamaya yetmemiştir
(Sofa, 2004). Dolayısı ile artan nüfusu besleyecek miktarda üretim için ekilebilir
alanların genişlemesi değil, birim alandan alınan ürün miktarının artırılması gerekmektedir. Bu da, Nobel ödüllü tek bitki bilimci olan Norman Borlaug’a göre
buğday ve mısır gibi tahıllarda verimin % 80 artırılması demektir (Borlaug, 2003).
Geleneksel biyoteknoloji bu sorunlara çözüm bulma amacıyla yeni araçların
geliştirilmesine odaklanmıştır. Bu gelişmeler bilim adamlarını Genetiği Değiştirilmiş Organizmalara yönlendirmiştir.
Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar (GDO)
3
1.2 GDO’NUN TARİHÇESİ
Geleneksel biyoteknoloji uygulamalarında devrim niteliğinde bir değişim
20. yüzyılın ortalarında yaşanmıştır. 1953 yılında DNA molekülünün yapısının ve
fonksiyonunun aydınlatılması (Watson ve Crick 1953) ile bilim insanlarının DNA
üzerinde değişiklikler oluşturarak farklı organizmaların geliştirilmesi ve üretilmesine yönelik çalışmaları hız kazanmıştır.
Moleküler Biyoteknoloji ve Gen Teknolojisindeki gelişmeler ve araştırmalar
sonucunda; bilinen ilk GDO 1973 yılında üretilmiş bir bakteridir. Orijinal olarak
bir E. coli bakterisi olan bu bakteriye dışarıdan Salmonella genleri eklenmiştir.
Böylece bakterinin daha önce hiç sahip olmadığı özellikleri geliştirebilmesi sağlanmıştır.
Başlangıçta, güvenlik sorunları bir GDO ile laboratuvarda çalışanlar için endişe uyandırmıştır. Daha sonra rekombinat organizmaların silah olarak kullanılabileceği endişesinin ortaya çıkması sadece bilim adamları arasında olan tartışmaların halka yayılmasına neden olmuştur. 1974 yılında, Ulusal Sağlık Enstitüleri
(NIH) tarafından bu sorunlardan bazılarını ele almak için Rekombinant DNA
Danışma Komitesi kurulmuştur.
Artan tartışmalar, ilgili kişiler tarafından 1975 yılında düzenlenen Asilomar
Konferansı’na taşınmıştır. Bu konferanstan çıkan ana karar, hükümetlerin bu teknolojilerin güvenli olduğu kesinleşene kadar GDO üretimini sıkı denetim altında
tutmasıdır. Buna bağlı olarak, Dünya üzerindeki ilk GDO üretici firma olan Genentech, 1978 yılında Herbert Boyer tarafından kurulmuştur. Piyasaya hızla giriş
yapan bu firma, GDO teknolojisini kullanarak insanlığın en büyük sorunlarından
birine çözüm üretmiştir. E. coli bakterisinin genlerini değiştirerek insülin üretebilmelerini sağlamıştır. Bu sayede insanlığa sınırsız insülin üretimi sağlamış ve bu
çalışmaları Boyer’e Ulusal Bilim Madalyası’nı getirmiştir.
1980 yılında; ABD Yüksek Mahkemesi genetik olarak değiştirilmiş mikroorganizmaların patentlenebileceğine karar vermiştir. (petrol yiyen bakteri için patent verilmiştir.)
1982 yılında; rekombinant DNA teknolojisi ile üretilmiş insülin hormonu
Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) izniyle satışa sunulmuştur. Avrupa’da rekombinant DNA teknolojisi ile üretilmiş ilk hayvan aşısının kullanımı onaylanmıştır. Ayrıca 1982 ‘de ilk transgenik hayvan (fare) yapılmıştır.
1983 yılında; genetiği değiştirilmiş plazmidler bitkilerin transformasyonu
için kullanılmıştır.
1985 yılında; böcek, bakteri ve virüslere dirençli bitkilerin toprakta yetiştirilmesi çalışmaları başlamıştır.
4
Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik
1986 yılında; “Rekombinant DNA Güvenlik İle İlgili Hususlar” olarak adlandırılan Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü (OECD) tarafından bir belge yayımlanmıştır. Bu belge; GDO’ların kullanımı çevreleyen sorunları gidermek için
ilk hükümetler arası belge oldu ve dünya çapında halk taleplerıni karşılayan genetiği değiştirilmiş organizmaların test ve etiketlemelerini denetlemektedir. Ayrıca
yine 1986 yılında ilk rekombinant aşı (sarılık, Hepatit B) üretilmiştir.
1990 yılında; ABD’ de peynir üretimi için Rekombinant kimozin kullanılmaya başlanmıştır.
1994 yılında; genetik mühendisliği ile geliştirilmiş ilk domates Dünya Gıda
Örgütü tarafından kabul edilmiştir.
1996 yılında; genetik olarak değiştirilmiş bitkiler ticari amaçla büyük ölçekte
ekilmeye başlanmıştır.
1997 yılında; koyun (Dolly) klonlanmıştır.
2000 yılında; ‘Altın pirinç’ (provitamin A üreten pirinç) geliştirilmiştir.
2000 li yıllardan günümüze kadar olan süreçte ise GDO’lu ürünlerin üretiminde büyük bir artış görülmüştür. Bu hususta biyoteknolojik olarak genetiği
değiştirilmiş tarımsal ürünlerinin üretiminin çoğu ABD, Çin, Kanada, Arjantin,
Brezilya ve Hindistan bünyesindedir.
GDO’lu tarımsal ürün üretiminin tohum piyasası günümüzde 60 milyar dolar civarında iken transgenik bitkilerin tüm dünyadaki ekim alanı ise yaklaşık 134
milyon hektar düzeyindedir. Bu alanda üretimi en fazla yapılan transgenik bitkiler
ise sırasıyla soya fasulyesi, mısır, pamuk ve kanola olmuştur.
Günümüzde genetik mühendisliği veya rekombinant DNA teknolojileri kullanılarak GDO’ların (mikroorganizma, bitki veya hayvan) çok çeşitli alanlarda
(özellikle sağlık, tarım veya gıda sektöründe) kullanılması ve aynı zamanda toplumsal kabul görmesi yeni bir biyoteknoloji (Modern Biyoteknoloji) endüstrisinin
oluşumuna neden olmuştur.
1.3 GDO NEDİR?
Günümüze kadar klasik ıslah yöntemleri kullanılarak yüksek verimli bitki
çeşitleri ve hayvan genotipleri geliştirilmeye çalışılmıştır. Ancak, ıslah çalışmalarının çok uzun zaman alması, maliyetli olması ve başarının hedeflenen düzeylere
tam olarak ulaşamaması genetik bilimini sürekli yeni arayışlara sürüklemiştir. Son
yıllarda ise gelişen genetik mühendisliği ve gen teknolojisindeki uygulamalar ile
organizmaların genetik yapılarındaki değişimler başarıyla sonuçlanmıştır.
Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar (GDO)
5
Canlı organizmaların yapı birimi olan hücrede genom yani “paketlenmiş kromozomlar” bulunur. Bu kromozomların içinde ise organizmaya özgü çeşitli gen
dizilimlerinden oluşan DNA sarmalı bulunur. İşte bu gen diziliminin değiştirilmesi ya da dışarıdan gen aktarılması ile oluşan ürünlere GDO’lu ürünler denir. İngilizce ‘de “Genetically Modified Organism (GMO)” olarak tanımlanan bu teknoloji
ile elde edilen hayvanlara “transgenik hayvanlar”, bitkilere ise “transgenik bitkiler”
denilmektedir. Bu işlem sırasında aktarılan gene ise transgen denir.
1.3.1 Genetik Mühendisliği ve Gen Klonlama:
Genetik mühendisliği, canlıların kalıtsal özelliklerinin araştırılması ve bunlara yeni özelliklerin kazandırılmasına yönelik araştırma ve uygulamalarla uğraşan
bilim dalı olup etki alanı geniştir. Genlerin tanımlanması, yalıtılması, çoğaltılması, aynı veya farklı canlı türleri arasında gen aktarımının yapılması genetik mühendisliğinin başlıca çalışma konularıdır. Günümüzde genetik mühendisliğindeki
yeni ve hızlı gelişmeler birçok alanda başarıyla uygulanmaktadır.
Gen klonlanması ile klonlanmış bir genin söz konusu özelliği, bulunduğu organizmadan tamamıyla farklı bir organizmada işlev yapabilmekte ve ürün elde
edilmektedir. Doğal olarak oluştuğu organizmadan elde edilebilen, fakat hazırlanması zor ve pahalı olabilen önemli ilaç ve hormonların sentezini kontrol eden
genler, bakterilere ya da başka bir organizmaya yerleştirilerek istenilen miktarda
ürün kolayca elde edilebilmektedir.
Genetik mühendisliği ya da rekombinant DNA teknolojisi genel tanımı ile in
vitro moleküler yöntemler kullanılarak DNA fragmentlerinin izolasyonu ve manipülasyonudur. Bu teknolojinin en uygulamalarından birisi gen klonlamasıdır. Gen
klonlanması genel olarak bir genin kromozomdaki orijinal yerinden alınıp vektör
adı verilen küçük DNA moleküllerin bağlanması ve böylece oluşan rekombinant
molekülün (bakteri gibi) bir canlı hücreye transfer edilmesidir. Vektör yeni bir
hücrede hızlı bir şekilde çoğalırken buna bağlanmış genin de çok sayıda kopyası
yapılmış olmaktadır. Bu teknoloji genetik hastalıkların erken tanısında, rekombinant aşı yapımı ve başka canlılardan gen transferi yoluyla transgenik bitki ve
hayvan yapılması gibi birçok uygulaması bulunmaktadır.
Son 20 yıldır gen teknolojisinde kaydedilen hızlı gelişme canlıların genom
analizi ile ilgili çalışmalarda da önemli ilerlemelere neden olmuştur. 1995 de bir
bakteri olan Heamophilus influenza genomunun haritasının çıkarılmasıyla başlayan bu çalışmalar son olarak 2000 yılının ortalarında insan genom haritası ve
gen dizilerinin çıkarılmasına kadar gelmiştir. İnsan genomunun çözümlenmesiyle genlerin ve fonksiyonların tanımlanması yolunda önemli bir adım atılmıştır.
Bu bilgiler ışığında, genlerdeki mutasyonların kanser, kalp hastalıkları, diyabet