T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ
advertisement
i T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ BİYOTEKNOLOJİNİN 2000 YILINA KADAR OLAN TARİHSEL GELİŞİMİ Hazırlayan İrem YILDIZ Danışman Yrd. Doç. Dr. Dilşad Onbaşlı Bitirme Ödevi Haziran 2014 KAYSERİ i BİLİMSEL ETİĞE UYGUNLUK Bu çalışmadaki tüm bilgilerin, akademik ve etik kurallara uygun bir şekilde elde edildiğini beyan ederim. Aynı zamanda bu kurallar ve davranışların gerektirdiği gibi, bu çalışmanın özünde olmayan tüm materyal ve sonuçları tam olarak aktardığımı ve referans gösterdiğimi belirtirim. İrem YILDIZ ii YÖNERGEYE UYGUNLUK “Biyoteknolojinin 2000 Yılına Kadar Olan Tarihsel Gelişimi” adlı bitirme ödevi Erciyes Üniversitesi Lisansüstü Tez Önerisi ve Tez Yazma Yönergesi’ ne uygun olarak hazırlanmıştır. Tezi Hazırlayan İrem YILDIZ Danışman Yrd. Doç. Dr. Dilşad ONBAŞLI Farmasötik Biyoteknoloji Anabilim Dalı Başkanı Yrd. Doç. Dr. Dilşad ONBAŞLI iii “Biyoteknolojinin 2000 Yılına Kadar Olan Tarihsel Gelişimi” adlı Bitirme Ödevi Erciyes Üniversitesi Lisansüstü Tez Önerisi ve Tez Yazma Yönergesi’ ne uygun olarak hazırlanmış ve Farmasötik Biyoteknoloji Anabilim Dalı’ nda Bitirme Ödevi olarak kabul edilmiştir. Tezi Hazırlayan Danışman İrem YILDIZ Yrd. Doç. Dr. Dilşad ONBAŞLI Farmasötik Biyoteknoloji Anabilim Dalı Başkanı Yrd. Doç. Dr. Dilşad ONBAŞLI ONAY: Bu bitirme ödevinin kabulü Eczacılık Fakültesi Dekanlığı’ nın ………………….tarih ve ……………………….sayılı kararı ile onaylanmıştır. …/…/2014 Prof. Dr. Müberra KOŞAR Dekan iv TEŞEKKÜR Tez konumun belirlenmesinden, çalışmalarımı tamamlamama kadar bilgi ve tecrübeleriyle, yardım ve desteğini esirgemeyen Danışman Hocam Yrd. Doç. Dr. Dilşad ONBAŞLI’ ya, tezin hazırlanmasındaki tüm yardımlarından dolayı Araş. Gör. Berrak ALTINSOY’ a, Tez çalışmam için yaptığı çevirilerle bana yardımcı olan Emre ÖZBAŞ’ a, lisans eğitimimi tamamlarken her konuda destek olan arkadaşlarıma, ve bugünlere gelmemde en büyük emeğin sahibi olan, hayatım boyunca benden desteklerini hiçbir zaman esirgemeyen sevgili aileme sonsuz teşekkürler… İrem YILDIZ KAYSERİ, Haziran 2014 v BİYOTEKNOLOJİNİN 2000 YILINA KADAR OLAN TARİHSEL GELİŞİMİ İrem YILDIZ Erciyes Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi Bitirme Ödevi, Haziran 2014 Danışman: Yrd. Doç. Dr. Dilşad ONBAŞLI ÖZET Biyoteknoloji tıp, eczacılık, tarım, gıda ve çevre gibi alanlarda son yılların en hızlı gelişen, toplumu hızla etkileyen konularından birisidir. Eski çağlardan beri yoğurt, peynir, şarap, sirke, bira ve benzeri fermantasyon ürünlerinin mikroorganizmalar aracılığıyla üretilmesi, bitki ve hayvanlardaki ıslah çalışmaları biyoteknolojinin en eski uygulamaları olarak kabul edilmektedir. Antibiyotik ve aşıların bulunuşu biyoteknolojide önemli aşamalar olarak kabul edilmiş, daha sonraki yıllarda DNA’nın yapısının aydınlatılması, genetik kodun çözülmesi, rekombinant DNA teknolojisinin bulunuşu, monoklonal antikor üretiminin başarılması, polimeraz zincir reaksiyonunun yayınlanması, insan somatik hücre gen tedavisinin onaylanması, klonlamanın başarıyla uygulanması ve insan genom projesinin tamamına yakınının bitirilmesi ve yayınlanması tarihsel gelişim sürecinde önemli kilometre taşlarını oluşturmuştur. Bu tarihsel süreç içerisinde biyoteknoloji, canlı organizmalarda bir ürün geliştirmek veya sorunları çözmek üzere biyolojik sistemlerin (hücreler ve moleküller) kullanılması olarak bugünkü anlamını kazanmıştır. Anahtar Kelimeler: Biyoteknoloji, Biyoteknolojideki Gelişmeler, Biyoteknoloji Tarihi vi THE HISTORICAL DEVELOPMENT OF BIOTECHNOLOGY UNTIL 2000 İrem YILDIZ Erciyes University, Faculty of Pharmacy Graduation Project, June 2014 Adviser: Yrd. Doç. Dr. Dilşad ONBAŞLI ABSTRACT Biotechnology is one of the issues that affect society rapidly in the fastest growing areas as well as medicine, pharmaceutical, agriculture, food and environment in recent years. Since ancient times, yogurt, cheese, wine, vinegar, beer and other fermentation products produced by means of microorganisms and the breeding works about plants and animals have been considered as the oldest applications of biotechnology. The discovery of antibiotics and vaccines have been considered significant progress for biotechnology. In later years, elucidation of DNA structure, the solved of genetic code, the discovery of recombinant DNA technology, the achieved of monoclonal antibody production, the publication of polymerase chain reaction, approval of human somatic cell gene therapy, successful implementation of cloning and almost all of the completion and issuance of the human genome project has created significant milestones in the process of historical development. In that historical process biotechnology, as used the biological systems (cells and molecules) to develop a product in living organisms or solve problems have gained its current meaning as used. Key Words: Biotechnology, The developments in biotechnology, The history of biotechnology. vii İÇİNDEKİLER BİLİMSEL ETİĞE UYGUNLUK ............................................................................... i YÖNERGEYE UYGUNLUK ..................................................................................... ii ONAY:........................................................................................................................ iii TEŞEKKÜR ............................................................................................................... iv ÖZET........................................................................................................................... v ABSTRACT ............................................................................................................... vi İÇİNDEKİLER ......................................................................................................... vii TABLOLAR LİSTESİ ............................................................................................... ix ŞEKİLLER LİSTESİ.................................................................................................. x KISALTMALAR ...................................................................................................... xii 1. GİRİŞ VE AMAÇ ................................................................................................. 14 2. GENEL BİLGİLER .............................................................................................. 15 2.1. BİYOTEKNOLOJİNİN TANIMI ..................................................................... 15 2.2. GÜNÜMÜZDE BİYOTEKNOLOJİNİN ÖNEMİ ............................................ 16 2.3. BİYOTEKNOLOJİNİN TARİHÇESİNE GENEL BAKIŞ................................ 18 2.4. KISA TARİHÇE .............................................................................................. 23 2.4.1. Günümüze Kadar Biyoteknoloji Alanında Kazanılan Nobel Ödülleri ......... 55 2.5. BİYOTEKNOLOJİNİN TARİHSEL DÖNEMLERİ......................................... 63 2.5.1. Geleneksel Biyoteknoloji Dönem (1919-1939) ........................................... 63 2.5.2. Ara Dönem (1940-1973) ............................................................................ 63 2.5.3. Modern Biyoteknoloji Dönemi (1973-Günümüze)...................................... 64 2.6. M.Ö BİYOTEKNOLOJİ UYGULAMALARI .................................................. 65 2.7. 16.YY DA BİYOTEKNOLOJİK GELİŞMELER ............................................. 66 2.8. 17.YY DA BİYOTEKNOLOJİK GELİŞMELER ............................................. 67 2.9. 18.YY DA BİYOTEKNOLOJİK GELİŞMELER ............................................. 67 2.10. 19.YY DA BİYOTEKNOLOJİK GELİŞMELER ........................................... 68 viii 2.11. 20.YY DA BİYOTEKNOLOJİK GELİŞMELER ........................................... 69 2.12. BİYOTEKNOLOJİDE KULLANILAN TEKNİKLERİN TARİHSEL SÜRECİ .................................................................................................................. 70 2.12.1. Fermantasyon Teknolojisinin Gelişim Süreci............................................ 70 2.12.2. Transgenik Hayvan Üretiminin Gelişim Süreci......................................... 73 2.12.3. Memeli Hayvanlarda Hayvan Klonlama Teknolojilerinin Gelişim Süreci . 74 2.12.4. Kök Hücre ve Kök Hücre Tedavisinin Gelişim Süreci .............................. 75 2.12.5. Embriyo Dondurma Tekniğinin Gelişim Süreci ........................................ 76 2.12.6. Genetik yapısı değiştirilmiş organizmaların (GYDO) Gelişim Süreci ....... 76 2.12.7. Biyoplastik Üretiminin Gelişim Süreci ..................................................... 78 2.12.8. Tek Hücre Proteini (THP) Gelişim Süreci ................................................ 78 2.12.9. Monoklonal Antikorların Gelişim Süreci .................................................. 81 2.12.10. Rekombinant DNA Teknolojisinin Gelişim Süreci ................................. 82 2.13. TARİHTE BİTKİSEL ÜRÜNLERİN İLAÇ OLARAK KULLANILMASI .... 83 2.13.1. Osmanlı Devleti’nde Tıbbi Bitkilerin İlaç Olarak Kullanımı ..................... 85 2.14. BİYOTEKNOLOJİNİN ECZACILIK ALANINDAKİ UYGULAMALARI VE FARMASÖTİK BİYOTEKNOLOJİNİN GELİŞİMİ ............................................... 85 2.14.1. Farmasötik Biyoteknoloji Ürünlerinin Tarihsel Gelişimi........................... 86 2.15. TÜRKİYE’ DE BİYOTEKNOLOJİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ VE GÜNÜMÜZDEKİ DURUMU ................................................................................. 92 2.16. DÜNYA VE TÜRKİYE’DE BİYOTEKNOLOJİK GELİŞMELER KARŞISINDA POLİTİKA SEÇENEKLERİ VE BİYOGÜVENLİK....................... 93 3.TARTIŞMA VE SONUÇ ....................................................................................... 95 KAYNAKLAR .......................................................................................................... 97 ÖZGEÇMİŞ ............................................................................................................ 117 ix TABLOLAR LİSTESİ Tablo 1. Günümüze Kadar Biyoteknoloji Alanında Kazanılan Nobel Ödülleri............ 55 Tablo 2. Kök Hücre Üzerine Yapılan Çalışmalar ........................................................ 75 Tablo 3. FDA Onayı Alarak Piyasaya Çıkmış Olan Biyoteknoloji Ürünü İlaçlar ........ 89 x ŞEKİLLER LİSTESİ Şekil 1. Biranın kullanımını gösteren Sümer silindir mühür baskısı............................. 24 Şekil 2. Eski Mısır’ da ekmek yapımını gösteren bir gravür ........................................ 24 Şekil 3. Fermantasyon işlemi ile bira üretimini gösteren Sümer tabletleri.................... 25 Şekil 4. Robert Hooke tarafından kullanılan mikroskop ve ona ait bir gravür .............. 26 Şekil 5. Antonie van Leeuwenhoek ve kullandığı mikroskobun bir gravürü ................ 27 Şekil 6. Dr. Edward Jenner’ in Çiçek hastalığına karşı bir çocuğu aşılaması ............... 27 Şekil 7. Theodore Schwann, Matthias Schleiden ve Rudholf Virchow ........................ 28 Şekil 8. E.coli bakterisinin mikroskobik görünüşü ...................................................... 29 Şekil 9. Louis Pasteur ................................................................................................. 29 Şekil 10. Gregor Mendel ............................................................................................ 30 Şekil 11. Johann Friedrich Miescher .......................................................................... 30 Şekil 12. Robert Koch ................................................................................................ 31 Şekil 13. Sırası ile Tuberküloz, Şarbon (Antraks), Kolera basilleri .............................. 31 Şekil 14. Luther Burbank ve yeni bitki ve meyve türleri ile ilgili çalışması ................. 32 Şekil15. Karl Ereky .................................................................................................... 34 Şekil 16. Alexander Fleming ....................................................................................... 35 Şekil 17. George Beadle ve Edward Tatum ................................................................. 35 Şekil 18. Sırası ile Oswald Avery, Colin Macleod ve Maclyn McCarty....................... 36 Şekil 19. James Watson ve Francis Crick ................................................................... 37 Şekil 20. DNA çift sarmal yapısı ................................................................................ 37 Şekil 21. Santral doğma mekanizması ......................................................................... 38 Şekil 22. DNA replikasyonu ....................................................................................... 38 Şekil 23. Sırasıyla Stanley Cohen ve Herbert Boyer .................................................... 40 Şekil 24. Rekombinant DNA teknolojisi ..................................................................... 41 Şekil 25. Sırası ile Georges J. F. Köhler ve César Milstein .......................................... 41 Şekil 26. Monoklonal antikor üretimi .......................................................................... 42 xi Şekil 27. Phil Leder, Tim Stewart ve meme kanseri modelinin oluşturulduğu ilk transgenik fare ............................................................................................................ 43 Şekil 28. FDA’ nın onayladığı ilk biyoteknolojik ilaç “Humulin” ............................... 44 Şekil 29. Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR)............................................................. 44 Şekil 30. Recombivax HB, İlk Genetik Modifiye Aşı .................................................. 45 Şekil 31. Ateş böceklerinde lusiferaz enzimini kodlayan genin aktarıldığı tütün bitkisi 46 Şekil 32. Bitki fizyoloğu Athanasios Theologis ve ACC sentaz geni içermek üzere modifiye edilmiş, CGN-89564-2 olarak da bilinen bir Flavr Savr domates .................. 48 Şekil 33. Çekirdek transfer yöntemi ile Dolly’ nin klonlanması................................... 49 Şekil 34. Embriyonik kök hücre üretimi ...................................................................... 50 Şekil 35. Altın pirinç................................................................................................... 51 Şekil 36. Gen çipi (complete human gene microarrays ).............................................. 53 Şekil 37. Deniz anasında yeşil floresans ...................................................................... 54 Şekil 38. Yapay genom üretimi ................................................................................... 55 xii KISALTMALAR AB : Avrupa Birliği ABD : Amerika Birleşik Devletleri AIDS : Acquired Immune Deficiency Syndrome \Edinilmiş Bağışıklık Eksikliği Sendromu/EBES BM : Birleşmiş Milletler DNA : Deoksiribonükleik asit DPT : Devlet Planlama Teşkilatı E.coli : Escherichia coli EAPB : European association of Pharmaceutical Biotechnology\Avrupa Farmasötik Biyoteknoloji Derneği EFB : Avrupa Biyoteknoloji Federasyonu FDA : Food and Drug Administration\ Gıda ve İlaç Dairesi GDO : Genetiği Değiştirilmiş Organizma GMBAE : Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji Araştırma Enstitüsü GYDO : Genetik Yapısı Değiştirilmiş Organizmalar HIV : Human Immunodeficiency Virus / İnsan Bağışıklık Yetmezlik Virüsü HPV : İnsan Papillomavirus IFGM : Institute of Food and Grocery Management IUPAC : International Unions of Pure and Applied Chemistry M.Ö. : Milattan Önce MAM : Marmara Araştırma Merkezi xiii MS : Multiple Skleroz NRRL : Northern Regional Research Laboratory NT : Nükleus Transferi OECD : Organization for Economic Cooperation and Development PCR : Polymerase chain reaction (Polimeraz Zincir Reaksiyonu) PHA : Polyhydroxylalkanoates RNA : Ribonükleik asit SARS : Severe Acute Respiratory Syndrome Taq : Thermus Aquaticus THP : Tek Hücre Proteini TTGV : Türkiye Teknoloji Geliştirme Vakfı TÜBA : Türkiye Bilimler Akademisi TÜBİTAK : Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu 14 1. GİRİŞ VE AMAÇ Yaşam, kaydedilen tarihten daha eskidir. Biyoteknoloji de insanlık tarihi kadar uzun ve eski bir tarihe sahiptir. Organizmalar sadece kendi soylarının mesaj ve hafızalarını değil, aynı zamanda gelecek kuşaklarının plan veya yazılımlarını da içlerinde taşırlar (1). Ve Karl Ereky ‘e göre; “Biyoteknoloji alanındaki ürün çalışmalarının hemen hepsi, ham materyallerden canlı organizmalar yardımıyla üretimi içerir. “ Biyoteknoloji, tek veya çok hücreli canlıların, organ doku veya hücrelerin, ekonomik değeri olan ürünlerin elde edilmesinde kullanılmasıdır. İnsan, medeniyetin başlangıcından bu yana binlerce yıllık deneyimlerinin sonucunda çeşitli araçlar, yöntemler ve teknolojiler geliştirmiş, doğayla olan ilişkisini, istemsiz bir bağlılıktan, doğa ve canlılar üzerinde müdahil olmaya ve onları üretimde kullanmaya dönüştürmüştür. Artan bilgi birikimiyle birlikte yeni bir evrenbilim anlayışı ortaya konulmuş, insan yaşamını pek çok alanda etkileyecek bilimsel gelişmeler yaşanmıştır. Biyoteknoloji, tarihsel süreçte her dönemde çeşitli alanlarda teknolojik gelişmeler açısından anahtar rol oynamıştır. Tüm bilimler gibi biyoteknolojinin de ortaya çıkışı ve ilerleyişi, birçok bilim insanının çalışmaları ve her biri çığır açacak nitelikteki katkılarıyla mümkün olmuştur. Bu çalışmanın amacı, biyoteknolojinin, tarihsel derinliği, kültürel, multidisipliner genişliği, çeşitlilik ve karmaşıklılığı, ve devam eden evrimsel sürekliliği içerisinde fermantasyon teknolojisinden insan genom projesine uzanan, tarihsel gelişimini incelemek ve sunmaktır. 15 2. GENEL BİLGİLER 2.1. BİYOTEKNOLOJİNİN TANIMI Biyoteknoloji; belirli bir amaca hizmet etmek üzere ürün üretildiği ya da değişikliğe uğratıldığı, bunlar yapılırken de biyolojik sistemlerin, canlı organizmaların veya türevlerinin kullanıldığı teknolojik uygulamalar olarak tanımlanır (2,3). Biyoteknoloji kavramını ilk kez 1919 yılında Karl Ereky kullanmıştır ve bu kavramın tanımını “Biyolojik sistemlerin yardımıyla hammaddelerin yeni ürünlere dönüştürüldüğü işlemlerdir” şeklinde yapmıştır (4). Bu tanım, o zamanki geleneksel biyoteknolojik uygulamalara çok benzemektedir. Çünkü, o yıllarda biyoteknolojik sistemler herhangi bir değişikliğe uğratılmadan kullanılmıştır. Bunun başlıca nedeni, teknolojinin gelişmemiş olmasıdır. Biyoteknoloji teriminin o zamanki tanımı, anlamı ve kapsamı, günümüze kadar gelişen modern tekniklerin bu alana uygulanması ile, önemli ölçüde değişikliklere uğramıştır (5). 1929 yılında Brockhaus biyoteknolojiyi, mikroskobik hayat formlarını keşfetmek için endüstriyel uygulamaların kullanılması olarak tanımlamıştır (6). 1933 yılında Nature dergisi biyoteknolojiyi, insan gelişimi için kullanılan biyolojik teknolojiler olarak tanımlamıştır (7). 1962’de biyoteknoloji, biyolojik sistemler ve aktivitelerinin çok yönlü kullanımı olarak tanımlanmıştır (8). 1981 yılında Avrupa Biyoteknoloji Federasyonu tanımına göre “Biyoteknoloji: İnsan ve çevre sağlığını olumsuz etkilemeyecek yöntemler ile, biyolojik sistemlerin bilim ve mühendislik ilkelerine dayalı olarak ürün ve hizmet üretiminde kullanılmasıdır”(9). 1982 yılında Bull biyoteknolojiyi, biyolojik araçlardan elde edilen materyallerden doğa bilimleri ve mühendislik prensipleri uygulanarak ürün ve fayda elde edilmesi olarak tanımlamıştır (10). 16 1982 yılında OECD (Organization for Economic Cooperation and Development: Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü) tarafından biyoteknolojinin tarifi “Biyoteknoloji; temel bilimlerin ve mühendislik ilkelerinin, hammaddelerin biyolojik araçlar yardımı ile ürünlere dönüştürüldüğü süreçlere uygulandığı bir teknolojidir” şeklinde yapılmıştır (11). 1984 yılında IUPAC (International Unions of Pure and Applied Chemistry ) ise biyoteknolojiyi “ Biyokimya, Biyoloji, Mikrobiyoloji ve Kimya Mühendisliği’nin endüstriyel süreçlere ve ürünlere ( bu ürünler, sağlık, enerji ve tarım ürünlerini içerir.) ve çevreye uygulanmasıdır.” şeklinde tanımlar (12). 1989 yılında EFB, biyoteknolojiyi “Doğa ve mühendislik bilimlerinin, mikroorganizmaların, hücrelerin, bunların parçalarının ve moleküler analoglarının ürün ve hizmet üretimi için entegrasyonu” olarak tanımlamıştır (13). BM Biyolojik Çeşitlilik Sözleşmesi Cartagena Biyogüvenlik Protokolü (2000)’ne göre ise biyoteknolojinin tanımı “canlıların, canlı sistemlerin ve biyolojik süreçlerin bilim ve mühendislik teknikleri uygulanarak mal ve hizmet üretmek amacıyla kullanılması” şeklinde yapılmaktadır (14). 2.2. GÜNÜMÜZDE BİYOTEKNOLOJİNİN ÖNEMİ Biyoteknoloji, mikroorganizma, hücre veya doku kültürlerinden veya mikrobiyal metabolitlerden, mikrobiyoloji, biyokimya ve mühendislik bilimlerinin kullanılarak değerli ürünlerin elde edildiği interdisipliner bir bilim dalıdır. Biyoteknoloji, mikroorganizma, enzim ve bunların sistemlerinin üretim ve hizmet sektörlerinde kullanılması olarak tanımlanmaktadır. Biyoteknolojinin birçok alanda, gerek sanayi boyutunda, gerekse bilimsel boyutta çok geniş uygulama alanları bulunmaktadır. Gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde giderek büyük önem taşıyan “Biyoteknoloji” alanındaki araştırma ve eğitim çalışmaları ulusal ve uluslararası örgütlerce desteklenmekte; bazı ülkelerde bu alanda yapılan büyük yatırımlarla bu ülkeler dünya liderliğine soyunmaktadır (15). İlk lisansüstü eğitim programlarına ABD de 1947 yılında ve İngiltere’de 1958 yılında başlanmıştır. AB ‘nin Altıncı Çerçeve Programının toplam 17.5 milyar euroluk bütçesinin 2.3 milyar euroluk kısmını biyoteknoloji oluşturmuştur. Günümüzde pek çok gelişmiş ve gelişmekte olan ülke lisans ve lisansüstü biyoteknolji 17 diploması vermektedir. Şu anda yaklaşık 200 hastalık için piyasada 300 den fazla biyoteknolojik ilaç bulunmaktadır (16). Ortaya konan her yeni buluş veya teknik, diğer bir uygulamaya, ileriye dönük olarak, büyük katkıda bulunmuş, onun temel ve itici gücünü oluşturmuş ve yeni ufukların açılmasına ve yeni problemlerin ortaya çıkmasına yol açmıştır. Dünyada giderek artan sayıda ülke, biyoteknolojik araştırmalarda ve buna bağlı olarak oluşturulan yeni ürünlerin kullanıma çıkarılmasında, bu yönden öncelik kazanarak biyoteknoloji pazarına hakim olmada birbirleriyle yarış haline girmiş bulunmaktadır. Bu alanda büyük aktivite gösteren birçok büyük firma kurulmuş ve çok büyük yatırım yapılmıştır. Kısa bir gelecekte biyoteknolojik ürünlerin, aynen mikroelektronik malzemeler gibi, gelişmiş ülkelerin ticarî bir silahı haline geleceği çok açıktır (17). Asırlardır süren geleneksel biyoteknolojinin insan hayatında bu denli köklü bir değişiklik yapma potansiyeli taşıması nedeni ile içinde bulunduğumuz çağa “biyoteknoloji çağı” demek yanlış olmayacaktır (18). Ancak bütün bunların yanında; yeni ürünlerin, hizmetlerin ve süreçlerin toplumsal güvence ve etik açılarından izlenmesi ve kontrolü gibi çok önemli olguların da garanti altına alınması gerekmektedir. Halen bu konular uluslararası boyutlarda da hararetle ve çekişmeli olarak tartışılmakta, sağlıklı çözümler üretilmeye çalışılmaktadır. Ayrıca biyoteknolojik araştırma çalışmaları için elverişli koşulların yaratılabilmesi, önemli bir başlangıç ve alt yapı yatırım maliyetini de gündeme getirmektedir. Sonuçları ise, özellikle giderek yaygınlaşan küreselleşme olguları ve uygulamaları nedeniyle de; evrensel boyutlu, toplumsal etkiler ve yankılar yaratabilecek niteliktedir. Bu bakımdan modern biyoteknolojinin bilimsel ve endüstriyel platformda bu denli güçlenmesi; biyomühendislik araştırma altyapısının teknik açıdan ve insan gücü olarak gelişmesiyle toplumsal refaha katkı sağlaması ise, ancak “biyogüvenlik” önlemlerinin alınması ile mümkündür. Böylece bilimsel ve toplumsal gerekliliklerin, endüstri ve yasa koyucuların da destek ve katılımıyla bir ortak bilimsel platformda buluşturulması ilkesi, esas alınmıştır. Böylece üretken bir bilgi birikiminin geliştirilmesi sağlanırken, bu alanın bütünleyicileri ile kollektif bir paylaşıma gidilerek, sağlıklı ve verimli bir alt yapının oluşturulması ilkesi de esas alınmalıdır (19). Türkiye’de de Devlet Planlama Teşkilatı tarafından Biyoteknoloji 2000’li yılların bilimi 18 ve anahtar endüstri olarak ilan edilmiş ve önümüzdeki yıllarda biyoteknoloji sektöründe diğer sektörlere göre çok daha fazla gelişme beklendiği kaydedilmiştir (20). 2.3. BİYOTEKNOLOJİNİN TARİHÇESİNE GENEL BAKIŞ Tarih öncesi çağlardan birkaç yüzyıl öncesine kadar bitkiler sadece yiyecek kaynağı olarak, mikroorganizmalar fermente besinlerin üretiminde, hayvanlar ise hem iş gücü hem de besin kaynağı olarak kullanılmıştır. Ancak bilimin hızla gelişmesi ve buna bağlı olarak biyoteknoloji kavramının hayatımıza girmesi ile bu yararlanımın ne kadar sınırlı olduğu anlaşılmıştır (21). Biyoteknoloji yeni bir terim olmasına karşın, biyolojik süreçlerin insan yaşamında kullanımı insanlık tarihi kadar eski bir geçmişe dayanmaktadır. Biyoteknolojinin uygulamaları tarihin çok eski dönemlerinde, milattan önceki yıllarda dahi görülmektedir. İnsanlar binlerce yıldan beri organizmaları kendi yararlarına kullanmakta ve değiştirmektedir. Binlerce yıldır, biyokimyasal ve genetik mekanizmaların nasıl işlediğini bilmeden şarap ve bira yapımında fermantasyondan, peynir ve yoğurt yapımında sütün bakteriyle ekşitilmesinde ve ekmek yapımında da mayalardan yararlanılmıştır (22). Biyoteknolojinin M.Ö yıllarda Sümerlerin ve Babillerin fermentasyon tekniğini kullanarak bira yapmaya başlaması ve M.Ö 4000 yıllarında Mısırlıların ekmek mayası kullanmalarıyla ortaya çıktığı kabul edilmektedir. Bunu, teknolojinin diğer dallarındaki gelişmelere paralel olarak yoğurt, ekmek, peynir, antibiyotikler, alkoller, organik asitler gibi diğer ürünler izlemiştir (23). DNA’nın yapısı ve taşıdığı genetik kodun çözülmesinden sonra birçok biyolojik sırrın DNA’nın baz diziliminde saklı olduğu anlaşılmış, ve moleküler düzeyde çalışmalar başlamıştır. Biyoteknolojideki gelişmeler milattan önce mayalama tekniğinin kullanılması ile bira ve ekmek mayası üretiminden, günümüzde teknolojik birçok gelişmenin de katılımı ile genetiği değiştirilmiş organizmaların yetiştirilmesine kadar uzanan tarihi bir yolculuk olarak anlatılabilir (24). Bu şekilde bakıldığında genetik biliminde uzun zamana yayılan birikim ve gelişmelerin önemli bir kısmının aynı zamanda biyoteknolojinin de temellerinin atılması anlamına geldiği söylenebilir (25). 19 Modern genetik, 19. yüzyılın sonunda ve Mendel’in çalışmaları ile başlamıştır (26). Gregor Mendel’in 1866’da bezelyeler üzerinde yaptığı çalışmalar ile genetik biliminin temelleri atılırken biyoteknolojinin ilk uygulaması olarak kabul edilebilecek seçilmiş tohumlar ile çaprazlama yönteminin de ilk adımları atılmıştır (27). Endüstriyel uygulamalarda, mikroorganizmaların kullanımı (mayalar ve laktik fermentler / enzimler vb. gibi) tarihsel bir uygulama olup enzimlerin (peynir için rennet enzimi gibi) kullanılmaya başlanması da bu çerçevede değerlendirilebilmektedir. Genetik ve daha geniş anlamda biyoloji, 1940’lı yıllarda Delbruck’un çalışmaları ile yeni bir döneme girmiştir (28). 1950’li yıllarda kalıtım materyalinin DNA olduğunun anlaşılması ve Watson Crick tarafından DNA’nın yapısının aydınlatılması ile 20. yüzyılda genetik biliminde ivmesel gelişmeler yaşanmıştır (29). 1960’lı yılların sonunda genetik kodların tamamen saptanmasıyla daha ileri düzeyde gelişmiştir. Bu kapsamda moleküler biyoloji alanında; yeni araçlar geliştirilmiş olup bunlar tarımda gelişimin ve dışsal çevreye uyumun biyolojik etmenleriyle, organizmaların biyolojisi arasındaki ilişkileri anlamada da kullanılmaya başlamıştır (30). XX. yy’ın başlarında, kimya sanayisinin gelişmesi ve buna koşut olarak organik boya üretiminin başlaması, organik kökenli çözücülere gereksinimi artırdı; alkollü içki sanayisinde ulaşılan teknolojik birikim fermantasyon yoluyla büyük çapta solvent etanol üretimini olanaklı kılmıştır. Tarihte ortaya çıkan büyük krizler biyoteknolojinin gelişmesine ve sanayisel ölçekte uygulanmasına yol açmıştır. Birinci Dünya Savaşı’nda patlayıcı madde üretmek üzere ortaya çıkan aseton açığı, asetonun mikrobiyal yöntemle üretilmesiyle karşılanmıştır; 1920 lerde bulunan penisilin, ancak 1940 larda, savaşın doğurduğu baskılar sonucu yaygın biçimde üretilmeye başlanmıştır. 1933'te bütün canlı sistemlerinde kalıtım mekanizmasının temelini oluşturan DNA molekülünün yapısı açığa çıkarılmıştır (31). 1970’li yıllardan günümüze kadar olan dönemde ise hem proteinler ve metabolik döngülere ilişkin bilgilerimiz artmıştır, hem de DNA’nın enzimler aracılığıyla kesilip, değiştirilebilmesi ve bir canlıdan bir başkasına nakledilebilmesini mümkün kılan teknolojiler gelişmiştir. Örneğin, sıcak su kaynaklarında yaşayan bakterilerden birinden elde edilen, yüksek sıcaklığa dayanıklı olan Taq DNA Polimeraz, günümüzde uygulama ve temel bilim çalışmalarının ayrılmaz bir parçası olan PCR’ nin önemli bir girdisidir (32). 20 1970 li yılların başında yaşanan petrol krizi, bilim adamlarını fosil kaynaklar (petrol, kömür, doğal gaz) yerine şeker, selüloz, nişasta ya da kimi yenilenebilir hammadde kaynaklarına yöneltmiştir. Bu genel eğilim de, biyoteknolojiye büyük bir ivme kazandırmıştır. 1973’te ABD’ li iki bilim adamı (Boyar ve Cohen) bir kurbağa hücresinden belirli bir özellik taşıyan bir geni ayırarak bunu mikrobiyal bir hücreye aktarmayı başarmıştır; ertesi yıl bir mikroorganizmanın, kurbağaya ait geni, kendi geniymişçesine işleme soktuğu saptanmıştır. Böylece genetik mühendisliği teknikleri doğmuştur (33). İnsanoğlunun yerleşik hayata geçişinden itibaren deneme yanılma yoluyla temel ihtiyaçlarını karşılamaya yönelik üretime dayandırılan ilk biyoteknolojik uygulamalar 1970’ li yılların sonunda genetik mühendisliği, hücre kültürü ve hücre füzyonu alanlarında sağlanan gelişmelerin sonucunda yeni bir endüstrinin ortaya çıkmasına neden olacak bir değişim geçirmiştir (34, 35). İkinci Dünya Savaşı sonrasında, tarım geliri ile toprak ve iklim koşullarının kısıtlayıcı olmadığı hemen tüm ülkelerde, yapılan yatırımlarla özellikle tarımsal verimlilikte beklentilerin ötesinde artışlar kaydedilmiştir. Başlangıçta “Yeşil Devrim” olarak adlandırılan ve ağırlıkla 1970-1980 yılları arasını kapsayan söz konusu büyüme döneminde dünya nüfusunun ortalama yıllık artış hızı yüzde 1.6 iken tarımsal büyüme yüzde 2.0 seviyesinde seyretmiştir. Bu yüksek büyüme hızı, bilimsel ve teknik alandaki ilerlemelerle desteklenen tarımsal verimlilikteki artış sayesinde gerçekleştirilmiştir. Temellerini yeşil devrimin oluşturduğu tarımsal büyümenin aslında, birkaç teknik alandaki ilerlemeden kaynaklandığı ifade edilmektedir (36). Tarımsal alanda “Yeşil Devrim” olarak adlandırılan biyoteknoloji uygulaması önemli ölçüde ürün verimi artışlarına yol açmış ayrıca özellikle gelişmekte olan ülkelerin tarımında köklü dönüşümler yaratmıştır (37, 38, 39). Tarımın modernleştirilmesinde esas önemli bir unsur olan, emeğin sermaye ile yer değiştirmesini güçlü bir şekilde sağlayan ve son dönemde bilgisayar ve uzay teknolojileri yardımıyla, girdi optimizasyonu oldukça hassaslaştırabilen ve kolaylaştırabilen bir yapıya kavuşmuştur. Tarımsal mekanizasyon, kontrollü sulama ile birlikte yüksek ürün verimliliğini de getiren, özellikle azot bazlı suni gübrelerin kullanımı, önemli oranda kimyasallar yoluyla uygulanmış olan ve halen uygulanan bitki koruma önlemleri, şehirleşme ile paralel büyüyen, talebi büyük oranda şehirden alan, 21 tarımda bilimsel teknikler kullanılarak, sonucu amaca bağlı yönlendiren gelişmeler arasındadır. Enerji veya protein ağırlıklı hayvan beslenmesinin sağlanması ve bitkisel besin tüketiminin, daha yüksek nitelikli hayvansal besine dönüştürülmesinde görülen büyük gelişmeler; ilaçlar, aşılar ve tanı araçlarındaki gelişmelerle birlikte hayvan sağlığında kaydedilen ilerlemelerle, ekonomik anlamda kayıpların önlenmesi, tarımdaki verimliliğin yüzde 50’sinin kaynağı durumundaki ıslah ve hibrit tohum üretimi çalışmaları birbirini izleyen teknolojik gelişimler olarak özetlenebilmektedir. Doğal kaynakların kısıtlanmasına bağlı, ekilebilir toprakların alt sınırlarına ulaşıldığı bir dönemde, yeni hibrit tohumlar ve suni gübrelerin kontrollü sulama yöntemleriyle kullanılması, önemli ölçüde ürün verimi artışlarına yol açmıştır. Bu, özellikle de gelişmekte olan ülkelerin tarımında köklü dönüşümler yaratmıştır. Yeşil devrimle, tarımda genel anlamda gen nakline dayanmayan ıslah çalışmalarıyla yürütülürken, diğer taraftan da daha ileri düzeyde genetik çalışmalar sürdürülmüştür (40). 1970-1980’li yılları kapsayan bu tarımsal büyüme tarımsal mekanizasyon, kontrollü sulama, suni gübrelerin kullanımı, bitki koruma önlemlerinin geliştirilmesi, hayvan beslenmesi ve hayvan sağlığında kaydedilen gelişmeler ile ıslah ve hibrit tohum üretimi çalışmaları gibi birçok basamakta meydana gelen gelişmelerin bir bütünüdür (41, 42). Islah programlarında seçilim yapılırken ürün kalitesi ve miktarı gibi bitkisel özellikler ön planda tutulduğundan, hastalık ve zararlılara karşı dayanıklılık her zaman ikinci planda kalmıştır (43). Temel bilimlerde oluşturulan bu yeni birikim birçok teknik uygulamayı da birlikte getirmiştir. 1970 yılında Smith, Wilcox ve Kelly gibi bilimciler, genetik bilgileri taşıyan uzun DNA (deoksiribonükleik asit ) zincirini belli noktalardan kesme yeteneğine sahip, hassas bir moleküler makas gibi davranan kısıtlama enzimlerini (restriction enzymes) saptamışlardır. Escherichia coli’ de ilk gen nakli 1973 yılında Boyer ve Cohen tarafından gerçekleştirilmiştir. Böylece, modern biyoteknoloji bu iki yönteme dayalı olarak günümüzdeki gelişmişlik düzeyine ulaşmıştır. Nitekim DNA zincirinin parçalarına ayrılabilmesi ve çoğaltılarak mikroorganizmalara yerleştirilmesi de, bu yollarla olanaklı hale gelmiştir (44). 1980‘ li yıllarda, laboratuar koşullarında DNA parçacıklarının kopyalarının üretilmesini sağlayan PCR yöntemi geliştirilmiş (45) ve 1983 yılında ABD’de bir grup şirket tarafından bitki üzerinde ilk gen nakli gerçekleştirilmiştir. Bu arada biyokimyasal 22 analizlerin otomasyonu da, baş döndürücü şekilde ilerlemiştir. Gen teknolojisinin yüksek düzeyde yatırım gerektirmesi nedeniyle, 1980 yılında ABD Yüksek Mahkemesi’nin patent korumasını, bitki parçaları, dokuları ve genleri dahil yeni bitkilere yaygınlaştırılmasına olanak tanıyana kadar, ticari uygulamalar yeterince gelişememiştir (46). 1983 yılında, ABD’de Monsanto ve Agrigenetics şirketleri tarafından bitki üzerinde ilk deneysel gen nakli gerçekleştirilmiştir. Deneysel sürecin bitip, ticari ürünlerin piyasaya sürülmesi bir on yıl daha almış ve 1990’lı yılların başında (1994), yine ABD’de Calgene tarafından ilk ticari transgenik (gen nakli uygulanmış) bitki, ‘Flavr savr domates’ adıyla 1996 yılında piyasaya sürülmüştür. Daha sonra ise, gen nakli yöntemiyle kuraklığa, bitki zararlılarına karşı dayanıklı ve kalite özellikleri değiştirilmiş pamuk, soya, mısır, kanola elde edilmiştir. Öte yandan, günümüz bilgi ve uygulama düzeyinde, gen naklinin sadece bir veya birkaç gen ile yapılabildiği göz önüne alındığında, belirli bir bitki zararlısına karşı koruma veya özel bir zararlıya karşı toksin sentezleme gibi çok fazla sayıda gen değişimini gerektirmeyen tekniklerle, tarımda yaşanan sorunlara kısmi çözümler üretildiği gözden kaçırılmamalıdır. Hemen her transgenik tohuma yerleştirilebilen yok edici (terminatör) genlerin, bu tohumdan üreyen yeni tohumların kısır olmasına ve böylece dünyada tarımla uğraşanların %80’inin, halen kullanmakta olduğu üründen tohumunu ayırarak tekrar ekim imkanının ortadan kalkmasına ve dolayısıyla üreticilerin transgenik tohum üreticisi firmalara bağımlı kalmasına neden olacağı belirtilmektedir (47). 1990’lı yılların sonuna doğru genetiği değiştirilmiş (ya da klonlanmış) hayvan üretiminin ilk adımları atılmış ve çekirdek transferi yöntemi ile klonlanan ilk canlı olarak tarihe geçen “Dolly” dünyaya gelmiştir (48). 2000’li yıllara gelindiğinde ise biyoteknoloji ile ilgili gelişmeler altın çağını yaşamaktadır ve bu teknoloji başta sağlık sektörü olmak üzere tarım, hayvancılık ve endüstri sektörlerinde de büyük rol oynamaktadır (49). Esasen gelişmeler doğrultusunda gerçekleştirilen Biyoteknoloji Dünya Kongresinde (The World Congress on Biotechnology- 2000) 2000’li yıllar da dahil, yapılan tüm çalışmalar ve projeksiyonların da, moleküler biyoloji yanında; içme suları, diğer besin kaynakları ve enerjinin geri kazanımı, biyodegradasyon, biyogaz üretimi, hücresel interaksiyonlar, operasyonel tasarımlar, metabolik ürünler mühendisliği (hücre 23 mühendisliği), mikrobiyal başkalaşım, biyoinformatik, tanı / sağıtım, biyoproses, biyokatalizleme vb. birçok konuda da çalışmaların sürdürülmesine ve yoğunlaşmasına neden olduğu tartışılmıştır (50). Son 15-20 yıl, biyoteknolojik gelişmelerin altın çağı olarak kabul edilmektedir ve biyoloji, kimya, fizik, biyokimya, mikrobiyoloji ve diğer bilim dallarındaki yeni buluşlarla bu yeni alan desteklenmiş ve insanoğlunun hayallerinin sınırladığı noktaya kadar adım adım gerçekleşmiştir. Günümüzdeki uygulamalar; yeni ilaçların üretimi, transgenik bitki ve hayvanların elde edilmesi, biyolojik yakıt elde edilmesi, gen terapileri ve çevre kirliliğini önlemeyi içeren çok farklı araştırma alanlarını kapsamaktadır. (51, 52, 53, 54, 55). 2.4. KISA TARİHÇE Biyoteknolojinin tarihsel gelişim süreci ve alanın gelişmesi ile ilgili önemli olaylar ve tarihler kronolojik sıraya göre özetlenmeye çalışılmıştır (56, 57, 58, 59, 60, 61, 62,63, 64, 65, 66). M.Ö 15.000 Islah ile ilgili ilk uygulamaların Nil vadisinde başladığı sanılmaktadır. M.Ö 8000 İnsanlar bitki ve hayvanları ıslah etmiştir. Patates beslenme amacı ile yetiştirilen ilk bitkidir. M.Ö 6500 Süpürge tohumları kullanılarak ilk bira üretilmiştir. M.Ö 6000 Sümerler ve Babiller temelindeki bilimsel mekanizmayı bilmeden fermantasyon tekniği kullanarak bira yapmaya başlamıştır. 24 Şekil 1. Biranın kullanımını gösteren Sümer silindir mühür baskısı M.Ö 4000 Mısırlılar maya kullanarak ekmek yapmaya başlamıştır. Şekil 2. Eski Mısır’ da ekmek yapımını gösteren bir gravür 25 M.Ö 2000 Tarımsal üretim tekniklerinin denenmeye başladığı dönemdir, ilk hurma ağacının yetiştirildiği bildirilmektedir. M.Ö 3000 Temelindeki bilimsel mekanizmayı bilmeden fermantasyon tekniği ile alkolik mayalanma gerçekleştirilmiştir. Sirke yapımı öğrenilmiştir. M.Ö 2000 Mezopotamya’da şarap üretimi gerçekleştirilmiştir. M.Ö 1750 Sümerlere ait tabletler üzerinde, fermantasyon teknikleri kullanılarak bira üretildiğine dair kanıtlar bulunmuştur. Şekil 3. Fermantasyon işlemi ile bira üretimini gösteren Sümer tabletleri M.Ö 600 İlk zeytin ağaçlarının yetiştirildiği dönemdir. M.Ö 500 Çinliler, küflü soya fasulyesini antibiyotik olarak ve yanıkları tedavi etmek için kullandı. M.Ö 250 Yunanlılar hasat döngüsünü deneyerek ürün verimliliğini artırmıştır. 26 M.S 100 Çinliler, toz haline getirilmiş krizantem bitkisini insektisit olarak kullanmıştır. 1150 Etanol üretimine başlanmıştır. 14.yy Sirke üretimi (endüstriyel) başlamıştır. 1590 Mikroskop Janssen tarafından bulunmuştur. 1650 Kültür mantarı üretimi gerçekleştirilmiştir. 1663-1665 Robert Hooke mikroskop ile tüm canlıların hücrelerden oluştuğunu keşfetmiştir. Şekil 4. Robert Hooke tarafından kullanılan mikroskop ve ona ait bir gravür 1673 Leeuwenhoek tarafından protozoa ve bakteri keşfedilmiştir. Antonie van Leeuwenhoek (1632 -1723), protozoa ve bakterilerin fermantasyonda rol oynayabileceğini açıklayan ilk bilim adamı olmuştur. 27 Şekil 5. Antonie van Leeuwenhoek ve kullandığı mikroskobun bir gravürü Başlangıçta zanaatsal bir yaklaşımla ve farkında olmaksızın kullanılan bu süreçlerin temel biyolojik bilimlerde 18.yüzyılda ortaya çıkan gelişmelere paralel olarak bilimsel ve teknolojik kontrolü devreye girmiştir. 1761 Kölreuter ilk kez bitkilerde melezleme çalışması yapmıştır. 1797 Edward Jenner mikroorganizmaların insan hastalıkların tedavisinde kullanılabileceği ve bu fikirden hareketle smallpox virüse karşı aşı ürettiğini yayınlamıştır ve bir çocuğu çiçek hastalığından korumak için aşılamıştır. Şekil 6. Dr. Edward Jenner’ in Çiçek hastalığına karşı bir çocuğu aşılaması 1802 Gottfried tarafından ilk kez “biyoloji” terimi kullanılmıştır. 28 1830 Proteinlerin keşfedilmiş ve yapıları tanımlanmıştır. İskoçyalı botanik uzmanı Robert Brown bitki hücrelerinde nükleusu tanımlamıştır. 1833 İlk enzimler izole edilmiştir. Hücre çekirdeği keşfedilmiştir. 1834 Dutrochet tarafından dokunun yaşayan hücrelerden oluştuğu bulunmuştur. 1835 Charles Cagniard ilk kez mayalar ile ilgili çalışmalar yapmıştır. Schleiden ve Schwann isimli araştırmacılar bütün organizmaların hücrelerden meydana geldiği görüşünü ileri sürmüşlerdir. Virchow her hücrenin başka bir hücreden köken aldığını iddia etmiştir. Şekil 7. Theodore Schwann, Matthias Schleiden ve Rudholf Virchow 1845 Temel besin maddesi olarak kullanılan patateslerde meydana gelen mantar hastalığı sonucunda bir milyona yakın İrlandalı hayatını kaybetmiştir. 1855 Escherichia coli (E.coli) bakterisi keşfedilmiştir. İlerleyen zamanlarda, biyoteknoloji için temel araştırma, geliştirme ve üretim aracı olacaktır. 29 Şekil 8. E.coli bakterisinin mikroskobik görünüşü 1856 Louis Pasteur (1822 -1895) Mikroorganizmaların fermantasyondan sorumlu olduklarını kesin bir şekilde tanımlamıştır. 1857-1864 1857 de Pastör mayalar ile ilgili deneysel araştırmalara başlamış ve 1864’de mayaların yaşayan mikroorganizmalar olduğunu ispat etmiştir. Şekil 9. Louis Pasteur 1863-1865 Mendel, bezelyeler ile yaptığı çalışmalar sonucunda, özelliklerin nesilden nesile bağımsız birimler -ileride gen olarak tanımlanacak- aracılığıyla aktarıldığını keşfetmiştir. Yaptığı gözlemler, genetik biliminin temellerini oluşturacaktır. 30 Şekil 10. Gregor Mendel 1869 Beyaz kan hücrelerinden ilk DNA izolasyonu gerçekleştirilmiştir. Johann Friedrich Miescher alabalık sperminde nükleik asidi ilk defa izole ederek bu bileşene “nüklein” adını vermiştir. Şekil 11. Johann Friedrich Miescher 1870 Yeni bir portakal türü üretilmiştir. 1877 Robert Koch geliştirdiği boyama tekniği ile bakterilerin identifikasyonunu yapmıştır. 1877-1882-1883 Robert Koch, antraks (şarbon) basili, tüberküloz basili ve kolera basilini keşfetmiş ve belli hastalıklara belli mikropların sebep olduğunu açıklamıştır. 31 Şekil 12. Robert Koch Şekil 13. Sırası ile Tuberküloz, Şarbon (Antraks), Kolera basilleri 1878 Laval tarafından ilk santrifüj geliştirilmiştir. Mikrop terimi ilk kez kullanılmıştır. 1879 Alman embriyolog Walter Fleming kromatin varlığını keşfetmiştir. Hücre çekirdeği içerisinde bulunan çubuk şeklindeki bu yapılar adlandırılacaktır. 1881 Mikrobiyal yoldan süt asiti üretilmiştir. ileride "kromozom” olarak 32 1882 Fleming, kertenkele larvaları üzerinde yaptığı mikroskobik inceleme ile hücre bölünmesi ve aşamaları ile ilgili önemli sonuçlara ulaştığını bildirmiştir. İsviçreli botanikçi Alphonso Candolle kültür bitkilerinin orijinleri ile ilgili yaptığı önemli araştırmasını yayınlamıştır. 1883 Francis Gulton seçici çoğalma hipotezini ortaya atmıştır. İlk kuduz aşısı geliştirilmiştir. 1884 Luther Burbank yetiştirdiği 800 yeni bitki çeşidi ve 200 farklı yeni meyve türü ile ilgili 52 sayfalık bir çalışma yayınlamıştır. Bu çalışma dünyada bitki biyoteknolojisi ile ilgili önemli ipuçları içermesi yönü ile önemli kabul edilmektedir. Şekil 14. Luther Burbank ve yeni bitki ve meyve türleri ile ilgili çalışması 1885 Fransız kimyacı Pierre Berthelot topraktaki bazı mikroorganizmaların atmosferdeki nitrojeni tuttuğunu öne sürmüştür. 1888 Waldyer tarafından kromozom keşfedilmiştir. 1890 Amonyak ilk kez sentezlenmiştir. 33 1893 Robert Koch ve Louis Pasteur mayalanma sürecinin patentini almıştır. Lister ilk kez difteri antitoksinini izole etmiştir. 20. Yüzyılın İlk Yarısı 1900 Walter Reed tarafından sarıhumma hastalığının sivrisinekler tarafından taşındığı keşfedilmiş böylece hastalık oluşturan ilk viral etken ortaya konmuştur. 1902 İmmünoloji terimi ilk kez ortaya çıkmıştır. Walter Sutton “gen” terimini ilk kez kullanmıştır ve kromozomların genleri taşıdığı fikrini ortaya atmıştır. 1904 İlk suni ipek üretilmiştir. 1906 Genetik terimi literatüre girmiştir. 1907 İlk in vivo hayvan hücre kültürünün rapor edilmiştir. 1909 Genler ile kalıtımsal hastalıklar arasında bağlantı kurulmuştur. 1910 Biyolog Thomas Hunt Morgan yaptığı deneysel çalışma ile cinsiyetin kromozomların etkisi ile belirlendiğini ortaya çıkarmıştır. 1911 Rous tarafından kansere neden olan virüs keşfedilmiştir. 1914 Manchester/İngiltere`de ilk kez bakteri kullanılarak kanalizasyon suları işlenmiştir. 34 1915 Faj veya bakteriyel virüsler keşfedilmiştir. 1916 Felix Huber bakterileri yok eden küçük virusları bakteriyofaj olarak tanımlamıştır. 1919 Biyoteknoloji kelimesi ilk kez bir Macar ziraat mühendisi olan Karl Ereky tarafından kullanılmıştır. Şekil15. Karl Ereky 1920 Evans ve Long tarafından insan büyüme hormonu keşfedilmiştir. Suni ipek kullanımı endüstriyel olarak patlama göstermiştir. 1927 Herman Muller tarafından X-ışınlarının meyve sineklerinin kromozomlarında mutasyon oluşturduğunu ortaya çıkarılmıştır. 1928 Alexander Fleming petri kaplarında bir parça küfle çevrelenmiş bölümde tüm bakterilerin öldüğünü keşfetmiştir. Böylece penisilin dönemi başlamıştır. Fakat 15 yıl sonra tıbbi kullanım için uygun duruma gelmiştir. 35 Şekil 16. Alexander Fleming 1932 Genetik mühendisliği konusunda ilk kitap yayınlanmıştır. 1938 Proteinler ve DNA çeşitli laboratuarlarda çalışılmaya başlanmıştır. “Moleküler biyoloji” terimi gündeme girmiştir. 1940 Genetik mühendisliği terimi Danimarkalı bir mikrobiyolog olan A.Jost tarafından ilk kez kullanılmıştır. 1941 George Beadle ve Edward Tatum tarafından “Bir gen bir enzim hipotezi” ortaya atılmıştır. Şekil 17. George Beadle ve Edward Tatum 36 1942 Elektron mikroskobu bir bakteriyofajın tanımlanması ve karakterizasyonu için kullanılmıştır. 1943 Avery DNA`nın dönüşüm faktörü olduğunu göstermiştir. Rockefeller vakfı Meksika hükümeti ile işbirliği yaparak Meksika Tarım Programı başlatılmıştır. Bu yabancı yardımıyla yapılan ilk bitki ıslahı çalışması olarak biyoteknoloji tarihinde yerini almıştır. 1944 Oswald Avery, Colin Macleod ve Maclyn McCarty yaptıkları araştırma ile DNA’nın bir protein değil, canlının temel yapıtaşı olduğunu ortaya çıkarmışlardır. DNA genetik materyal olarak tanımlanmıştır. Şekil 18. Sırası ile Oswald Avery, Colin Macleod ve Maclyn McCarty 1946 Farklı virüslerin aralarında genetik materyal değişimi yaptıkları ve yeni virüslerin meydana geldiği deneysel araştırma sonuçları ile ortaya konmuştur. 1949 Linus Pauling yaptığı araştırma ile orak hücreli aneminin bir protein olan hemoglobinde meydana gelen mutasyon sonucu ortaya çıkan bir genetik hastalık olduğunu ortaya koymuştur. 37 1950 İngiliz bilim adamı Douglas Bevis aminoasitlerin Rh faktörü üzerindeki belirleyici etkilerini ortaya çıkaran özel bir yöntem keşfetmiştir. Teknik uzun süre doğum öncesi dönem genetik bozuklukların saptanabilmesi için kullanılmıştır. 1951 McClintock tarafından mısırda "zıplayan genler" keşfedilmiştir. 1953 James Watson ve Francis Crick yaptıkları çalışma sonucunda DNA`nın üç boyutlu, çift sarmal yapıda olduğunu ve DNA’nın aynı zamanda genetik kod taşıdığını keşfetmişlerdir. Şekil 19. James Watson ve Francis Crick Şekil 20. DNA çift sarmal yapısı Kortizon büyük ölçekte üretilen ilk ürün olmuştur. 1954 Hücre kültür teknikleri geliştirilmiştir. 1955 İlk kez nükleik asit sentezinde yer alan bir enzim izole edilmiştir. Frederick Sanger tarafından insülinin aminoasit sekansı bulunmuştur. 1956 Japonya`da fermantasyon süreci başarıyla uygulanmıştır. 38 Kornberg tarafından DNA polimeraz I enzimi keşfedilmiş ve bu keşif DNA`nın kendini nasıl eşlediğinin anlaşılmasına yol açmıştır. 1957 Orak hücreli anemiye tek bir aminoasitteki değişikliğin neden olduğu gösterilmiştir. Francis Crick ve George Gamov DNA’dan protein oluşumuna giden santral doğma mekanizmasını açıklamışlardır. Şekil 21. Santral doğma mekanizması Matthew Meselson ve Franklin Stahl isimli araştırmacılar DNA replikasyon mekanizmasını açıklamışlardır. Şekil 22. DNA replikasyonu 1958 Arthur Kornberg DNA polimeraz enzimini ilk kez izole etmiştir. DNA ilk kez tüpte çoğaltılmıştır. 39 1960 Melez DNA-RNA molekülleri yaratılmış, mesajcı RNA keşfedilmiştir. 1961 Genetik kod ilk kez anlaşılmıştır. 1964 Ters transkriptazın varlığı tahmin edilmiştir. Stanford Üniversitesi öğretim üyesi genetik bilimci Charles Yanofsky ve arkadaşları aminoasitlerle proteinler ve bunların DNA yapısındaki yeri ile ilgili önemli sonuçlar elde etmişlerdir. 1965 Plazmitler keşfedilmiştir. 1966 Marshall Nirenberg, Heinrich Mathaei ve Severo Ochoa yaptıkları araştırma ile kodon tanımın yaparak genetik kodun çözülmesi ile ilgili önemli sonuçlara ulaşmışlardır. 1967 İlk otomatik protein dizi ayrıştırıcısı geliştirilmiştir. 1969 İlk kez in vitro ortamda bir enzim sentezlenmiştir. Harvard Üniversitesi’nden bir grup tıp öğrencisi DNA’da bulunan daha sonra yapılan araştırmalar ile vücut şeker metabolizmasında etkili bir gen keşfetmiştir. 1970 Winconsin Üniversitesi’nden bir grup araştırmacı dokudan ilk DNA eldesini gerçekleştirmiştir. Spesifik restriksiyon nükleazları tanımlanmıştır. Böylece gen klonlama çalışmalarının yolunun açılması, rekombinant gen teknolojilerinde devrim niteliği taşımaktadır. Ters transkriptaz birbirinden bağımsız olarak sıçan ve kuş retrovirüslerinde bulunmuştur. 40 Howard Temin ve David Baltimore reverse tarnskriptaz enzimini izole etmişlerdir. 1971 Restriksiyon endonükleazları keşfedilmiştir. Ters transkriptaz`ın ribonükleaz aktivitesi gösterdiği bulunmuştur. 1972 İnsan DNA`sının bileşimi ile şempanze ve goril DNA`larının %99 benzediği bulunmuştur. Paul Berg restriksiyon enzimlerini kullanarak ilk rekombinant DNA molekülünü oluşturmuştur. 1973 Stanley Cohen ve Herbert Boyer, bir kara kurbağasından aldıkları geni, bir bakteri DNA' sına aşılayarak ilk başarılı rekombinant DNA deneylerini yapmışlardır. Bu çalışma biyoteknoloji devrinin başlangıcı olarak kabul edilmektedir. Şekil 23. Sırasıyla Stanley Cohen ve Herbert Boyer 41 Şekil 24. Rekombinant DNA teknolojisi 1974 Amerikan Ulusal Sağlık Örgütü tarafından rekombinant genetik çalışmaların izlenmesi için Rekombinant DNA Tavsiye Komitesi kurulmuştur. 1975 Koloni hibridizasyon ve Southern Blotting tekniklerinin spesifik DNA dizilimlerinin tayini için kullanılmıştır. Kohler ve Milstein monoklonal antikorların üretimini tanımlamışlardır Şekil 25. Sırası ile Georges J. F. Köhler ve César Milstein 42 Şekil 26. Monoklonal antikor üretimi 1976 Rekombinat DNA ilk kez insanda kalıtımsal hastalıklarda kullanılmıştır. Moleküler hibridizasyon ilk kez alfa talaseminin doğum öncesi teşhisinde kullanılmıştır. Maya genlerinin ilk kez E.coli` de ekspresyonu gerçekleştirilmiştir. 1977 Genetik modifiye bakteriler ilk kez, insan büyüme hormonunun sentezi için kullanılmıştır. 1978 North Carolina Üniversitesi bilim adamlarından Hutchinson ve Edgell`in DNA molekülünün spesifik bölgelerinde spesifik göstermişlerdir. E.Coli kullanılarak insan insülini üretilmiştir. 1979 İlk insan büyüme hormonu sentezlenmiştir. mutasyonların oluşturulabildiğini 43 1980 A.B.D. Yüksek Mahkemesi, bir dava sonucunda (Diamond-Chakrabarty) genetik modifiye canlı türlerinin, patentleme prensiplerini onaylamıştır. (Petrol yiyen bakteri için patent verilmiştir.) Araştırmacılar bazı yararlı bakterilerle genler arasındaki protein alışverişini saptamışlardır. Martin Cline ve ark bir fareye başka bir fareden işlevsel genler aktarmayı başarmışlardır. 1981 İlk gen sentezleme cihazı geliştirilmiştir. İlk genetik modifiye bitki rapor edilmiştir. İlk patent ham petrolü parçalayan genetik modifiye bakteriye verilmiştir. Ohayo Üniversitesi bilim adamları diğer hayvanlardan fareye gen aktarılması ile ilk transgenik hayvanı üretmişlerdir. Şekil 27. Phil Leder, Tim Stewart ve meme kanseri modelinin oluşturulduğu ilk transgenik fare 44 1982 Genentech firması tarafından diyabet hastalarının tedavisinde kullanılmak üzere "Humulin" adlı ilaç, genetik modifiye bakteriler kullanılarak üretilmeye başlanmıştır. Bu ilaç, Gıda ve İlaç İdaresi tarafından onay verilen ilk biyoteknolojik ilaçtır. Şekil 28. FDA’ nın onayladığı ilk biyoteknolojik ilaç “Humulin” 1983 Polimeraz Zincir Reaksiyon (PCR) tekniği geliştirilmiştir. ( Kary Mullis) Şekil 29. Polimeraz Zincir Reaksiyonu (PCR) İlk yapay kromozom sentezlenmiştir. Spesifik kalıtımsal hastalıklara ait ilk genetik işaretleyiciler bulunmuştur. Tek sarmallı DNA`dan çift sarmallı DNA sentezi için etkin metotlar geliştirilmiştir. Araştırmacılar Huntington hastalığının yok edilmesi için gerekli kodları barındıran bir gen keşfetmiştir. 45 1984 DNA parmak izi tekniği geliştirilmiştir. İlk genetik modifiye aşı geliştirilmiştir. Chiron, HIV virüsünü klonlamış ve genom dizilimini belirlemiştir. Genetik mühendisliği teknikleri ile virüs, bakteri ve insektlere dayanıklı bitki geliştirme çalışmaları başlatılmıştır. 1985 Tamamen aktif sıçan ters transkriptazı E.coli`de klonlanmıştır. Böcek, bakteri ve virüslere dirençli bitkilerin toprakta yetiştirilmesi çalışmaları yapılmıştır. 1986 Genetik modifye bitkilerin (tütün) ilk alan çalışmaları yapılmıştır. Ortho Biotech firmasına ait Orthoclone OKT3, böbrek naklinde, organ reddine karşı kullanılmış ve ilk monoklonal antikor tedavisi olarak onay almıştır. Biogen firmasına ait Intron A ve Genentech firmasına ait Roferon A adlı ilaçlar, biyoteknoloji türevli ilk interferon ilaçları kanser tedavisinde kullanılmak üzere, Gıda ve İlaç İdaresi’ nden onay almıştır. 1988 yılında, AIDS`in bir komplikasyonu olan Kaposi`s Sarkoma tedavisinde kullanılmıştır. İlk genetik modifiye insan aşısı, Chrion firmasına ait Recombivax HB, hepatit B`yi önlemek üzere kullanımı için onay almıştır. Şekil 30. Recombivax HB, İlk Genetik Modifiye Aşı. 46 İlk antikanser ilaç üretimi (interferon) üretilmiştir. Ateş böceğinin ışık yayma özelliğini kodlayan genler elde edilerek tütün bitkisi genomuna aktarılması ile tütün bitkisinin yapraklarında ışıldama elde edilmiştir. Şekil 31. Ateş böceklerinde lusiferaz enzimini kodlayan genin aktarıldığı tütün bitkisi 1987 İnsan büyüme hormonu yetmezliği için "Humatrope" adlı ilaç geliştirilmiştir. İlk defa genetiği değiştirilmiş gıda bitkisi (transgenik bitki) -virüse dayanıklı domatesiçin tarla çalışmalarına izin verilmiştir. 1988 Amerikan Kongresi İnsan Genom Projesini destekleme kararı almıştır. İlk genetiği değiştirilmiş hayvan olarak meme kanseri çalışmalarında kullanılan fare için patent alınmış ve Harvard Üniversitesi’nde göğüs kanserini yenebilen bir fare yetiştirilmiştir. 1989 Exxon Valdez Petrol Sızıntısı sonucu oluşan kirliliğin temizlenmesi amacıyla mikroorganizmalar kullanılmıştır. Cystic Fibrosis`e neden olan gen bulunmuştur. Bitki genomunun şifresini çözmek için çalışmalar başlatılmıştır. “İnsan Genom Projesi” olarak adlandırılan ve insan genomunun şifresini çözmek amacı ile gerçekleştirilecek projenin planlanmasına başlanmış ve proje için bilimsel çalışmalar tarihinin en büyük bütçesi olan 3 milyar dolarlık fon ayrılmıştır. 47 1990 Amerikalı bir bilim adamı olan ve gen tedavileri üzerine araştırmalar yapan W.French Anderson tarafından bir tür bağışıklık sistemi rahatsızlığı olan 4 yaşında bir kız çocuğuna, onay verilen ilk gen terapi yönteminin başarıyla uygulanmasıyla insan genom projesi resmen başlatılmıştır. (İlk başarılı gen terapisi çalışması) Rekombinant DNA teknolojisi ilk kez gıda sanayinde kullanılmıştır. 1991 Amgen firması tarafından "Neupogen" adlı bir ilaç geliştirilmiştir. Bu ilaç koloni uyarıcı faktör ilaçlarının yeni bir sınıfı olarak, kemoterapi hastalarında düşük beyaz küre sayısının arttırılması amacıyla kullanılmaya başlanmıştır. Genzyme firmasına ait "Ceredase" adlı ilaç Gaucher`s hastalığının tedavisinde kullanılmak üzere onay almıştır. Biyoçipler geliştirilmiştir. Kanserli ailelerin kadınlarına ait kromozomlar incelenmeye başlanmıştır. Mary-Claire King isimli genetik mühendisi 17 numara olarak adlandırdığı bir kromozomun kanseri gelecek nesillere taşıdığını keşfetmiştir. Aynı kromozom yumurtalık kanser riskini de artırmaktadır. 1992 HIV Ters Transkritaz`ın üç boyutlu yapısı aydınlatılmıştır. Chrion firması tarafından üretilen “Proleukin" renal hücre kanserinin tedavisinde kullanılmak üzere onay almıştır. Genetic Institude tarafından geliştirilen "Recombinate" hemofili A`nın tedavisinde kullanılmaya başlamıştır. Bu ilaç, Amerika Birleşik Devletlerin`de onaylanan ilk genetik modifiye kan pıhtılaşma faktörüdür. FDA (Food and Drug Administration) genetik mühendisliği kullanılarak üretilen gıdaların herhangi bir kalıtımsal soruna neden olmadığını açıklamıştır. 1993 Gıda ve İlaç İdaresi, genetik modifiye gıdaların doğaya zararlı olmadığını ve herhangi bir özel yönetmelik gerektirmediğini deklare etmiştir. 48 İnsan kromozomal haritası oluşturulmuştur. 1994 Meme kanseri geni bulunmuştur. Calgene firması tarafından üretilen çürümeye karşı dirençli genetik modifiye "Flavr Savr" domatesi Dünya Gıda Örgütü ‘nden satış için onay almıştır ve ABD ‘de satılmaya başlanmıştır. 1997 yılına kadar piyasada mevcut olmamıştır. Şekil 32. Bitki fizyoloğu Athanasios Theologis ve ACC sentaz geni içermek üzere modifiye edilmiş, CGN-89564-2 olarak da bilinen bir Flavr Savr domates. 1995 Virüsler hariç ilk kez bir canlı organizmanın "Hemophilius Influenza" bakterisinin gen dizisinin tamamı belirlenmiştir. Genetik olarak türetilmiş yeni nesil bir domuz grubuna Baboon maymunlarından alınan kalp nakledilmiştir. Denek hayvanları sadece 2 ya da 3 saat hayatta kalabilmişlerdir. 1996 İskoç bilim adamaları, erken embriyonik dönemdeki bir koyundan eş kuzular, klonlamayı başarmıştır. Biyosensörler kullanılmaya başlamıştır. 1997 İskoçya Rosli Üniversitesi’nde bilim adamaları, erişkin bir koyundan, bir koyun klonladıklarını rapor etmişlerdir. Klon koyuna “Dolly” adı verilmiştir. 49 Şekil 33. Çekirdek transfer yöntemi ile Dolly’ nin klonlanması Oregon`dan bir grup araştırmacı iki Rhesus maymunu klonladıklarını rapor etmişlerdir. PCR, DNA çipleri ve bir bilgisayar programını içeren yeni bir DNA tekniği, hastalık yapıcı genlerin araştırılması için kullanılmaya başlanmıştır. 1998 Hawai Üniversitesi araştırmacıları, sıçanı erişkin yumurtalık hücrelerinin çekirdeğinden üç nesil klonlamayı başarmışlardır. İnsan derisi in vitro olarak üretilmiştir. Bir solucanın genom haritası tamamlanmıştır. Bu tamamlanan ilk hayvan genomudur. İnsan genom haritası kabaca tamamlandı. 30.000`in üzerinde gen belirlenmiştir. Embriyonik kök hücre üretimi gerçekleştirilmiştir. 50 Şekil 34. Embriyonik kök hücre üretimi Japonya Kinki Üniversitesi bilim adamları tek bir inekten sekiz adet daha kopyalamayı başarmışlardır. 1999 İnsan kromozomunun genetik kodunun tamamı deşifre edilmiştir. Avrupa`da biyoteknolojik gıdalara halkın ilgisi artmaya başlamıştır. Deli dana hastalığı için hızlı ve hassas tanı sistemi geliştirilmiştir. 2000 Celera Genomics ve İnsan Genom Projesi tarafından insan genom çalışmaları tamamlanma aşamasına gelmiştir. İnsanlara transplantasyon için organ üretici olarak kullanılmaları düşüncesiyle, domuz ikinci klonlanan hayvan olmuştur. Menenjite sebep olan "Neisseria meningitidis" bakterisinin 2.18 milyon bazdan oluşan gen haritası belirlenmiştir. Üçüncü dünya ülkelerindeki körlükle mücadele edebilmek için A vitamini üretmek üzere modifiye edilen Altın Pirinç üretilmiştir. 51 Şekil 35. Altın pirinç 2001 İnsan genom haritası Science ve Nature dergilerinde yayınlanmıştır. Amerika Birleşik Devletleri embriyonik kök hücre ile ilgili araştırmalara federal bütçenin fonlarından yapılan yardımları kesmiştir. 2002 Bilim adamları, pirinç için önemli ekonomik kayıplara(yılda yaklaşık 60 milyon insanın beslenmesine karşılık gelen miktarda) sebep olan patojenin gen diziliminin taslağını bitirmişlerdir. Gen çipleri (complete human gene microarrays ) ticari ürün olarak piyasaya sürülmüştür. Şekil 36. Gen çipi (complete human gene microarrays ) 2003 Dolly, başarıyla klonlanan ilk memeli, solunum yetmezliğinden ölmüştür. 13 yıl süren “İnsan Genom Projesi” sonuçlanmıştır. Proje ile insan DNA yapısındaki 52 yaklaşık 20.000-25.000 gen tanımlanırken insan genomunda yaklaşık üç milyar baz sekansı taranmıştır. SARS (Severe acute respiratory syndrome) virüs keşfinden sadece 3 hafta sonra sekensı okunmuştur. İlk kopya at dünyaya gelmiştir. 2004 Türkiye`de biyoteknoloji ve biyomedikal alanlarında çalışmalar yapmak amacıyla TÜBİTAK-BİYOMEDTEK Araştırma Merkezi kurulmuştur. İlk kez kedi klonlanmıştır. (klonlanmış ilk evcil hayvan). CopyCat ismi verilmiştir. (Cc) Monoklonal antikor yöntemi ile üretilen ilk kanser ilacını FDA onaylamıştır. AVASTIN (bevacizumab). Koreli bilim adamları ilk embriyonik kök hücre hattını ürettiklerini bildirmişlerdir. Kaliforniya Üniversitesi araştırmacılarından Ron Evans ve arkadaşları genetik mühendisliği teknolojileri kullanarak kas yüzdesi normale göre yüksek bir fare üretmişlerdir. 2005 Araştırmacılar karkas hücresinden inek klonlamışlardır. Enerji politikası yasası ile biyoetanol gelişimi için çok sayıda teşvik ve yetki, kanun haline geçmiştir. Dan Luo yönetimindeki bir grup araştırıcı nanobarkod ürettiklerini bildirmişlerdir. San Diego Üniversitesi’nden bir grup bilim adamı kök hücrelerin kanser tedavisinde kullanımı ile ilgili araştırmalarda önemli sonuçlara ulaşmışlardır. Biyoteknoloji yöntemleri kullanılarak ilk insan terapötik antikorları üretilmiştir. 2006 Göğüs kanserinin tekrarlaması üzerine 10.000 hasta üzerinde 10 yıl sürecek genetik test çalışmaları başlatılmıştır. İnsan papillomavirus’e (HPV) karşı FDA onaylı ilk rekombinant aşı üretilmiştir. İnfluenza A virüsüne karşı antiviral ilaç geliştirilmiştir. 53 Microarray yöntemi kullanılarak gen ekpresyonu ile ilgili önemli sonuçlar elde edilmiştir. Bir MS (Multiple Skleroz) hastasına uygulanan kök hücre tedavisinin başarılı olduğu yönünde önemli bulgulara ulaşıldığı bildirilmiştir. Antiviral tedavi amacı ile ilk kez nano materyaller kullanılmıştır. Kök hücreler ilk kez kalp hastalıklarının tedavisi için kullanılmaya başlanmıştır. Purdue Üniversitesi bilim adamları kanserin moleküler mekanizmasını çözme yolunda önemli aşama kaydettiklerini bildirmişlerdir. 2007 Her tür geni durdurabilen özel bir tür RNA keşfedilmiştir. FDA tarafından kuş gribi için ilk aşı H5N1 aşısı onaylanmıştır. Tıp ve Fizyoloji Nobel Ödülü, Mario Capecchi, Oliver Smithies ve Sir Martin Evans’a fare kök hücrelerinde geliştirdikleri yeni teknikler sonucu memeli fizyolojisinin ve hastalıkların sistemik işleyişlerinin anlaşılmasına katkıları sebebi ile verilmiştir. 2008 Londra Üniversitesi Çocuk Sağlığı ve Oftalmoloji Enstitüsü araştırıcılarının görme yetenekleri olmayan fareler üzerinde gerçekleştirdikleri çalışmada kök hücre nakli ile retina hücreleri oluşturularak yeniden görme özelliği kazandırılmıştır. Denizanalarında görülen yeşil floresan proteini keşfedilmiştir ve yapısı aydınlatılmıştır. Şekil 37. Denizanasında yeşil floresans 54 2009 GDO ürün ekili araziler küresel ölçüde 330 milyon dönüme ulaşmıştır. İnsan antitrombininin bir rekombinant formda üretimi için genetik olarak tasarlanmış ilk hayvan FDA tarafından onaylanmıştır. Amerika Birleşik Devletleri’nde omurilik zedelenmelerinin tedavisi amacıyla insanlar üzerinde uygulanacak olan embriyonik kök hücre çalışmalarına ilk kez onay verilmiştir. 2010 J.Craig Venter Enstitüsü, ilk sentetik bakteriyel genomu üretip, onu DNA’sı olmayan bir bakterinin içine enjekte ettiklerini duyurmuştur. Böylece Synthia bakterisi dünyanın ilk sentetik yaşam formu olmuştur. Şekil 38. Yapay genom üretimi 55 2.4.1. Günümüze Kadar Biyoteknoloji Alanında Kazanılan Nobel Ödülleri Tablo 1. Günümüze Kadar Biyoteknoloji Alanında Kazanılan Nobel Ödülleri (67) YIL 1901 KAZANANLAR GEREKÇE Emil Adolf von Serum tedavisi üzerindeki çalışmalarıyla ve özellikle difteriye karşı Behring uygulamasıyla, hastalık ve ölümlere karşı hekimlerin ellerine güçlü ve etkili bir silah vererek, tıp biliminin etki alanında yeni bir yol açmıştır. 1902 Ronald Ross Sıtma üzerine çalışmalarıyla organizmanın vücuda nasıl girdiğini göstermiş ve böylece bu hastalık ve onunla mücadele yöntemleri hakkındaki başarılı araştırmaların temellerini atmıştır. 1903 Niels Ryberg Finsen Yoğunlaştırılmış ışık radyasyonu ile hastalıkların, özellikle lupus vulgarisin, tedavisi konusundaki katkılarıyla tıp biliminde yeni bir yol açmıştır. 1904 Ivan Petrovich Sindirim sistemi fizyolojisi üzerine çalışmalar yapmıştır. Pavlov 1905 Robert Koch Tüberkülozla ilgili yaptığı araştırma ve keşifler yapmıştır. Camillo Golgi 1906 Santiago Ramón y Sinir sisteminin yapısı konusunda çalışmalar yapmışlardır. Cajal 1907 Charles Louis Protozoanın hastalıklara neden olma konusunda oynadığı rol Alphonse Laveran üzerine çalışmalar yapmıştır. Ilya Ilyich 1908 Mechnikov İmmün sistem ile ilgili çalışmalar yapmıştır. Paul Ehrlich 1909 1910 Emil Theodor Tiroid bezinin fizyolojisi, patolojisi ve cerrahisi ile ilgili çalışmalar Kocher yapmıştır. Albrecht Kossel Nükleik maddeler de dahil olmak üzere proteinler üzerinde yaptığı çalışmalar sayesinde hücre kimyası hakkındaki bilgilerimize katkılar sağlamıştır. 1911 Allvar Gullstrand Göz diyoptrisi ile ilgili çalışmalar yapmıştır. 1912 Alexis Carrel Damar sütürü, kan damarı ve organ transplantasyonu ile ilgili çalışmalar yapmıştır. 1913 Charles Robert Anafilaksi ile ilgili çalışmalar yapmıştır. Richet 1914 Robert Bárány Vestibüler aparatın patolojisi ve fizyolojisiyle ilgili çalışmalar yapmıştır. 56 1915 Ödül Verilmemiştir 1916 1917 1918 1919 Jules Bordet İmmüniteyle ilgili keşifler yapmıştır. 1920 Schack August Kapiller damarlardaki motor düzenleme mekanizması ile ilgili Steenberg Krogh keşifler yapmıştır. Ödül Verilmemiştir 1921 Archibald 1922 Kaslardaki ısı üretimi ile ilgili keşifler yapmıştır. Vivian Hill Otto Fritz Kaslardaki oksijen tüketimi ve laktik asit metabolizması arasındaki sabit Meyerhof ilişkiyi keşfetmiştir. Frederick Grant Banting 1923 John James İnsülini keşfetmişlerdir. Rickard Macleod 1924 Willem Elektrokardiyogram mekanizmasının keşfetmiştir. Einthoven 1925 Ödül Verilmemiştir. 1926 Johannes Spiroptera carcinoma’yı keşfetmiştir. Andreas Grib Fibiger 1927 1928 Julius Wagner- Sıtma aşısının paralitik demans vakalarının tedavisinde de Jauregg kullanılabileceğini keşfetmiştir. Charles Jules Tifüs ile ilgili çalışmalar yapmıştır. Henri Nicolle Christiaan 1929 Antinöritik vitamini keşfetmiştir. Eijkman Sir Frederick Büyümeyi uyarıcı vitaminleri keşfetmiştir. Gowland Hopkins 1930 Karl İnsan kan gruplarını keşfetmiştir. Landsteiner 1931 Otto Heinrich Solunumsal enzimlerin etki mekanizmaları ve doğası ile ilgili keşifler Warburg yapmıştır. 57 Sir Charles Scott 1932 Sherrington Nöronların işlevlerine ilişkin keşifler yapmışlardır. Edgar Douglas Adrian 1933 Thomas Hunt Kalıtımda kromozomun rolü ile ilgili keşifler yapmıştır. Morgan George Hoyt Whipple 1934 George Anemi vakalarında karaciğer tedavisi ile ilgili keşifler yapmışlardır. Richards Minot William Parry Murphy 1935 Hans Spemann Embriyonik gelişimde organize edici etkiyi keşfetmiştir. Sir Henry 1936 Hallett Dale Sinir uyarılarının kimyasal iletimi ilgili keşifler yapmışlardır. Otto Loewi 1937 Albert von Fumarik asidin katalizi ve C vitamini için özel atıfı ile birlikte biyolojik Szent-Györgyi yanma süreçleri ile ilgili keşifler yapmıştır. Nagyrapolt 1938 Corneille Jean Solunumun düzenlenmesinde sinüs ve aort mekanizmalarının rolü ile François ilgili keşifler yapmıştır. Heymans 1939 Gerhard Prontosil'in antibakteriyel etkilerini keşfetmiştir. Domagk Ödül Verilmemiştir 1940 1941 1942 1943 Henrik Carl Peter Dam K vitaminini keşfetmiştir. Edward Adelbert Doisy K vitamininin kimyasal yapısını keşfetmiştir. Joseph Erlanger Tekli sinir liflerinin son derece farklılaşmış fonksiyonları ile 1944 Herbert Spencer Gasser Sir Alexander Fleming Ernst Boris Chain ilgili keşifler yapmışlardır. 58 1945 1946 Sir Howard Walter Penisilini ve onun çeşitli bulaşıcı hastalıklardaki küratif Florey etkilerini keşfetmişlerdir. Hermann Joseph Muller X ışını radyasyonuna maruz kalmaya bağlı olarak gerçekleşen mutasyonları keşfetmiştir. Carl Ferdinand Cori 1947 1948 Gerty Theresa Cori Glikojenin katalitik dönüşümü sürecini keşfetmişlerdir. Bernardo Alberto Ön hipofiz lobu hormonunun şeker metabolizmasında oynadığı Houssay rolü keşfetmiştir. Paul Hermann Müller Birçok arthropoda karşı bir temas zehiri olarak DDT'nin yüksek etkisini keşfetmiştir. Walter Rudolf Hess İç organların faaliyetlerinin koordinatörü olarak ara beyinin fonksiyonel düzenini keşfetmiştir. 1949 Antonio Caetano de Belli bazı psikozlarda, lobotominin terapötik değerini Abreu Freire Egas keşfetmiştir. Moniz Edward Calvin Kendall Adrenal korteks hormonlarının yapıları ve biyolojik etkileri ile Tadeus Reichstein ilgili keşifler yapmışlardır. 1950 Philip Showalter Hench 1951 Max Theiler Sarı humma ve onunla nasıl mücadele edileceği ile ilgili keşifler yapmıştır. 1952 1953 Selman Abraham Tüberküloza etkili Waksman ilk antibiyotik olan streptomisini keşfetmiştir. Hans Adolf Krebs Sitrik asit siklusunu keşfetmiştir. Fritz Albert Lipmann Ko-enzim A ve onun ara metabolizmadaki önemini keşfetmiştir. John Franklin Enders Thomas Huckle Weller 1954 Frederick Chapman Robbins 1955 1956 Poliomyelit virüslerinin çeşitli doku tiplerinin kültürlerinde üreyebilme yeteneğini keşfetmişlerdir. Axel Hugo Theodor Oksidasyon enzimlerinin etki mekanizması ve yapısı ile ilgili Theorell keşifler yapmıştır. André Frédéric Dolaşım sisteminin patolojik değişiklikleri ve kalp Cournand kateterizasyonu ile ilgili keşifler yapmışlardır. Werner Forssmann Dickinson W. Richards 59 1957 Daniel Bovet Vücuttaki bazı maddelerin etkisini inhibe eden sentetik bileşikler, ve özellikle onların iskelet kasları ve damar sistemindeki etkileri ile ilgili keşifler yapmıştır. 1958 George Wells Beadle Belirli kimyasal olayların düzenlenmesinde genlerin rolünü Edward Lawrie Tatum keşfetmişlerdir. Joshua Lederberg Bakterilerin genetik materyalinin organizasyonu ve genetik rekombinasyonuyla ilgili keşifler yapmıştır. Severo Ochoa 1959 Arthur Kornberg Deoksiribonükleik asit ve ribonükleik asidin biyolojik sentez mekanizmasını keşfetmişlerdir. Sir Frank Macfarlane 1960 Burnet Kazanılmış immünolojik toleransı keşfetmişlerdir. Peter Brian Medawar 1961 Georg von Békésy Koklea içindeki stimülasyonun fiziksel mekanizması konusunda keşifler yapmıştır. Francis Harry Compton Crick 1962 James Dewey Watson Nükleik asitlerin moleküler yapısı ve bunun canlı Maurice Hugh organizmalarda bilgi transferindeki önemini keşfetmişlerdir. Frederick Wilkins Sir John Carew Eccles 1963 Alan Lloyd Hodgkin Sinir hücre zarının merkezi ve periferik kısımlarında eksitasyon Andrew Fielding Huxley ve inhibisyon olaylarında görev alan iyonik mekanizmalar ile ilgili keşifler yapmışlardır. 1964 1965 Konrad Bloch Yağ asidi metabolizması ve kolesterol regülasyonu ve Feodor Lynen mekanizması ile ilgili keşifler yapmışlardır. François Jacob Enzimlerin genetik kontrolü ve virüs sentezi ile ilgili keşifler André Lwoff yapmışlardır. Jacques Monod Peyton Rous Tümör indükleyici virüsleri keşfetmiştir. Charles Brenton Prostat kanserinin hormonal tedavisi ile ilgili keşifler yapmıştır. 1966 Huggins Ragnar Granit 1967 Haldan Keffer Hartline George Wald Gözün birincil fizyolojik ve kimyasal görsel süreçleri ile ilgili keşifler yapmışlardır. 60 Robert W. Holley 1968 Har Gobind Khorana Marshall W. Nirenberg Genetik kodu ve onun protein sentezindeki fonksiyonlarını yorumlamışlardır. Max Delbrück 1969 1970 1971 Alfred D. Hershey Virüslerin replikasyon mekanizması ve genetik yapısı ile ilgili Salvador E. Luria keşifler yapmışlardır. Sir Bernard Katz Sinir uçlarındaki hümoral transmitterler ve onların depolanma, Ulf von Euler salınım ve inaktivasyon mekanizmalarıyla ilgili keşifler Julius Axelrod yapmışlardır. Earl W. Sutherland, Jr. Hormonların etki mekanizmaları ile ilgili keşifler yapmıştır. Gerald M. Edelman 1972 Rodney R. Porter Antikorların kimyasal yapısı ile ilgili keşifler yapmışlardır. Karl von Frisch 1973 Konrad Lorenz Bireysel ve toplumsal davranış kalıplarının tanımlanması ve Nikolaas Tinbergen organizasyonu ile ilgili keşifler yapmışlardır. Albert Claude 1974 Christian de Duve Hücrenin yapısal ve fonksiyonel organizasyonu ile ilgili keşifler George E. Palade yapmışlardır. David Baltimore 1975 Renato Dulbecco Hücrenin genetik materyali ve tümör virüsleri arasındaki Howard Martin Temin etkileşim ile ilgili keşifler yapmışlardır. Baruch S. Blumberg 1976 D. Carleton Gajdusek Enfeksiyöz hastalıkların kaynağı ve yayılımı için yeni mekanizmalar konusundaki keşifler yapmışlardır. Roger Guillemin 1977 Beyinin peptit hormon üretimi ile ilgili keşifler yapmışlardır. Andrew V. Schally Rosalyn Yalow Peptit hormonların radyoimmunolojik yöntemlerini geliştirmişlerdir. Werner Arber 1978 1979 Daniel Nathans Restriksiyon enzimlerinin keşfetmişler ve moleküler Hamilton O. Smith genetiğin problemleri için onları kullanmışlardır. Allan M. Cormack Godfrey N. Hounsfield Bilgisayar destekli tomografiyi geliştirmişlerdir. Baruj Benacerraf 1980 Jean Dausset George D. Snell İmmünolojik reaksiyonları düzenleyen, genetik olarak belirli hücre yüzey yapıları ile ilgili keşifler yapmışlardır. 61 Roger W. Sperry Serebral hemisferlerin fonksiyonel uzmanlaşmaları ile ilgili keşifler yapmıştır. 1981 David H. Hubel Vizüel sistemdeki bilgi işleme süreçleriyle ilgili keşifler Torsten N. Wiesel yapmışlardır. Sune K. Bergström Bengt I. Samuelsson Prostoglandinler ve ilişkili biyolojik olarak aktif maddeler ile 1982 John R. Vane ilgili keşifler yapmışlardır. 1983 Barbara McClintock Hareketli genetik elemanları keşfetmiştir. Niels K. Jerne 1984 Georges J.F. Köhler Monoklonal antikorların üretim prensiplerini keşifleri César Milstein ve bağışıklık sisteminin gelişimi ve kontrolünde özgüllük konusunda teoriler sunmuşlardır. Michael S. Brown Kolesterol metabolizmasının regülasyonu ile ilgili keşifler 1985 Joseph L. Goldstein yapmışlardır. 1986 Stanley Cohen "Growth faktörleri keşfetmişlerdir. Rita Levi-Montalcini 1987 Susumu Tonegawa Antikor üretimi çeşitliliğinin genetik ilkelerini keşfetmiştir. Sir James W. Black 1988 Gertrude B. Elion Farmakolojinin önemli ilkelerini keşfetmişlerdir. George H. Hitchings 1989 1990 1991 J. Michael Bishop Retroviral onkogenlerin hücresel kaynağı ile ilgili keşifler Harold E. Varmus yapmışlardır. Joseph E. Murray İnsan hastalıklarının tedavisinde organ ve hücre nakli ile ilgili E. Donnall Thomas keşifler yapmışlardır. Erwin Neher Hücrelerdeki iyon kanallarının fonksiyonlarını keşfetmişlerdir. Bert Sakmann 1992 Edmond H. Fischer Biyolojik düzenleme mekanizması olarak Edwin G. Krebs tersinir protein fosforilasyonunu keşfetmişlerdir. Sir Richard J. Roberts 1993 Phillip A. Sharp Bölünmüş genleri keşfetmişlerdir. 1994 Alfred G. Gilman G-proteinlerini ve hücrede sinyal iletimindeki rolünü Martin Rodbell keşfetmişlerdir. Edward B. Lewis 1995 Christiane Nüsslein- Erken embriyonik gelişimin genetik kontrolü ile ilgili keşifler Volhard yapmışlardır. Eric F. Wieschaus 1996 Peter C. Doherty Rolf M. Zinkernagel Hücre aracılı immün defansın özelliklerini keşfetmişlerdir. 62 1997 Stanley B. Prusiner Enfeksiyonların yeni bir biyolojik kaynağı olan prionları keşfetmiştir. Robert F. Furchgott 1998 1999 Louis J. Ignarro Kardiyovasküler sistemde bir sinyal molekülü olarak nitrik Ferid Murad oksiti keşfetmişlerdir. Günter Blobel Proteinlerin hücrede yerleşim ve taşınımını yöneten içsel sinyalleri keşfetmiştir. Arvid Carlsson 2000 Paul Greengard Sinir sistemindeki sinyal iletimi ile ilgili keşifler yapmışlardır. Eric R. Kandel Leland H. Hartwell 2001 Sir Tim Hunt Hücre döngüsünün anahtar düzenleyicilerini keşfetmişlerdir. Sir Paul M. Nurse Sydney Brenner 2002 H. Robert Horvitz Organ gelişiminin genetik regülasyonu ve programlı hücre Sir John E. Sulston ölümünü keşfetmişlerdir. Paul Lauterbur Manyetik rezonans görüntüleme (MR)'ı keşfetmişlerdir. 2003 Sir Peter Mansfield 2004 Richard Axel Odorant reseptörler ve olfaktör sistemin düzenlenmesini keşfetmişlerdir. Linda B. Buck 2005 2006 2007 Barry J. Marshall Helicobacter pylori bakterisini ve onun gastrit ve peptik J. Robin Warren ülser hastalığındaki rolünü keşfetmişlerdir. Andrew Z. Fire RNA engellemesini (çift iplikli RNA tarafından gen Craig C. Mello susturulması) keşfetmişlerdir. Mario R. Capecchi Embriyonik kök hücrelerin kullanımı ile farelerde belirli gen Sir Martin J. Evans değişikliklerinin ilkelerini keşfetmişlerdir. Oliver Smithies Harald zur Hausen Serviks kanserine neden olan insan papilloma virüsünü keşfetmiştir. 2008 Françoise Barré- İnsan immün yetmezlik virüsünü keşfetmişlerdir. Sinoussi Luc Montagnier 2009 Elizabeth H. Blackburn Kromozomların telomerler ve telomeraz enzimi tarafından nasıl Carol W. Greider korunduğunu keşfetmişlerdir. Jack W. Szostak 63 2010 Sir Robert G. Edwards İn vitro fertilizasyonu (tüp bebek) geliştirmiştir. Bruce A. Beutler Edinilmiş bağışıklık sisteminin etkinleşmesi ile ilgili keşifler yapmışlardır. 2011 Jules A. Hoffmann Dendritik hücre ve edinilmiş bağışıklık sistemindeki rolünü Ralph M. Steinman keşfetmiştir. 2012 2013 Sir John B. Gurdon Erişkin hücrelerin yeniden programlanarak pluripotent hücrelere Shinya Yamanaka dönüştürülebileceğini keşfetmişlerdir. James E.Rothman Hücresel kesecik trafiği (vesicle traffic) olarak bilinen süreçte Randy W. Schekman hormonların, enzimlerin ve anahtar materyallerin hücre içinde nasıl taşındığını ortaya çıkarmışlardır. Thomas C. Sudhof 2.5. BİYOTEKNOLOJİNİN TARİHSEL DÖNEMLERİ Biyoteknoloji tarihsel gelişim süreci göz önüne alındığında üç döneme ayrılmaktadır. 2.5.1. Geleneksel Biyoteknoloji Dönem (1919-1939) Bu dönemdeki bilgi birikimi ve teknolojiyle, Karl Ereky’nin tanımladığı biyoteknoloji kapsamında, biyolojik sistemler (bakteri, maya, mantar), herhangi bir değişime tabi tutulmaksızın aynen kullanılmıştır. Aslında, bu tarihlere ait bilgi ve teknoloji de genetik düzeyde değişiklikler yapabilecek durumda değildir. Yaklaşık 20 yıl kadar devam eden bu dönemde biyolojik sistemler ekmek, peynir, yoğurt, alkol vb. maddelerin üretilmesinde kullanılmıştır. Bu nedenle bu dönemde ”Fermantasyon teknolojisi” ağırlıklı olup buna yönelik üretimi kapsamaktadır (68). 2.5.2. Ara Dönem (1940-1973) Bu dönem, metabolik süreçler ile gen ifadesinin (protein sentezinin mekanizması) anlaşılmaya başlaması ile biyoteknolojik uygulamaların endüstriyel anlamda genişlediği, bazı küçük tekniklerin ilavesiyle de üretimin geliştirilip artırıldığı bir dönemdir. Bu dönemin temeli biyoişlem teknolojisidir. Antibiyotiklerin keşfi, virüs aşılarının üretimi, enzimlerin üretimi, protein, karbonhidrat, organik asitler, alkol vb. üretimi, biyogaz üretimi bu dönemde gerçekleşmiştir (69). 64 Ara dönemde genomlarında köklü bir değişiklik yapılmaksızın, biyolojik sistemlerin endüstride kullanım alanları genişletilmiş, sınırlı tekniklerle fermantasyon teknolojisi kullanılarak (antibiyotik, enzim, protein ve organik asitler vb.) maddelerin üretimi geliştirilmiştir (70). Bu nedenle bu dönem biyoişlem teknolojisi ile birlikte fermantasyon teknolojisine de dayanmaktadır. 2.5.3. Modern Biyoteknoloji Dönemi (1973-Günümüze) Modern biyoteknoloji, rekombinant DNA’nın hücre ya da organellere doğrudan enjeksiyonu ya da farklı taksonomik arasında uygulanan hücre füzyonu gibi doğal çoğalma ve rekombinasyon engellerini ortadan kaldıran ve klasik ıslah ile seleksiyon yöntemlerince kullanılmayan in vitro nükleik asit tekniklerinin tamamı olarak tanımlanmaktadır (71). Bu dönemde transgenik mikroorganizmalar, bitkiler ve hayvanlar kullanılmaya başlanmıştır. Hastalık ve çevre şartlarına dayanıklı bitki ve hayvan türleri (GDO) geliştirilmiştir. Klonlama ve gen haritalarının çıkarılması çalışmaları yapılmıştır. Rekombinant DNA teknolojisinin uygulanmaya başlaması bu dönemin miladıdır. 1973 ve sonrası ‘modern biyoteknoloji dönemi’ gelişmiştir ve modern teknikler ve genetik mühendisliği tekniklerinin biyolojik sistemlere uygulanmasına ilişkin çalışmaları kapsamaktadır. Böylece mutasyonlar ya da rekombinant DNA teknolojisi yardımıyla oluşturulan mutantlar veya transgenik organizmalar, endüstride ve diğer alanlarda yoğun biçimde kullanılmaya başlanmıştır. Kan proteinleri, insan kanı serumu, insan hormonları, insülin, biyoteknolojik aşılar gibi yararlı ürünlerin eldesine olanak veren bir alan olmuştur. Bu dönemin temeli moleküler biyoloji ve genetiktir. Bu bağlamda 20.yüzyılın son yıllarında biyoteknolji, uygulamalı ve disiplinler arası bir alan olarak tanımlanmaktadır. Modern biyoteknolojinin temelini oluşturan moleküler genetik, 1953’te DNA molekülünün yapısının açıklandığı dönüm noktasını takiben 20. yüzyılın son çeyreğinde çok hızlı bir devinim göstermiştir. Özellikle ilk genetik uygulamaların yapıldığı ve hibridoma teknolojisinin ( seçilen antijene göre monospesifik antikorların yapımı ) rapor edildiği 1970’li yılların ortalarından, insan genomunun neredeyse tamamının dizi analizinin tamamlandığı ve bunun yanı sıra 100’ ün üzerinde mikrobiyal genomun ve daha ileri canlıların ( maya, sirke sineği, solucan, tarımsal önemi olan bitkiler vb.) genomlarının analizinin tamamlandığı / tamamlanmakta olduğu, günümüze dek büyük 65 mesafeler kaydedilmiştir. Bu gelişmelere paralel bir şekilde geleneksel biyoteknoloji, genetik mühendisliğinin uygulama alanı olan modern biyoteknolojiyi ön plana çıkarmıştır. Modern biyoteknoloji, öncülüğünü ve ağırlığını sağlık ve tarım sektörleri üstlenmek üzere pek çok alanda uygulama bularak çok önemli bir biyoendüstri ve ticaret alanı oluşturmuştur (72). Bu nedenle “modern biyoteknoloji”, bilişim teknolojisi ile birlikte, 21. yüzyılda insanlığın refahında en önemli katkıyı sağlanması beklenen teknolojilerin başında gelmektedir. Küreselleşmeye bağlı biyoteknolojik gelişmeler, özellikle gelişen birçok ülke açısından yeni değişim fırsatları da yaratmıştır. Bu nedenle biyoteknoloji; bazılarınca hastalıklar, açlık ve yoksullukla mücadele açısından; bir savaşım fırsatı olarak görülmektedir. Daha da özgün olarak toksik kimyasalların uygulanmasıyla yaratılacak zararlı kalıntıları azaltılması, verimliliğin arttırılması, erozyonun ve diğer doğal kayıpların getirdiği alan kısıtlarının azaltılması, mevsimsel sınırlamalara bağlı diğer doğal kökenli üretim kısıtlarının önüne geçilmesi ve çevresel korumanın sağlanması açısından önemli avantajlar sağladığı ifade edilmektedir (73). Geleneksel biyoteknoloji ve modern biyoteknoloji birçok açıdan farklı alanlar olarak değerlendirilmektedir. Geleneksel biyoteknoloji doymuş ve oturmuş bir teknoloji; modern biyoteknoloji ise, yenilikçiliğe (innovasyon) açık, çok hızlı büyümesine karşın potansiyeli sınırsız, ancak “moleküler biyoloji” de yapılan temel bilim araştırmalarına ve alt yapısına sıkı sıkıya bağlı bir teknolojidir (74). 2.6. M.Ö BİYOTEKNOLOJİ UYGULAMALARI M.Ö biyoteknoloji uygulamaları, ıslah çalışmaları, patates, hurma, zeytin gibi ilk ürünlerin yetiştirilmesi ve mayalanma ve fermantasyonun uygulanması şeklindedir. M.Ö 15.000 de ıslah ile ilgili ilk uygulamaların Nil vadisinde başladığı sanılmaktadır. İnsanın yeryüzündeki yaşam kavgasında ilk yıllarda toplama ve avlama faaliyetlerini yapmakta olduklarını, toplayıcıların da kadınlar olduğunu görmekteyiz. İyi, güzel ve lezzetli olanları toplayıp seçerek bunları üretime alan kadınların bu çabaları aslında bitki ıslahının ilk uygulamaları sayılabilir. M.Ö 1000 yılına gelindiğinde Yeni Dünya'da yani Amerika Kıtası'nda beslenmede kullanılan tüm önemli bitkilerin kültüre alınmaları tamamlanmıştır. M.Ö 700 yılında Asur ve Babil'de hurma bitkisinde ilk yapay tozlama yapılmıştır (75). 66 Biyoteknoloji, zaman süreci içinde, fermantasyon teknolojisinden gelişmiş bir bilim dalıdır. M.Ö fermantasyon tekniklerinin kullanılması biyoteknoloji biliminin ilk uygulamaları olmuştur. Fermantasyon yöntemlerinden yararlanılarak insanların çeşitli besin ve içkileri elde etmeleri çok eski zamanlara değin gider. Başlangıcı tarihten önceki dönemlerin karanlığında saklıdır. Ancak ilk buluşlar ve tecrübeler bireysel olarak keyif veren içkilerin, ekşimiş süt ürünlerinin, peynirlerin ve Uzak Doğu ‘da olduğu gibi, ihtimar etmiş soya fasulyesi ürünlerinin hazırlanması üzerinde olmuş ve nihayet bu buluş ve tecrübeler daha büyük halk topluluklarının genel kültürüne mal olmuştur. M.Ö ki dönemlerde, küfün yaraları iyileştirdiği bilinmektedir. Çin’de M.Ö 600’de küflü soya püresiyle iltihaplı yaralar tedavi edilmiştir. Sümer ve Mısırlılar, bayat ekmekle yapılan birayı antibiyotik olarak kullanmıştır. Mezopotamya’da yaralar toprakla tedavi edilmiştir. Arkeologların kanılarına göre, en az 10.000 yıldan beri Aşağı Mısır ve Mezopotamya arasında kalan bölgede üzüm suyundan şarap elde edilişi, hatta bal, palmiye ve hurma şarabı Taş Devri’nin ortalarında, bu bölgelerdeki yüksek medeniyetlerin başlamasından çok önce bilinmektedir. Şarabın kendiliğinden kolay bir biçimde dönüşmesi ile meydana gelen sirkenin bilinmesi ise daha geç olmasa gerektir. Biranın tarihçesi ekmeğin tarihçesi kadar eskidir. Mısır’da milattan takriben 2600 yıl önce ekmek ve bira halkın besin maddesi olarak rağbet görmüştür. Zira eski Mısırlılardan kalan papirüslerden öğrendiğimize göre, Mısır’da 8 çeşit bira imal edilmiştir. Hemen hemen aynı tarihlerde Uzak Doğu’da pirinç birasının hazırlanışının bilindiği açık bir gerçektir. Bu alkollü içkinin Çin’deki Hsia-İmparator sülalesinin sarayında M.Ö 2200 yıllarında bilindiği saptanmıştır (76). 2.7. 16.YY DA BİYOTEKNOLOJİK GELİŞMELER Bu yüzyılda mikroskobun bulunması ve geliştirilmesiyle hücrenin ve çok sayıda mikroorganizmanın yapısının aydınlatılması başarılmıştır. Roger Bacon’ un (1214-1294) basit büyüteç yaparak başlattığı mikroskop, bu yüzyılda birçok bilim adamının da katılmasıyla bu güne gelmiştir (77). Hollandalı Zacharias Janssen’ in 1590 dolaylarında bir teleskobu tadil etmek suretiyle bugünkü şekliyle mikroskobu ilk defa meydana getirdiği kabul edilmektedir (78). 67 Nitekim İtalyan bilgini Galilei Galileo iki mercek kullanarak bazı tecrübelerde bulunmuştur (79). Avrupa’da yapılmış ilk çift lensli mikroskobun yapımı ise 16. yüzyılın sonuna rastlamaktadır. 1600’lerin ortalarında, az sayıda bilim insanı, el yapımı mikroskoplarıyla gözle görülemeyen hücrelerin dünyasını araştırmada öncülük etmişlerdir (80). 2.8. 17.YY DA BİYOTEKNOLOJİK GELİŞMELER Mikroskoplar 17. Yüzyılda yaygın olarak kullanılmaya başlanmıştır. Francisco Stelluti tarafından (1625) yazılan ve arıların bedenini konu edinen çalışma, mikroskoba dayalı ilk bilimsel eserdir (81). Robert Hooke’ un (1635-1703) mantarların yapısı ile ilgili çizimleri “Micrographia” (1665) isimli kitabında yayımlanmıştır; bu kitap “hücre” kelimesinin ilk defa kullanıldığı eserdir (82). Van Leewenhoek (1632-1723) ve Marcello Malpighi (1628-1694), mikroskopla önemli buluşları ilk gerçekleştiren isimler arasındadır. Leeuwenhoek ‘in kullandığı mikroskoplar 270 kat büyütme kapasitesine sahipti (83) ve bu 17. Yüzyıl için olağanüstü bir gelişmedir. Antony van Leewenhoek (1632-1723), 200 defadan fazla büyütebilen ve iki metal arasına yerleştirilmiş bikonveks mercekten oluşan büyütme aleti ile yaptığı çeşitli incelemelerde mikroskobik canlılar dünyasını bulmayı başarmıştır (84). Hücreyi ilk keşfeden kişinin, genellikle, bir İngiliz mikroskopçusu olan Robert Hooke olduğu kabul edilmektedir. Hooke’un cevaplamaya çalıştığı soruların arasında ağaç kabuğundan yapılan şişe mantarının nasıl olup da şişenin içindeki havayı o kadar iyi tuttuğudur. 1665 yılında bir şişe mantarından incecik bir parça kesip onu mikroskop altında incelediğinde, bu kesitin gözenekli bir yapıda olduğunu görmüştür. Manastırlarda rahiplerin kaldığı hücrelere benzedikleri için, bu gözeneklere “hücre (cellula ) “ adını vermiştir. Aslında Hooke, bir zamanlar canlı hücreleri çevrelemekte olan fakat şimdi ölmüş bitki dokusundan geriye kalan hücre duvarlarını görmüştür (85). 2.9. 18.YY DA BİYOTEKNOLOJİK GELİŞMELER 1760 da Kölreuter bitkiler arasında ilk modern melezleme çalışmalarını başarmıştır (86). 68 Edward Jenner’ in sığır virusunun çiçek virusuna karşı koruyucu olduğunu göstermesi ile aşılamanın bilimsel temelleri atılmıştır (87). Edward Jenner’ in 1796 yılında yeni ufuklar açan ancak, etik yönden tartışılabilir olan aşılama deneyleri immunoloji ve aşı geliştirme alanında büyük ilerleme kaydedilmesini sağlamıştır (88). Böylece önemli bir farmasötik ürün olan aşı çiçek hastalığı için tüm dünyada kullanılmaya başlamıştır. 2.10. 19.YY DA BİYOTEKNOLOJİK GELİŞMELER 1838’de, Alman botanikçi Matthias Schleiden, arada yapısal birçok farklılık bulunmasına karşın, bitkilerin de hücrelerden oluştuğu sonucuna varmıştır. 1839 yılında, Alman zoolog Theodor Schwann hayvan yaşamının hücresel temeli üzerine ayrıntılı bir rapor hazırlamıştır. Schwann da, hayvan ve bitki hücrelerinin temelde aynı yapıda oldukları sonucuna varmıştır ve Schleiden ve Schwann bütün organizmaların hücrelerden meydana geldiği görüşünü ileri sürmüşlerdir. 1855’e gelindiğinde, Alman patolog Rudolf Virchow hücrelerin yalnızca kendilerinden önceki hücrelerin bölünmesiyle oluştukları teorisini ortaya koymuştur. 1857’de Kolliker, kas hücrelerinde mitokondriyi tanımlamıştır. Cajal ve diğer dokubilimciler, 1881’de boyama teknikleri geliştirip mikroskobik anatomiyi kurmuşlardır. 1898’de Golgi, gümüş nitratla boyanmış hücrelerde Golgi aygıtını ilk defa görüp tanımlamıştır (89). Bu yüzyılda hücrelerin yapısı ile ilgili çalışmalar devam etmiş ve hücre çekirdeği ve kromozomun keşfi gerçekleşmiştir. Enzimlerin keşfedilmesi ve izole edilmesiyle enzimler, çeşitli endüstriyel işlemlerde kullanılmaya başlanmıştır. 1897’ de mayalarda keşfedilen, şekeri alkole dönüştürebilen enzimler, bütanol, aseton ve gliserol gibi kimyasalların endüstrisinde kullanılmaya başlanmıştır (90). 19.yy sonları biyoteknoloji için en önemli dönemlerden biri olmuştur. Bu dönemde mikroorganizmalar keşfedilmiştir. Pasteur’ün (1820–1895) çalışmalarında elde ettiği bulgular 19. Yüzyılda Avrupa’da bakteriyoloji biliminin yükselmesine önayak olmuştur. Robert Koch’un 1876’da bakterilerin hastalıklara yol açabileceğini kanıtlamıştır. İlk olarak şarbon basilinin hayvanlarda hastalığa yol açtığını kanıtlayan Koch (1843 – 1910),daha sonra tüberküloz basilini göstermeyi başarmış ve ünlü Koch Postulatlarını geliştirmiştir (91). 69 Gregor Mendel, bezelyeler üzerinde yağtığı denemelerden elde ettiği bilgilere dayanarak bugünkü genetik ilminin temellerini kurmuştur (92). 2.11. 20.YY DA BİYOTEKNOLOJİK GELİŞMELER 1928 yılında Alexander Fleming petri kaplarında küf ile çevrilmiş kısımlarda bakteri üremesinin olmadığını gözlemlemesi üzerine günümüzde de kullanılan bir antibiyotik olan penisilin keşfi gerçekleşmiştir. 20. yy’da genetik alanındaki gelişmelerin de katkısıyla ileri düzey biyoteknolojik çalışmalara rastlanmaktadır (93). James Watson ve İngiliz Francis Crick 1953 yılında DNA’nın yapısını keşfetmişlerdir. 1960’lı yılların başında genetik kodlar izah edilmiş, açıklanmıştır (94). Biyolojide DNA’nın yapısının çözümlenmesi 20. Yüzyıldaki en önemli bilimsel gelişmelerden biridir. Bu gelişme, alanda yeni çalışmalara ivme kazandırmıştır. Yeni teknolojilerin kullanıldığı ve uygulandığı bu çalışmaların doğurguları fiziksel ve doğal dünyayı değiştirebilecek niteliktedir. Bu nedenle bilimsel platformlarda yeni yüzyıl biyoteknoloji yüzyılı olarak tanımlanmaktadır (95). 1970’li yıllarda tek hücrelilerin genetik yapılarını bilinçli olarak değiştirme çalışmalarına ve araştırmalarına gidilmiştir. Mikroorganizmaların doğal yetenekleri ile sınırlı kalınmamaya ve hedefli olarak genetik manipülasyonlarla yeni yeni mikroorganizma üretimine başlanmıştır. Bunlardan birçoğu da doğada ayrışmayan veya zor ayrışan maddelerin ayrışmasını sağlayacak, maddeye özgün mikroorganizma olmasına çalışılmıştır (96). Gen mühendisliği teknikleri kullanılarak 1978’de rekombinant insulin geni E. coli ‘ ye aktarılmış ve 1982’de şeker hastalığının tedavisi için gerekli olan insulin üretimi sağlanmıştır (97). 1990’lı yıllarda biyoteknoloji alanındaki gelişmeler gerçek anlamda ve genetik düzeyde hastalıkları ve bozuklukları eleme şansını artırmıştır (98). Değişik organizmalara ait genlerin, bireysel olarak farklı organizmalara transfer edilebilmesi ve çalıştırılması, biyoteknolojinin bir endüstri kolu haline gelmesine yol açmıştır (99). Genetik olarak üstün hayvanlar elde etmek için yapay tohumlama, embriyo transferleri ve embriyo veya hücre çekirdeğine mikroinjeksiyon ile gen 70 transferi ve klonlama, nükleus füzyonu teknikleri uygulamaya geçmiştir (100). Bu yolla ekonomik değeri olan aynı zamanda sağlık açısından önemli olan ürünler üreten transgenik organizmalar elde etme çalışmaları yoğun bir ilgi görmüş ve bu terapötik maddeleri biyoteknolojik olarak elde edilen transgenik hayvanlara ürettirmek teknolojinin hedefi haline gelmiştir (101, 102, 103, 104, 105, 106). 2.12. BİYOTEKNOLOJİDE KULLANILAN TEKNİKLERİN TARİHSEL SÜRECİ 2.12.1. Fermantasyon Teknolojisinin Gelişim Süreci Fermantasyon tekniği M.Ö dönemlerde bira, ekmek, sirke gibi ürünlerin fermantasyonuyla başlamıştır ve uzun yıllar devam etmiştir. Bu zamanımıza kadar gelen fermantasyon yöntemleri kısmen aslından farklı ve bölgesel, hammaddeye dayalı farklılıklarla dünya ölçüsünde bir yayılım alanı bulmuşlardır. İnsanlar tarafından kullanılan bütün bu ananevi fermantasyon proseslerinin ekonomisinde ve faydalanma biçimlerinde yaklaşık yüzyıl öncesine kadar esaslı bir değişiklik olmamıştır. Yöntemlerin başarısı ya da başarısızlığı çoğu kez rastlantıya bağlı kalmıştır ve cereyan eden olaylar daima doğaüstü, içinde sırların saklı olduğu bir şeye bağlanmıştır. Modern tabii ilimlerin gelişmesini takiben ilk defa bu ampirik fermantasyon teknikleri yavaş yavaş teknolojiye dönüşmeye başlamıştır. Bu gelişmede en önemli sınır taşını 1810 yılında Gay-Lussac’ın alkol fermantasyonunun kimyasal madde bilançosu ve Pasteur’ün 1860 yılında alkol ve laktik asit fermantasyonlarının faktörleri üzerinde vardıkları yargılar teşkil etmektedir. Bu suretle kapı akılcı görüşlere ve fermantasyon yöntemlerinin yöntem tekniğiyle yönetilmelerine açılmıştır. Bütün bu proseslerde özel mikroorganizmaların rol alması ve mikrobik metabolizmanın kesin fonksiyonları sonraki yıllar içinde yöntem tekniğinde gelişmeler mümkün kılacak ölçüde aydınlığa kavuşturulmuştur. Eski küçük işletme yöntemlerinin çoğu endüstriyel üretim proseslerine dönüşmüştür. Bugün fermantasyon tekniği organik maddeler için kendine özgü bir üretim biçimi olmuştur ve bu üretim biçimi böyle maddeler için mevcut diğer üretim teknikleri, özellikle ziraat ve kimyasal sentez yanında, ilke olarak aynı değer taşımaktadır. Araştırma sonuçları mikroorganizmaların maddelerin parçalanması ve biyosentezinin 71 tür özelliği ve ortamla ilgili olanakları bakımından hayret verici zenginliğini ortaya koymuştur. Şimdiye kadar saptanan mikrobik metabolizma ürünlerinin sayısı binleri bulmaktadır. Burada kısmen doğada yüksek bitkilerde de yaygın olarak bulunan doğal maddeler, kısmen de yalnız belli mikroorganizmalar tarafından teşkil edilen özel bileşikler bahis konusudur. Bu tür birçok madde için mikrobik üretim olanakları ekonomik olarak ilgi çekici bulunmuştur. Çünkü bu suretle ya önceki üretim ve izolasyon yöntemleri ile olandan daha ucuza imal edilebiliyordu veya özel, yeni mikrobik ürünler için bir pazar gereksinmesi doğurmuştur. Bu gelişme sürecinde devamlı yenilenen klasik fermantasyon yöntemleri yanında, yeni endüstriyel fermantasyon prosesleri ortaya çıkmıştır. Bu prosesler zaman itibariyle birbirini aşağıda gösterildiği gibi izlemiştir. Burada yıllar kayıtlara göre ilk üretimi gösterir. Aynı zamanda bu listede iki bilimsel teknik enstitünün kuruluş yılları da bulunmaktadır. Bu farklı bölgelerde kurulan her iki enstitü mayalanma endüstrisinin gelişmesinde birlikte önemli roller oynamışlardır. -1874 Berlin’de bugünkü Fermantasyon Teknolojisi ve Biyoteknoloji Enstitüsü’nün ilk deneme istasyonu kurulmuştur. -1880 O zamana değin ispirto fabrikasının bir yan ürünü olan ekmek mayasının <havalandırma yöntemi>nin uygulanışı ile esas ürün olması; bu suretle maya endüstrisi ispirto endüstrisinden ayrı olarak kendi başına gelişmiştir. -1881 Pişirme tozunda kullanılan şarap taşının yerine kullanılmak üzere mayalanma yoluyla ticari amaçla laktik asidin (kalsiyum laktat) ilk defa elde olunmuştur. -1890 Danimarka ve USA’da ekşi kremanın elde olunmasında laktik asit başlatıcı kültürleri (Starter kültürü) kullanılmıştır. -1892 IJGB maya yetiştirme tesisinde hazırlanan saf maya kültürlerinin ispirto, bira ve maya fabrikalarında kullanılmaya başlamıştır. -1894 Endüstriyel ölçüde mantar amilazının elde olunmuştur (USA’da Takamine firması); mantar maltının alışılmış malt yerine bazı yerlerde kullanılmıştır. -1895 Baklagil tohumlarının aşılanmasında kullanılan Rhizobium’un USA’da endüstriyel anlamda yetiştirilmeye başlanmıştır. 72 -1907 Endüstriyel alkol üretiminde Sülfitablavgeyi kullanan ilk ispirto fabrikası kurulmuştur (İsveç). -1914-1918 arası: Nitrogliserine olan askeri gereksinmeyi karşılamak üzere Almanya’da devletin fermantasyona dayalı büyük çapta gliserin üretimini teşviki olmuştur. Fermantasyon yöntemi Connstein ve Ludecke tarafından geliştirilmiştir. Teknik üretim IJGB tarafından tespit ve kontrol edilmiştir. Bugüne değin kullanılan bu fermantasyon tekniği harpten sonra sabunlaştırılmasından ekonomik açığa çıkan nedenlerle gliserin terk miktarı edilmiştir. normal Çünkü halde yağın endüstrinin gereksinmesini karşılayabilecek ölçüdedir. İngiltere, Kanada ve USA’da Weizmann tarafından geliştirilen Aseton-Butil alkol fermantasyon yöntemi ile aseton üretimi gerçekleştirilmiştir. Üretim ordunun patlayıcı bir madde olan <Cordite>nin yapımında kullanılan asetona çok fazla gereksinmesi nedeniyle devletin himayesine alınmıştır. Fermantasyonda oluşan ikinci ürün olan butil alkol önce yeterli ölçüde pazar bulamamıştır; fakat harpten sonra bundan kolaylıkla elde olunan butil asetik asit ester otomobil endüstrisinin nitrosellülozlu cilası için eritken madde olarak kullanılmaya başlanmıştır. Almanya’da ekmek mayası üretiminde melas hammadde olarak kullanılmaya başlanmıştır. Bu IJGB’de <Havalı Akıtma Yöntem> nin (Zulauf ver -fahren) geliştirilmesi olanak dahiline girmiştir. Bu yöntem, muhtemelen Almanya’daki gelişmeyle ilgili olmayarak, az sonra Danimarka’da da uygulanmaya başlanmıştır ve ekmek mayası üretiminde harpten sonra dünya ölçüsünde kullanılmaya başlanmıştır. Almanya’da melastan <Mineral Maya> denilen mayanın büyük ölçüde yetiştirilmesiyle endüstriyel protein üretilmiştir. IFGM tarafından yöntem geliştirme ve üretim yöntemi ile harpten sonra ekonomik esaslara uygun bir yöntem gerçekleşmiştir. -1923 Melastan Aspergillus niger küf mantarı kullanarak üst yüzey yöntemiyle sitrik asit üretimi başlamıştır (USA’da Pzifer firması). Ürün tıpta kalsiyum taşıyıcısı olarak kullanılmıştır. -1933 Almanya’da Rheiman’da kimyasal yolla odunun şekillendirilmesi gerçekleştirilmiştir ve elde olunan şıradan endüstriyel alkol üretimi için bir tesisi kurulmuştur. 73 -1936 Vitamin C nin ticari üretiminde bir aşama olarak fermantasyon yoluyla sorbitten sorbozun elde olunmuştur (USA’da Pfizer firması). -1939 Almanya’da devletin teşvikiyle mikroorganizma proteini elde olunması için endüstriyel tesisler kurulmuştur. 1’inci dünya savaşı sırasında ilkeleri ortaya konulan tecrübeler esas olmak üzere geliştirilen yöntemlerle odun şekeri şırasından, sülfit ablavgeden ve ispirtoculuk şilempesinden, keza peynir altı suyundan protein mayası üretimine geçilmiştir. -1940 US-Tarım Bakanlığı’nın fermantasyon teknolojisi ile ilgili araştırma merkezi olan <Northern Regional Research Laboratory (NRRL)> kurulmuştur. -1942 İngiltere ve USA’da devlet himayesinde penisilinin endüstriyel üretimine başlanmıştır. Bu alanda İngiltere’de Florey ve Chain ve USA’da NRRL’deki Coghill’in çevresindeki çalışma grupları önemli gelişmeler kaydetmişlerdir. Özellikle NRRL’deki çalışmalara dayanarak eskiden beri kullanılan üst-yüzey-fermantasyon tekniği yerine 1 yıl kadar sonra <Daldırma fermantasyon tekniği (Submers) > kullanılarak penisilinin kitle üretimine geçilebilmiştir. -1945’e kadar modern fermantasyon tekniği ve biyoteknoloji dönemidir. Bu dönemde hızla artan bir ölçüde başka antibiyotikler bulunarak denemeleri yapılmıştır ve üretimleri için endüstriyel fermantasyon prosesleri geliştirilmiştir. Bunun yanında büyük sayıda başka, yeni fermantasyon ürünleri piyasaya çıkarılmıştır. Endüstriyel etilalkol, butilalkol ve diğer çözücü maddelerin üretimleri için büyük fermantasyon kapasiteli fabrikalar kurulmuştur. Bu fermantasyon ürünlerinin pek çoğunun üretim yöntemleri ilk defa 1945 yılından sonra yaygın olarak kullanılmaya başlamıştır. Bu tarihten başlayarak “Steril Daldırma Fermantasyon” tekniğinin ön koşulları araştırılmaya başlanmıştır (107). 2.12.2. Transgenik Hayvan Üretiminin Gelişim Süreci Transgenik hayvanlar gen transferi yoluyla hücrelerinde yabancı genleri taşıyan hayvanlardır. Çiftlik hayvanlarına gen transferinden; hayvanların büyüme parametrelerinin iyileştirilmesi, üreme oranının artırılması, süt üretimi, besin değerinin artırılması ve kompozisyonunun değiştirilmesi (laktozsuz süt, aminoasit yapıları değiştirilmiş proteinler vb.), yapağı üretim miktarının ve kalitesinin artırılması, hayvanların yemden yararlanma kabiliyetlerinin artırılması, hastalıklara dirençliliğin 74 yükseltilmesi, transgenik hayvanların organ vericisi haline getirilmesi amaçlanmaktadır (108). Ancak, bazı araştırıcılar insan ve hayvan sağlığı açısından çok önemli olan bazı proteinleri ve terapötik maddeleri gen transferi yoluyla hayvanların kanından veya sütünden salgılanarak elde etmeyi amaçlamışlardır (109, 110, 112, 113, 114, 115,116). Bu amaçlar doğrultusunda çeşitli hayvanların embriyolarına çok çeşitli genler transfer edilmiştir. Benjamin Brackett spermatozitlere gen transferi çalışmalarını 1970 yılında dünyada ilk defa yapmıştır (117). İlk transgenik fare ise viral transfeksiyon yöntemi kullanılarak elde edilmiştir (118). Fakat aktarılan gen bir sonraki generasyona geçmediğinden bu teknolojinin kullanımı kısa zamanda terk edilmiştir. Fakat 1980 yıllarında pronüklear DNA mikroenjeksiyon yöntemi ile Gordon ve ark. tarafından transgenik fareler elde edilmiştir (119, 120). Daha sonra 1985 yılında ilk transgenik tavşan, koyun, domuz ve inekler elde edilmiştir (121). Yapılan ilk deneysel transgenik çalışma, 1980’li yıllarda fare metallotiyonin promotorü altında sıçan büyüme hormonu geni kullanılarak gerçekleştirilmiştir (122). Daha sonraki yıllarda deneysel çalışmalardan elde edilen olumlu sonuçlarla çok sayıda büyüme hormonu geni ekonomik önemi olan çiftlik hayvanlarda tekrarlanmıştır. Ülkemizde ise ilk doktora tezi düzeyinde çalışma Bağış (1994) tarafından farelerde gerçekleştirilerek transgenik fareler elde edilmiştir. Elde edilen transgenik fareler insan büyüme hormonu geni taşımaktadır (123). 2.12.3. Memeli Hayvanlarda Hayvan Klonlama Teknolojilerinin Gelişim Süreci Klonlama eşeysiz üreme yöntemiyle genetik yapısı birbirinin aynı canlıların oluşturulması anlamına gelmektedir. İlk klonlama çalışmaları embriyonun bölünmesi ve bir embriyodan birden fazla canlının oluşturulması ile 1980 yıllarının başlarında başlamış ancak 1997 yılında erişkin bir koyunun genetik kopyasının yapılmasıyla büyük ivme kazanmıştır. Son yıllarda içinde sığırların da bulunduğu çiftlik hayvanlarının klonlanması üzerine birçok çalışma yapılmıştır (124). Klonlama teknolojisi 1970’li yılların sonunda memelilerde yavaş adımlarla ilerlemiş ancak son 10 yıl içinde çok büyük bir hızla ilerleyerek gerek biyomedikal gerekse tarımsal endüstrinin ilgi odağı haline gelmiştir (125, 126, 127). Teknik, ilk önceleri embriyoların bölünmesi ile bir embriyodan birden fazla embriyonun 75 oluşturulması şeklinde başlamış, ancak nükleus transferi (NT) ile çiftlik hayvanlarında ilk başarılı klonlama, embriyonik hücreler vasıtasıyla 1986 yılında gerçekleşmiştir (128). Daha sonra embriyodan elde edilen embriyonik hücrelerden 1996 yılında ilk koyun klonlaması yapılmış (129), ardından farklılaşmış bir hücrenin transferi yoluyla olgun bir hayvanın klonlanması ile çok büyük bir adım atılmıştır. 2.12.4. Kök Hücre ve Kök Hücre Tedavisinin Gelişim Süreci Dünyada kök hücre çalışmalarına altyapı oluşturan ilk çalışmalar 1800 lerin sonunda yapılmaya başlanmıştır. Ancak konu ile ilgili özellikle 1900’lü yılların ikinci yarısında önemli yol kat edilmiştir.(130). Kök hücre konusunda yapılan çalışmalarda önemli olduğu düşünülen gelişmeler ve tarihleri tablo 2’de özetlenmeye çalışılmıştır (131, 132, 133, 134, 135, 136,137). Tablo 2. Kök Hücre Üzerine Yapılan Çalışmalar YIL ÇALIŞMA 1878 İlk kez memeli yumurtalarının vücut dışında fertilizasyonuna yönelik çalışmalar başlamıştır. 1900 Kök hücreler ile ilgili ilk çalışma kırmızı kan hücreleri üzerinde yapılmıştır. 1909 Alexander Maximov, periferik kanda hematopoetik hücrelerin bulunduğunu öne sürmüştür. 1957 Thomas ve Freebee, hematolojik maligniteli altı hastaya sağlıklı kişilerden kemik iliği infüzyonu gerçekleştirmiştir. -Stevens bir farenin peritonal boşluğuna, bir sıçandan geliştirilen teratokarsinoması 1959 transplante etmiştir. Bu doku çok farklı türlerde doku içeren embriyoid cisimler oluşturmuştur. -Thomas ve ark. Lösemili bir hastaya ikizinden kemik iliği infüzyonu gerçekleştirmiştir. 1960 Farelerde, teratokarsinomların, embriyonik germ hücrelerinden kaynaklandığı gösterilmiştir. 1962 Periferik kan kök hücreleri farelerde saptanmıştır. 1963 Till ve McCulloh hematopoetik kök hücrelerin temel özelliklerini tanımlamışlardır. 1968 Edwards ve Bavister, ilk kez insan yumurtasının in vitro fertilizasyonunu gerçekleştirmişlerdir. 1970 Stevens insan primordial germ hücrelerinden embriyonik germ hücreleri elde etmiştir. 1971 Periferik kan kök hücreleri insanlarda saptanmıştır. 1972 Thomas ve ark. Aplastik anemide ilk allojenik kemik iliği nakli sonuçlarını yayınlamışlardır. 1974 İlk kez Friedenstein mezenkimal kök hücreleri izole etmiştir. 1975 1976 Mintz embriyonik kök hücrelerini gelişmekte olan bir fare blastosistine enjekte ederek sağlıklı mosaik bir fare elde etmiştir. Friedenstein ilk kez mezenşimal kök hücrelerin kendini yenileyebildiğini değişik doku elemanlarına farklılaşabileceğini göstermiştir. 76 1978 İlk in vitro fertilizasyon bebeği Louise Brown İngiltere’de doğmuştur. -Ashton tavşan kemik iliğinden stroma hücrelerini izole edip başka hayvanlara intraperiton implante ederek kemik ve kartilaj oluşumunu göstermiştir. 1980 -Castro-Malaspina insan kemik iliğinden mezenşimal kök hücreleri izole edip in vitro özelliklerini karakterize etmişlerdir. Ewing sarkomlu bir hastaya singenik lökosit infüzyonu yapmıştır. 1981 1988 1989 Evans, Aufman fare blastosistlerinin iç hücre kitlelerinden laboratuar ortamında ilk kök hücreleri elde etmişlerdir. İlk kordon kanı nakli yapılmıştır. -İnsan embriyonal karsinoma hücresi elde edilmiştir. -İlk allojenik kök hücre nakli yapılmıştır. 1993 İlk akraba dışı kök hücre nakli yapılmıştır. 1994 İn vitro fertilizasyon için gönüllülerden insan blastosistleri elde edilerek kültüre edilmiştir. 1995- Hayvanlardan ilk kez in vitro embriyonel kök hücre sağlanmıştır. 96 1996 İlk klonlanmış koyun Doly İskoçya’da doğmuştur. Wisconsin-Madison Üniversitesi’nden Dr. James Thomsan insan blastosistlerinden 1998 embriyonik kök hücrelerini, John-Hopkins Üniversitesi’nde John Gearhart insan embriyonik germ hücrelerini izole etmişlerdir. 2.12.5. Embriyo Dondurma Tekniğinin Gelişim Süreci Gliserolün 1949 yılında sperma hücrelerinin dondurulmasında başarıyla kullanılması (138), embriyoların da dondurularak saklanması için gerekli araştırmaların yapılmasının başlangıcını oluşturmuştur. İlk başarılı embriyo dondurma işlemi 1972 yılında fare embriyolarında gerçekleştirilmiştir (139). Daha sonra Wilmut ve Rowson dondurup çözündürdükleri fare ve sığır embriyolarından gebelik elde ettiklerini bildirmişlerdir (140). 1985 yılında vitrifikasyon ismi verilen embriyo dondurma yöntemi geliştirilmiştir (141). 2.12.6. Genetik yapısı değiştirilmiş organizmaların (GYDO) Gelişim Süreci GYDO lar ile ilgili bilim ve teknolojilerin başlangıcı medeniyetlerin gelişim sürecine bağlı olarak tarihin derinliklerinde yerini bulur. Yaklaşık 10.000 yıl önce insanoğlu medeniyetler kurarken ve geliştirirken organik ihtiyaçlarını karşılamak için hayvanları ve bitkileri kültüre almaya başlamışlardır (142). Eski ve yeni dünya ile ilgili ilk yazıtlarda, kültüre alınan bitki ve hayvan popülasyonları içerisinde gözleme dayalı 77 verim ve kalite yönünden seleksiyonların yapıldığı bilinmektedir. Bitki ve hayvan yetiştiriciliği ile ilgili geliştirilen metotların akabinde çeşitli ulus ve 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 (143). 1860’lı yıllarda Mendel’in bitki genetiğine yönelik buluşlarının (144,145) bitki ıslahında kullanımı tarihte yeşil devrim (gren revolution) adı verilen gelişmelerin önünü açmış ve yeni hibrit ve/veya bitki genotiplerinin geliştirilmesinde önemli katkılar sağlamıştır (146). Geleneksel biyoteknoloji uygulamalarında devrim niteliğinde bir değişim ise 20. Yüzyılın ortalarında yaşanmıştır. 1953 yılında DNA molekülünün yapısı ve fonksiyonunun aydınlatılması (147) ile bilim insanlarının DNA üzerinde değişiklikler oluşturarak farklı organizmaların geliştirilmesi ve üretilmesine yönelik çalışmaları hız kazanmıştır. Başlangıçta, çeşitli kimyasal veya ışın uygulamaları ile DNA üzerinde oluşturulan değişikliklerin (mutasyonların) kalıtsal olarak yeni nesillere aktarılması sonucu mutant organizmalar üretilmiştir (148,149). Daha sonraki yıllarda, crossing over mekanizması ile iki farklı hücre orjinli mutasyonların tek bir organizmanın genetik yapısında değişiklikler (rekombinasyon) oluşturmak üzere kullanılabileceği ortaya konulmuştur. Farklı yöntemler ile genetik yapısında değişiklik oluşturulmuş organizmalardan ilk defa Jacob ve Monod (1961) Escherichia coli bakteri modelinde laktoz metabolizmasını kontrol eden genlerin ifade mekanizmasını belirlemede faydalanmışlardır (150). 1955-1965 yılları arası aynı zamanda farklı bakteri türlerine ait genetik materyallerin rekombinasyonları sonucu hibrit bakteriyel suşlar geliştirilmiştir (151, 152, 153, 154, 155). Ancak genetik modifikasyonların en önemli etkisi 1970 yılların ortalarında restriksiyon ve ligasyon enzimlerinin bulunmasından sonra görülmüştür (156, 157,158). Bu teknolojinin uygulanmasına yönelik ilk başarı 1973 yılında rRNA geninin kurbağadan klonlanarak E.coli bakterisine aktarılması ve ifadesinin sağlanması ile ortaya konulmuştur (159).Endüstriye yönelik ilk uygulaması ise şeker hastalığının tedavisinde kullanılan insülin hormon geninin klonlanarak E.coli bakterisine aktarılması ve ticari üretiminin yapılmasıdır (160). 78 2.12.7. Biyoplastik Üretiminin Gelişim Süreci Biyoplastiklerin tarihi, petrokimyasal plastiklerin tarihinden daha geriye gitmektedir. İlk doğal kaynaklı termoplastik 1860’ta üretilmiş olan “selüloid” dir. Bu malzeme, selülozun kimyasal bir işlemle çözülmez hale getirilmesiyle hazırlanmıştır. Bu tarihten sonra çok sayıda biyo-kökenli plastiğin keşfine yönelik çalışmalar yapılmış ve patentler alınmıştır. Örneğin 1940’lı yıllarda biyo-kökenli etil alkolden suyun uzaklaştırılmasıyla etilen üretilmiştir. Ancak 1930’ lu ve 1940’ lı yıllarda yapılan bu keşifler yalnızca laboratuarlarda kalmış; 1950’li yıllarda ham petrol kullanılarak çok ucuza sentetik polimer üretimi yapılabildiği için de ticari kullanım bulamamıştır. 1970’lerde Hindistan etanolün küçük bir kısmını etilen üretiminde kullanmıştır. Fakat 1990’ ların başında düşük petrol fiyatları nedeni ile biyo-kökenli etilen üretimini durdurmuştur. Ancak küresel ısınma, sınırlı fosil yakıtlar ve artan petrol fiyatları nedeniyle biyoplastikler ilgi çekici hale gelmektedir (161, 162, 163). 2.12.8. Tek Hücre Proteini (THP) Gelişim Süreci Dünyadaki “protein açlığı” nın önlenmesi için yapılması gerekenlerden biri, yeni bir besin kaynağı yaratmaktır. Bunun için mikroorganizma hücrelerinin önemli oranda protein, aminoasit, karbonhidrat, vitamin vb. içermeleri nedeniyle bunların insan ve hayvanlarda besin olarak kullanılması düşünülmüştür. İlk mikroorganizmanın keşfinden bu yana insanlar tek hücreli canlıları, ekmek, şarap, ilaç yapımı vb. nedenlerle kullanılmışsa da bilinçli olarak bunun besin ve yem olarak kullanılması ve bu amaçla mikroorganizmaların üretimi yakın zamanlarda olmuştur. Besin amaçlı olarak mikroorganizmlardan elde edilen proteinlere önceleri “Mikrop Proteini” daha sonra da “Tek Hücre Proteini” (Single Cell Protein) ismi verilmiştir (164, 165). Spirulina’ nın Aztekler tarafından tüketilmesi ile alglerin insan gıdası olarak kullanılması çok eski yıllara dayanmaktadır (166). Mikrobiyal biomassdan üretilen kütlelerin kullanımına I. Dünya Savaşı yıllarında da rastlanmaktadır. Alman Max Delbruck ve Berlin’de Institut für Garungsgewerbe’ deki arkadaşları 1910’da bira mayasının hayvan yemi olarak değerli olduğunu göstermişlerdir. Ayrıca buna “Fodder Yeast” (hayvan yemi mayası) ismini vermişlerdir (167). 79 Yine bu tarihlerde Voltz ve Basdrexel kuru mayanın %90 oranında hazmedilebilir protein ihtiva ettiğini ve bu sebepten mayanın, protein ihtiyacını karşılamak üzere insan beslenmesinde kullanılabileceğini bildirmişlerdir (168). I.Dünya Savaşı’ndan sonra mayalar, insan ve hayvan beslenmesinin sağlanmasında kullanılmıştır. Mayalar inek, tavuk vb. hayvanları beslemede kullanılırken savaş zamanında önce ordu diyetlerinde daha sonra sivil diyetlerinde özellikle çorbalarına ilave edilerek kullanılmıştır. Savaştan sonra 1950’lerin sonunda besin problemi gündeme geldikçe bu konudaki araştırmalar artmış ve 1970’lerin başında bu problem daha da kötüleşince mikrobiyal biomass önem kazanmıştır (169). 1977’den sonra ise birçok yeni yöntemler geliştirilmiştir. Burada asıl özellik bakteri ve filamentözleri içeren (S. cerevisiae, C. utilis vb.) çok çeşitli mikroorganizmaların bu amaçla kullanılabilmesidir. Çeşitli konferans ve sempozyumlarda bu konu çok tartışılmıştır. 1967 ve 1973’de Amerika’da yapılan toplantılarda mikrobiyal biomass “Single Cell Protein” (Tek Hücre Proteini) adını almıştır (170). THP elde edilmesinde yapılmış bazı çalışmalar; Tuse ve ark. (1985) tarafından pirinç kabuklarının (çöplerinin) asit hidrolizatlarında yetiştirdikleri C.utilis’i hayvanlar üzerine uygulamışlardır (171). Goldberg (1985), bakterilerle methanolden THP üretimi üzerine bir değerlendirme yapmıştır (172). Nyeste ve ark. (1985) bu şekilde oluşturulan biomass ürünü üzerine kinetik çalışmalar yaparak endüstriyel düzeyde değerlendirmeler yapmışlardır (173). Davy ve ark. (1985) karbonhidrat atıklarından mayanın üretimi üzerine araştırma yapmışlardır. Bu araştırmada ilk olarak Bioceleratör tesisatının kuruluşunu ve ekonomik, ticari düzeyde değerlendirmesini vermişlerdir (174). Kamikubo ve ark. (1985) selülozdan THP üretimini araştırmışlardır. Enzimatik parçalanmayla selülozdan elde edilen şekerle C. Utilis ve S.cerevisiae’ nin üretimine çalışılmış ve enzimatik selülozun ayrışmasıyla elde edilen şekerli ortamda iyi bir üreme gözlenmiştir (175). Ebbinghaus ve ark. (1985) THP üretimi için metanolden faydalanmışlardır. Norprotein kullanmışlar ve ticari açıdan değerlendirmesini yapmışlardır (176). Chahal (1989), zengin protein içeriği olduğu saptanan Pleurotus sajor-caju’ yu mısır 80 atıklarında (koçanı, samanları) üretmeyi başarmış ve sonuçta %49 protein biomass elde etmişlerdir (177). Samman ve ark. (1993), THP işlemi boyunca değişen proteini izlemek için 28-h metodu üzerine çalışmışlardır (178). Moreno ve ark. (1991), THP’deki toksik etki yapan nükleik asit miktarının indirgenmesi için çalışma yapmışlar, DNA ve RNA hidrolizasyonu için bir endonükleaz olan immobilize benzoaz kullanmışlardır (179). Sandhu ve ark. (1983), 9 ayrı mayanın peyniraltı suyunda üreme durumlarını incelemişlerdir (180). Kiessling ve ark. (1993), gökkuşağı alabalığında iki bakteri türüne ait THP nin besin değerini incelemişlerdir (181). Assem ve ark. (1991), hemiselülozu kullanabilen 10 tür mikroorganizma üzerinde, yüksek biomass eldesine çalışmışlardır (182). Enwefa ve ark. (1992), tropikal bir meyve olan pawpaw’ın pulp extraktından THP üretimini ve bunu etkileyen etmenleri araştırmışlardır (183). Gadgoli ve ark. (1991), tarafından Musa paradisiaca kabuklarından THP eldesi araştırılmıştır (184). Vaccarino ve ark. (1992), tarafından üzüm posasının THP üretiminde uygunluğu araştırılmıştır (185). Türkiye’de yapılmış bazı çalışmalar da şunlardır: Özyurt (1979), zeytin suyundan üretilen mikrobiyal proteinin fareler ve sıçanlar üzerine etkisini araştırmıştır(186). Karaboz ve Öner (1988), şapkalı mantarlardan Morchella conica var. costata’nın batık kültürde üretilmesi ve bunun THP olarak değerlendirilmesini amaçlamışlardır (187). Karapınar (1984), portakal artığının karbon kaynağı olarak kullanılabileceğini göstermiştir (188). Güven ve Cansunar (1983), atık sülfit liköründe THP üretimi üzerine çalışmışlardır (189). Özyurt (1977), zeytin suyundan hazırlanan vasatlarda çeşitli mikroorganizmaların 81 gelişimini araştırmıştır (190). Sırma (1985), ince kapaktan tek hücre proteini eldesi üzerine çalışmıştır (191). İnanç (1994), Scenedesmus spp.’in yetiştirlmesi ve izolasyonu üzerine çalışmıştır (192). Beyatlı ve Aslım (1990), peyniraltı suyunda Kluyveromyces lactis ve C. Tropicalis mayalarının yetiştirilmesine çalışmıştır (193). Çelikol (1975), peyniraltı suyunun besiyeri olarak kullanılışını araştırmış, agar olarak değerlendirilebileceğini göstermiştir (194). Algur ve Gökalp (1991), THP üretimini etkileyen bazı fermantasyon parametrelerini araştırmıştır (195). Kaya (1993), portakal, mandalina, elma kabukları ve üzüm küspesi ile hazırlanan besi ortamlarında THP üretimini başarmıştır (196). Aksöz ve ark. (1989), bazı gıda endüstrisi atık ve artıklarını kullanarak elde edilen Gibberella fujikuroi’ nin hayvan yemlerine THP olarak katılıp katılamayacağını araştırmışlardır (197). 2.12.9. Monoklonal Antikorların Gelişim Süreci Monoklonal antikorlar, immunize edilmiş hayvanın tek bir B hücresinin hücre kültürü ortamında çoğaltılmasıyla elde edilen antikorlardır. Monoklonal antikor eldesi Georges J. F. Köhler ve Cesar Milstein tarafından geliştirilen hibridoma teknolojisi sayesinde olanaklı hale gelmiştir. Bu teknoloji ile antikor sentezleyen ama ölümlü lenfositler kültür ortamında çoğalabilme özelliği olan miyelom hücreleri ile birleştirilmiş ve ortaya çıkan hibrit hücrelerin ölümsüzlük ve antikor üretme özelliğinden yararlanılmıştır. İlerleyen yıllarda bu teknolojinin tanı, tedavi ve yaşam bilimi araştırmalarında çok yaygın uygulama alanları bulması ve immun sistemin çalışma mekanizmalarının çok daha iyi anlaşılmasının sağlanması, bu konuyu ortaya çıkarıp geliştiren Georges J. F. Köhler ve Cesar Milstein’a 1984’te Nobel ödülü kazandırmıştır. O günlerden bu yana bu teknoloji geliştirilmiş ve monoklonal antikor geliştirmek standart bir yöntem haline dönüşmüştür. Öte yandan monoklonal antikorların kullanıldığı analitik tekniklerin yanı sıra, bu antikorlar son yıllarda çeşitli hastalıkların tedavisinde de kullanılmaya başlamıştır. Monoklonal antikorlar spesifik antijenlere bağlanma yeteneklerinden dolayı kanser 82 çalışmalarında da kullanılmıştır. Çok sayıda monoklonal antikorun kanser hastalarında kullanımına onay verilmiştir. Kanser dışındaki hastalıkların tedavisinde de monoklonal antikorlar kullanılmaya başlamıştır (Chron hastalığı tedavisi, organ transplantasyonundan sonra immun sistemin reddinin önlenmesi gibi ) (198). 2.12.10. Rekombinant DNA Teknolojisinin Gelişim Süreci Rekombinant DNA teknolojisi özellikle 1960'lı yılların sonlarına doğru DNA ile ilgili bazı enzimlerin etki mekanizmalarının anlaşılması sayesinde gerçekleştirilen bir dizi yöntemleri kapsamaktadır. Bununla birlikte bu süreçte 1940' lardan 1970' lere kadar moleküler biyolojinin gelişmesini sağlayan bilgi birikimi de rekombinant DNA teknolojisinin temelini oluşturmuştur. Genetik çeşitlenme olaylarının yapay olarak gerçekleştirilmesi esasına dayanan rekombinant DNA teknolojisine ilişkin ilk çalışmalar, 1973 yılında başta Cohen olmak üzere bir araştırma grubunun önderliğinde in vitro koşullarda gerçekleşmiştir. Buna göre doğada eldesi imkânsız olan yeni gen düzenlemelerinin yapılması bu teknolojiyle sağlanabilmekte, bir canlının genotipi önceden belirlenebilmekte ve yönlendirilebilmektedir. In vitro koşullarda oluşturulan yeni DNA moleküllerine önceleri "kimera" (aslan başlı, keçi gövdeli ve yılan kuyruklu mitolojik bir yaratık) adı verilmiştir. Bu kimeralar, birbirleriyle ilişkili olmayan ve farklı kökenlere ait genleri içeren rekombinant DNA molekülleridir. Rekombinant DNA teknolojisi 1980'li yıllarda dev adımlarla ilerlemiş ve günümüzde adından en çok bahsedilen ve moleküler genetikte devrim yaratan bir bilim dalı olmuştur. Özellikle 1985'de ortaya atılan bir veya iki hücreden elde edilen DNA'nın birkaç saat içerisinde çoğaltılarak 24 saatte genetik tanının konmasına olanak sağlayan polimeraz zincir tepkimesi (PCR) rDNA teknolojisi için belki en büyük gelişmelerden biri olarak kabul edilebilir (199). Rekombinant DNA Teknolojisi Kısa Tarihçe 1960 ‘da restriksiyon endonukleazlar bulunmuştur. 1969 E.coli’de EcoRI’in varlığı belirlenmiştir. 1970 yılında revers transkriptase enzimi saptanmıştır. In vitro gen sentezi gerçekleştirilmiştir. 1972’de ilk rekombinant DNA molekülü hazırlanmıştır. 1973’ de plasmidler gen klonlanmasında kullanılmıştır. 1975’ de gen spesifik problarla parental 83 DNA saptanmıştır. 1977 DNA baz sıraları belirlenmiştir. Somatostatin rDNA teknolojisi ile üretilmiştir. 1978 yılında insan genomik kütüphanesi hazırlanmıştır. 1979’ de rDNA ile insülin hazırlanmıştır. 1979’ de şap virusu viral antijeninin E.coli’ de klonlanmıştır. 1982’ de insan insülini E.coli’ de klonlanmış ve ticarete sunulmuştur. İnsan kanser geninin izolasyonu, klonlanması ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Rat büyüme hormonu fare embriyosuna transfer edilmiştir. 1985 yılında tütün bitkisi herbicide (glyphosate) dirençli hale getirilmiştir. PCR tekniği geliştirilmiştir. 1987’de farelerdeki genetik hastalığın (shiverer mutasyon) fonksiyonel genin fare embriyolarına verilmesi ile tedavisi gerçekleştirilmiştir. 1988’ de genetik manipulasyonla elde edilen soya fasulyesi üretilmiştir. Gen tabancası (gene gun) geliştirilmiştir. 1990’ da ilk fertil mısır üretilmiştir. 1991 yılında transgenik domuz ve keçi elde edilmiştir. (insan hemoglobini üreten). İnsanlarda kanserin tedavisinde genler kullanılmaya başlanmıştır. Sonuç olarak rekombinant DNA teknolojisinin oluşturduğu devrim sonucu insanın doğal olarak ürettiği pek çok biyokimyasal çok daha güvenli, saf ve etkili olarak üretilmektedir. Bunun yanı sıra gen tedavisi biyoteknolojik ilaçlar için de önemli bir potansiyeli oluşturmaktadır. Gelecekte bu konuda önemli gelişmeler beklenmektedir (200). 2.13. TARİHTE BİTKİSEL ÜRÜNLERİN İLAÇ OLARAK KULLANILMASI Bitkiler binlerce yıldan beri tedavi amacıyla kullanılmaktadır. Tıbbi bitkilerin, hastalıkların tedavisinde bir kaynak olarak kullanılmasının ilk bilimsel izleri ve yazılı delilleri, 5000 yıl öncesi erken dönem Çin, Hint ve Yakındoğu medeniyetlerine kadar uzanmaktadır (201). Anadolu’da tarih öncesi dönemden başlayarak Mezopotamya, Eski Mısır, Hitit, Yunan, Roma, Selçuklu ve Osmanlı dönemlerinde bitkisel ilaçlar kullanılmıştır. Cumhuriyet Dönemi’nde de halk tıbbı (tıbbi folklor) araştırmaları yapılmıştır. Anadolu insanının Yontmataş (Paleolitik) çağından beri bitkileri tedavi amacıyla kullandığı ve yaklaşık 50.000 yıldan beri bitkilerden çeşitli amaçlarla yararlandığı bilinmektedir (202). Eski Mısır dönemine ait tıbbi papirusların bulunması, Mısır tıbbı ve ilaçları hakkındaki bilgilerimizi çok genişletmiştir. İlaçlar ve tedavi ile ilgili papirusların en önemlisi İ.Ö. 1550 yıllarında yazıldığı tahmin edilen Ebers papirusudur. (203). 84 Mezopotamya uygarlığı döneminde kullanılan bitkisel drog miktarı 250 civarındaydı. Bu döneme ait tabletlerdeki reçetelerde, bugün dahi tababette kullanılan droglara sık sık rastlanmıştır (204). Grekler döneminde 600 kadar tıbbi bitki tanınıyordu (205). Arap-Fars uygarlığı döneminde bu rakam 4000 civarına kadar yükselmiştir (206). On dokuzuncu yüzyılın başlarında ise bilinen tıbbi bitki miktarı 13000 ‘i bulmuştur (207). Asya ile Avrupa arasında bir köprü konumunda bulunan Anadolu yüz yıllardır bitkisel ilaç ve baharat ticaretinde önemli bir rol oynamıştır. Anadolu ‘da ilaç etken naddesi olarak kullanılan bitki ve bitki kısımları ticaretinin çok eski tarihi çağlardan beri yapıldığı bilinmektedir (208). Bizanslılar döneminde 6. Yüzyıldan itibaren İstanbul, baharat ve drog ticaretinin merkezi haline gelmiştir. Osmanlı imparatorluğu döneminde de Anadolu baharat ve drog nakliyatındaki önemini korumuştur (210). Yirminci yüzyılda tıbbi ve aromatik bitkilerin üretim ve kullanımındaki gelişmeler incelendiğinde, yüzyılın başlarında teknolojinin getirdiği yenilikler, sosyal ve politik değişimler, bitkilerin ilaç olarak kullanımının hızla azalmasına neden olmuştur. 1930’lu ve 1940’lı yıllarda organik kimyasalların sentezi, tıbbi bitkilere ilave olarak sentetik ilaçların üretimini teşvik etmiştir. Dünya Savaşı’nı izleyen ekonomik ve sosyal değişiklikler ile bitkiler ve tedavilerle ilgili yeni tanımlamalar, sentetik kimyasal ilaçların elde edilmesi sonucu endüstriyel ilerlemelerle modernleşen batı ülkelerinde, 1970’li yılların sonuna kadar bitki ekstraktları ile bitkilerin kullanımında azalmaya neden olmuştur (210). Yirminci yüzyılın başlarında listelenen ilaçların %40’ ından fazlası (çoğunlukla rafine edilmeden elde edilenler ) bitkisel kökenli iken, 1970’li yılların ortalarına gelindiğinde %5 ‘in altına düşmüştür (211). 1980 ve 1990’lı yıllarda tüketicilerin sağlık hakkında daha fazla bilgilenmeleri, özellikle gelişmiş ülkelerde bitkisel ilaçlar lehine gözlenen ilgi artışı, organik ve doğal besinlere olan yönelme beraberinde tıbbi ve aromatik bitkileri tekrar gündeme getirmiştir. Bu 85 durum gelişmiş ülkelerde bitkisel ilaçlar ile ilgili yasa ve yönetmelikleri yeniden ciddi bir şekilde ele almaya itmiştir (212). 1980 ve 1990 ‘lı yıllarda tıbbi ve aromatik bitkiler üzerinde başlanan araştırmalar, bitkilerin üretimindeki gelişmelere, biyoaktif bileşenlerin ekstraksiyonuna ve tıbbi uygulamaların doğrulanmasına önderlik etmiştir (213). 2.13.1. Osmanlı Devleti’nde Tıbbi Bitkilerin İlaç Olarak Kullanımı Osmanlı Devleti’nde ilaç yapımında çok sayıda bitki kullanılmıştır. Tıbbi bitkilerin bir kısmı Osmanlı coğrafyasında yetişmekle birlikte kayda değer bir kısmı da ithal edilmekteydi. Basit ilaç olarak veya kompoze ilaç (mürekkeb edviye) yapımında bu bitkilerin kök, tohum, meyve, yaprak ve çiçekleri yanında bitkilerden elde edilen yağ, reçine ve zamk gibi ürünler de kullanılırdı. Öte yandan Paracelsus tıbbının etkisinin olmadığı klasik dönemde bile, ilaç yapımında madeni ve hayvansal maddelere de müracaat edilirdi (214). 2.14. BİYOTEKNOLOJİNİN ECZACILIK ALANINDAKİ UYGULAMALARI VE FARMASÖTİK BİYOTEKNOLOJİNİN GELİŞİMİ İlaç sektöründe hastalıkların erken teşhisinde kullanılacak biyomarkerların tespitinde, yan etkileri azaltılmış veya tamamen ortadan kaldırılmış etkin ilaçların üretiminde ve daha güvenli aşıların üretilmesinde biyoteknolojik tekniklerden faydalanılmaktadır (215,216). Eczacılıkta başlıca ilaç, aşı ve diagnostiklerin ve bunlarla ilgili taşıyıcı sistemlerin araştırılması ve üretimi amacıyla biyoteknolojiden yararlanılmakta ve biyoteknolojinin üretim amacıyla en fazla kullanıldığı iki alan tarım ve eczacılık olmaktadır. Farmasötik Biyoteknoloji 1990 yılından beri tüm dünya ülkelerinde eczacılık fakültelerinde yapılandırılmaya başlanan, ülkemizde eczacılık fakültelerinin bazılarında 1993’ den beri kurulmuş olan ve 2000 yılı Nisan ayında Avrupa Farmasötik Biyoteknoloji Derneği (EAPB-European association of Pharmaceutical Biotechnology) çatısı altında örgütlenen bir akademik ve endüstriyel dal olarak gelişmesini sürdürmektedir. 86 Farmasötik Biyoteknoloji, biyoteknoloji ürünü ilaç, aşı ve tanı malzemelerinin süreç geliştirme, karakterizasyon, üretim ve ruhsatlandırma gibi yasal işlemleri ile ilgili tüm bilimsel ve teknik konuları kapsayan bir alandır (217). 2.14.1. Farmasötik Biyoteknoloji Ürünlerinin Tarihsel Gelişimi Penisilin’ in 1928’de Alexander Fleming tarafından üretilmesi ile başlayan biyoteknolojik yöntemle ilaç üretimi 1970’ li yıllarda gerçekleşen iki önemli bilimsel gelişme sonucu bugünkü modern yapısına ulaşmıştır. İlk farmasötik biyoteknoloji ürünü bilindiği gibi “Humulin” adıyla tedaviye sunulan rekombinant insan insülinidir (218, 219). Genetik mühendisliği ve moleküler biyolojinin geliştirdiği teknikler biyoteknolojide büyük gelişmelere yol açmıştır. İlaç sanayiinde rekombinant DNA teknolojisi, antibiyotiklerin, hormonların, aşıların, enzimlerin ve antikorların büyük miktarlarda üretilebileceği yeni yöntemler getirmektedir (220). Bu yeni teknolojinin etkisi, çeşitli kimyasal madde gruplarının oluşturduğu geniş bir yelpazeyi kapsamaktadır. Biyoteknolojinin ilaç ve sağlık alanındaki kullanımı 1980’li yıllarda hızlanan insan genlerinin haritasının çıkarılmasına ilişkin çalışmalara bağlı olarak yoğunlaşmıştır. ABD Enerji Bakanlığı 1984 yılında, insan geni haritasının çıkartılması konusunda daha kapsamlı bir çalışma yapılmasını önermiştir. Dört yıl sonra böyle bir iş tasarlanan projenin başına 1950’ lerin ilk yıllarında DNA yapısındaki çift sarmalı keşfeden çalışması dolayısıyla fizyoloji dalında Nobel ödülünü kazanan Amerikalı bilim adamı James Dewey Watson getirilmiştir (221). “İnsan Genom Projesi” olarak bilinen proje çalışmaları sonucunda 2001 yılında insan genomunun büyük bir bölümü, 2003 yılında ise tamamının çözümlendiği iddia edildi. Bu proje ile Watson ve Francis Crick DNA’ nın yapısını çözerek 20. yüzyılın en çok tartışılan ve en önemli keşiflerinden birini gerçekleştirmiş oldu. Son yirmi yıldır gen teknolojisinde kaydedilen hızlı gelişmelerle birlikte canlıların genom analizi ile ilgili çalışmalarda önemli gelişmeler kaydedilmiştir. İnsan genomunun çözümlenmesi ile genlerin ve işlevlerinin tanımlanmasına gidilmiş ve böylece sağlık alanında, tanıdan tedaviye, tıp alanında kullanılması yönünde adımların atılmasına yol açmıştır. İlerleyen teknolojiler aracılığıyla, genlerdeki mutasyonların kanser, kalp hastalıkları, diyabet gibi çeşitli genetik hastalıkların tedavisinde kullanılması olanaklı olabilecektir. 87 Ayrıca DNA mikroçipleri kullanılarak kişilerin bireysel gen profillerinin çıkartılması ve böylece hangi hastalıklara yatkın olduklarının ya da uygun tedavi yöntemlerinin ne olabileceğinin belirlenmesi de sağlık alanındaki kullanıma girmiştir. Sağlık ve tıpta kullanım alanlarının başında üreme biyoteknolojisi gelmektedir. Bu teknolojinin kullanımı ülkemizde de oldukça yaygındır. Biyoteknolojinin sağlık alanındaki kullanımının başarı alanlarından biri klinik uygulamalardır. Biyoteknoloji, yeni ve çok düşük dozda etkili moleküller olan, biyoterapötiklerin endüstriyel boyutta üretimini sağlar. Bu alanda başta 1986’ da onaylanmış olan Hepatit B aşısı olmak üzere geleneksel yönteme göre oldukça güvenilir aşılar geliştirilmiştir. Son yıllarda ise, Rekombinant DNA tekniklerinin kullanımı ile HIV aşısının geliştirilmesi yönünde adımlar atılmaktadır (222). Avrupa Farmakopesi ve Amerikan Farmakopesi 23’ de biyoteknoloji ürünleri; -Rekombinant DNA teknolojisi ürünleri, -Hibridoma teknolojisi ürünleri ve -Transforme olmuş sürekli hücre kültürlerinde üretilen ürünler olmak üzere ele alınmakta ve ileri teknolji ürünleri olarak adlandırılmaktadır. Bu ürünlerle ilgili resmi standartlar; tanıma, potens, nitelik ve saflık üzerine yoğunlaşmıştır ve kaynak, bileşim ve amaçlanan kullanım önemlidir (223). Eczacılık alanında araştırılan, üretilen ve kullanılan ürünler aşağıda sınıflandırılmıştır (224). Peptid ve Protein Yapıda İlaçlar -Rekombinant DNA teknolojisi ile üretilen protein ve peptidler -Monoklonal antikorlar -Peptidomimetikler -Transgenik hayvanların sütünde salgılanan peptid ve proteinler Aşılar -Rekombinant aşılar -DNA aşılar 88 Gen İlaçlar -Plazmid DNA -Oligonükleotidler -Antisense oligonükleotidler Küçük Biyolojik Moleküller -Antibiyotikler -Aminoasitler -Vitaminler 1999 yılı dahil ABD’ de 100 biyoteknoloji ürünü ilaç FDA’ dan onay almıştır; 300’ den fazla ilaç da klinik geliştirme denemelerinin son safhasındadır, bunların yaklaşık yarısına yakını kanser ilacıdır ve 77 civarında da aşı bulunmaktadır (225, 226). İnsülin Modern biyoteknolojinin ilk ürününde pankreasta üretilen, vücudun kan şekeri (glukoz) konsantrasyonunu düzenlemek için kullandığı bir protein hormonu olan insülin kullanılmıştır. Diyabet hastaları insülin üretememekte ve kan glukozunu yeterli ölçüde düzenlemek için bir dış kaynağa ihtiyaç duymaktadır. İnsülin ilk olarak 1920'lerin başında ineklerin ve domuzların pankreaslarından izole edilmiştir. Bu hayvan kaynaklı insülinin diyabetli hastaların tedavisinde etkili olduğu kanıtlanmıştır ve bu insülin hastaların kullanımına sunulmuştur. Ancak, hayvan kaynaklı insülin insan materyali ile özdeş olmadığından, hekimler bu insülinin uzun süreli kullanımı ile ilgili olarak giderek daha fazla kaygılanmıştır. Ayrıca, diyabet hastalarının populasyonu 1970'lerin ortalarında artmaya devam ettiği için, hayvan kaynaklı insülinin uzun süreli tedarikiyle ilgili dikkate değer kaygılar ortaya çıkmıştır. Bu faktörler insan hastalıklarına yeni genetik mühendisliği teknikleri uygulamak isteyen küçük bir biyokimyager grubu için insülini ideal bir hedef haline getirmiştir. 1978'de San Francisco'daki California Üniversitesi'nde Herbert Boyer'in laboratuarında insan insülini geninin sentetik bir versiyonu oluşturulmuş ve Escherichia coli'ye yerleştirilmiştir. İnsülin bir proteindir ve diğer tüm proteinler gibi, aminoasitler adı verilen bir yapı taşları zincirinden meydana gelir. Bir proteindeki aminoasitlerin sırası 89 rastgele değildir; o proteine özgüdür. Aminoasit dizilimi bilindiğinde, buna karşılık gelen DNA dizilimi izole edilebilir (veya bu durumda kimyasal yolla sentezlenebilir) ve insan proteinini oluşturmak üzere bakteri hücrelerine yerleştirilebilir. Bunu yapabilmek için, ilk önce yabancı DNA parçası, taşıyıcı işlevi gören küçük bir DNA çemberi olan bir plazmide yerleştirilir. İnsan genini taşıyan yeni "rekombinan" plazmid daha sonra başka bir bakteri hücresine yeniden yerleştirilir. Plazmid üzerindeki insan geni hücreye girdikten sonra hücrenin protein yapıcı mekanizması tarafından okunabilir. Zamanında, Boyer ve arkadaşlarının gen sentezi yaklaşımı duyulmamıştı. Fakat bugün, bu yaklaşıma daha sık rastlanmaktadır ve doğrudan veya dolaylı olarak insan DNA'sının izolasyonunda kullanılan diğer yöntemler daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Rekombinan insan insülini ilk kez modern biyoteknolojinin ilk ürünü olarak Boyer'in şirketi Genentech tarafından Ekim 1982'de geliştirilmiştir. Bu ilk başarıdan beri biyoteknolojinin insan tıbbına uygulanması olağanüstü bir hızda artmaya devam etmektedir (227). Tablo 3. FDA Onayı Alarak Piyasaya Çıkmış Olan Biyoteknoloji Ürünü İlaçlar (228). Ürün Adı ve Kategorisi Endikasyon Onaylandığı Yıl Humulin® Diabet 1982 Novolin®70\30, L, N, R 1991 Humalaog® 1996 Rekombinant insan insülini Protropin®, Somatrem, Çocuklarda büyüme hormonu 1985 Humatrope®, Somatropin yetersizliği 1987 Biotropin® 1995 Genotropin® 1995 Norditropin® 1995 Nutropin®, Nutropin AQ® 1997 Saizen® 1996 Rekombinant insan büyüme hormonu Geref® Rekombinant insan büyüme hormonu salan faktör 1997 90 Serostim® Rekombinant insan büyüme hormonu Roferon® A, İnterferonα-2a Intron® A, Interferonα-2b Wellferon, Interferon α-n1 Çocuklarda AIDS’ e bağlı büyüme bozukluğu 1998 Saçlı hücre lösemisi 1986 AIDS’e bağlı sarkoma 1988 Kronik myelojen lösemi 1995 Hepatit C 1996 Saçlı hücre lösemisi Genital siğiller 1986 AIDS’e bağlı sarkoma 1988 Hepatit C 1988 Hepatit B 1991 Malign melanom 1992 Kemoterapiye bağlı foliküler 1995 lenfoma 1997 18 yaşın üzerindeki kronik hepatit C tedavisinde Actimmune, Interferonγ-1b Malign osteopetrozisin geciktirilmesi PEG-Intron, Peginterferon α-2b 2000 Kronik hepatit C’de ribavirin ile birlikte 2001 Activase®, Alteplase Akut miyokard enfarktüsü 1987 Rekombinant doku plazminojen aktivatörü Pulmoner emboli 1990 Akut miyokard enfarktüsü hızlı 1995 infüzyon İskemik darbe 1996 Akut miyokard enfarktüsü 1996 TNKase, Tenecteplase Akut miyokard enfarktüsü 2000 Alferon®, Interferon α-n3 Genital siğillerin tedavisi 1989 Epogen® Kronik böbrek yetmezliği ve 1989, 1990 Retevase® Reteplase Rekombinant doku plazminojen aktivatörü AIDS’e bağlı anemilerin tedavisinde Prokrit® Kemoterapiye bağlı anemilerde 1993 Cerrahiye bağlı kan kayıplarında Rekombinant Eritropoetin Çocuklarda kullanılma 1996 91 Kronik böbrek yetmezliğine bağlı anemilerde Aranesp®, Darbepoetin alfa 1999 2001 Actimmune®, Interferonγ-1b Kronik granülomatöz hastalık 1990 Neupogen®, Filgastrim Kemoterpi ile indüklenmiş 1991 nötropenide Rekombinant G-CSF Kemik iliği transplantasyonunda Kronik ciddi nötropenide Periferal kan hücresi transplantasyonunda Çocuklarda akut miyeloid lösemide 1998 Leukine® Kemik iliği nakli 1991 Rekombinant GM-CSF Akut lösemide kemoterapiye bağlı 1995 nötropeni Allojenik kemik iliği Proleukin®, Interlökin-2 transplantasyonu 1995 Böbrek hücresi karsinoması 1992 Metastatik melanoma 1998 Hemofili A 1993 KoGENate® Recombinate® Rekombinant Faktör VIII 1992 Betaseron® 1993 Rekombinant Interferonβ-1b Multiple skleroz Avonex® 1996 Rekombinant Interferonβ-1a Pulmozyme® RekombinantDNase Kistik fibröztedavisinde 1993, 1996 Rekombinant Glucocerebrosidaz Gaucher hastalığı 1994 BeneFIXᵗᵐ Hemofili B 1997 NovoSeven®, Rekombinant faktör VIIa Hemofiili A ve B 1999 Carticelᵗᵐ,Otolog condrosit kültürü Klinik önemi olan cartilaj 1997 Cerezyme® Rekombinant insan faktör IX defektlerinde Enbrel Tümör nekroz faktör reseptörü Romatoid artrit 1999 92 Gonal-F®, rekombinant FSH Kısırlık 1997 Infergen®, Rekombinant interferon Kronik hepatit C’de 1997 Refludanᵗᵐ Heparin ile indüklenmiş 1998 Rekombinant lepuridin trombositopeni tip II’de Alfacon-1 2.15. TÜRKİYE’ DE BİYOTEKNOLOJİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ VE GÜNÜMÜZDEKİ DURUMU Türkiye’de biyoteknolojinin önemi ve önceliği konusundaki vurgular ve bu yolda atılacak adımlar 1980’li yıllara rastlar. 1982’de biyoteknoloji konusunda ilk çalışmalar TÜBİTAK bünyesinde, Enzim Teknolojisi İhtisas Komisyonu ile başlamıştır. 1983’de Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji Araştırma Enstitüsü (GMBAE) kurulmuştur. 1984’te TÜBİTAK tarafından Biyoteknolojide Türkiye’nin Önceliklerini Saptamaya Yönelik İhtisas Komisyonu oluşturulmuştur. 1986 yılında Biyoteknoloji Derneği kurulmuştur. 1985’te ise, TÜBİTAK Temel Bilimler Araştırma Grubu Biyoteknoloji İhtisas Komisyonu tarafından “Biyoteknoloji Alanında Türkiye ve Geliştirme Politikası” başlıklı rapor hazırlanarak bir durum tespiti yapılmış ve politika önerisi sunulmuştur. 1988’de DPT’nin biyoteknoloji alanındaki çalışmaları Bilim Araştırma Teknoloji Ana Planı ile başlamıştır. 1989’da VI. Beş Yıllık Kalkınma Planında biyoteknoloji ile ilgili çalışmalar yer almıştır. 1992 yılında TÜBİTAK Marmara Araştırma Merkezi (MAM), Gen Mühendisliği ve Biyoteknoloji Araştırma Enstitüsü’ne dönüştürülmüştür. 1996 yılında TÜBA-TÜBİTAK ve TTGV’ den uzmanların katılımıyla Genetik-Gen Mühendisliği-Biyoteknoloji Alanına Yönelik Politikalar Çalışma Grubu tarafından 93 “Bilim-Teknoloji-Sanayi Tartışmaları Platformu” oluşturulmuş ve sonucunda Türkiye’de moleküler biyoloji-gen teknolojisi-biyoteknoloji alanına yönelik politika önerileri geliştiren bir rapor hazırlanmıştır. 1997 yılında gerçekleşen üçüncü Bilim Teknoloji Yüksek Kurulu toplantısında da Türkiye’de Biyoteknoloji\Gen Mühendisliği Çalışmalarında Düzenleyici Kuralların belirlenmesi biyogüvenlikle ilgili olarak önemli bir gelişmedir. 1999’da Beşinci Bilim Teknoloji Yüksek Kurulu’na sunulan raporun önerileri doğrultusunda Ulusal Biyogüvenlik Kurulu’nun oluşturulması kararı alınmıştır (229). VIII. Beş Yıllık kalkınma Planı’nda Biyoteknoloji bilim ve teknolojiyi geliştirme çerçevesindeki temel amaçlar arasında kabul edilmiştir. Şu anda toplam 6 üniversitede yüksek lisans ve doktora programları yürütülmektedir (230). 2.16. DÜNYA VE TÜRKİYE’DE BİYOTEKNOLOJİK GELİŞMELER KARŞISINDA POLİTİKA SEÇENEKLERİ VE BİYOGÜVENLİK Başlangıçta akademik kuruluşların çalışmaları olarak başlayan Biyoteknoloji, başta ABD olmak üzere birçok sanayileşmiş ülkede bir endüstri kolu haline gelmiş olup, şirketlerin ilgi alanına girmiştir. Biyoteknoloji önümüzdeki dönemde en önemli endüstri alanı olma yolunda hızla ilerlemektedir. Biyoteknolojinin çalışma alanları dikkate alındığında, insan sağlığı, sosyal yapı ve biyolojik çeşitlilik üzerinde yapacağı olumlu etkiler yanında olumsuz etkiler de oluşturabileceği ön kabulünden yola çıkarak insanın ve gezegenimizin güvenliğinin önemli bir bileşeni olarak biyolojik güvenliği sağlamak amacı ile uygun tedbirlerin alınması gerekmektedir (231). Biyoteknolojik ürünlerin insanoğlunun besin zincirine, soluduğu havaya, içtiği suya, aldığı ilaca doğrudan bağlantılı olması, bu ürünlerle ilgili ekonomik, etik ve toplumsal tepkilerin boyutunu belirlemektedir. Gelişmiş ülkelerde biyoteknoloji uygulamaları ile ilgili olası yarar ve zararlar üzerine yoğun araştırmalar yapılmakta ve bu araştırmalar sonucunda uygun politikalar geliştirilmeye çalışılmaktadır (232). Biyoteknolojinin Türkiye’deki gelişim seyrine bakıldığında “politika” düzleminde yani kalkınma politikaları içinde yer alması 1980’lere; bilim ve teknoloji politikaları içinde 94 yer alması ise 1990’lara rastlamaktadır. Ancak “yasalaştırma” düzleminde Biyogüvenlik çalışmaları daha geriden gelmektedir. Burada dikkat çekilmesi gereken nokta Biyogüvenlik önlemlerinin yaşamımıza her geçen gün daha etkili biçimde giren biyoteknoloji ürünleri ve uygulamalarının gerisinden geliyor olmasıdır. Bu geriden geliş de aslında biyoteknolojinin risklerine açık oluş anlamını taşımaktadır (233). 95 3.TARTIŞMA VE SONUÇ Biyoteknolojinin değişen ve gelişen tanımları, bir bilim dalı olarak ortaya çıkışından bugüne geçirdiği aşamaları göstermektedir. Biyoteknolojiye yön veren çeşitli alanlardaki gelişmeler ve devam eden çalışmalar ise biyoteknolojinin gelecekteki durumunu belirleyecektir. Günümüzde biyoteknoloji daha çok gen düzeyindeki çalışmalar ve dikkat çekici ilaçların geliştirilmesi ile ilişkilendirilse de tarihsel olarak ilk önce besinlerle ve besin yetersizliği, kıtlık ve tarımsal sorunlarla ilgilenmiştir. Biyoteknoloji, geleneksel ürünlerden ileri teknoloji ürünlerine kadar çok geniş bir yelpazeyi içine almaktadır. Geleneksel biyoteknoloji dönemindeki bilgi birikimi ve teknolojiyle biyolojik sistemler, herhangi bir değişime tabi tutulmaksızın ekmek, peynir, yoğurt, alkol vb. maddelerin üretilmesinde kullanılmıştır. Ara dönemde genomlarında köklü bir değişiklik yapılmaksızın biyolojik sistemlerin endüstride kullanım alanları genişletilmiş sınırlı tekniklerle antibiyotik, enzim, protein vb. maddelerin üretimi geliştirilmiştir. Modern biyoteknoloji ile birlikte gelişmiş ve modern teknikler biyolojik sistemlere uygulanmaya başlamıştır. Mutasyonlar ya da rekombinant DNA teknolojisi yardımıyla oluşturulan yeni fenotipik karakter taşıyan mutantlar veya transgenik organizmalar endüstride ve tüm alanlarda yoğun biçimde kullanılmaya başlanmış ve kullanılmaktadır. Biyoteknoloji giderek genetik mühendisliği uygulamalarının tıbbi, zirai ve endüstriyel biyolojik maddelerin üretilmesi amacıyla kullanılmasını kapsamaktadır. Bu nedenle 20. Yüzyılın son yıllarında biyoteknoloji, uygulamalı ve disiplinlerarası bir alan, “moleküler genetik” ve “rekombinant DNA teknolojisi” olarak tanımlanmaktadır. Artık bu teknoloji bir organizmanın genomlarında bulunan tüm bilgileri ve şifreleri değiştirmeyi, aynı ya da farklı cinse ait organizmalara DNA sekansları veya genleri aktarmayı, istenilen DNA baz sıralarını veya genlerini çıkarmayı; transgenik hayvanlar, bitkiler, mikroorganizmalar üretmeyi, genetik düzeyde embriyolarda düzenlemeler 96 yapmayı, yeni fenotip ve genotipte canlılar oluşturmayı, proteinler, enzimler, antibiyotikler hormonlar gibi tanılama, tedavi, koruma ve araştırmalarda kullanılan maddeler, kimyasallar üretmeyi olanaklı kılmaktadır. “ Tarihsel süreçte” biyoteknolojiye koşut, endüstri de hızla gelişmektedir. Çünkü biyoteknoloji ürünleri farmasötik, temel kimyasal ve biyokimyasal maddeler, gıda ve tarım sektörlerini, teknikleri ise sağlık, çevre, ziraat, hayvancılık ve ormancılık sektörlerini inanılmaz bir biçimde etkilemektedir. Biyoteknolojide ulaşılan aşama ve sürdürülen çalışmalar 21. Yüzyılı şekillendirecek devrimsel gelişmeleri içermektedir (234). Dünya nüfusunun hızlı artışı nedeniyle hızla tükenmekte olan enerji ve su kaynakları, kıtlık, küresel ısınma, çevre sorunları gibi problemlerin çözümünde biyoteknolojik çalışmalar büyük önem taşımaktadır (236). Biyoteknoloji alanındaki gelişmeler ve başarılar sadece biyolojik bilimler ile değil aynı zamanda diğer disiplinler ile de yakından ilişkilidir. Potansiyel imkanları ve geniş uygulama alanı ile biyoteknolojinin endüstriye dönüşmesi nanoteknolojiyle birlikte ülke ekonomilerinin gelişmesi için öncü rol oynayacaktır. Biyoteknoloji, büyük bir teknolojik değişimi içerdiğinden insan yaşamında bir devrim niteliğindedir. Çeşitli yaşam formlarını genetik düzeyde anlama ve bunları ürün elde etmek için işleme hareketi olarak tarihte yerini almıştır. Ve bu hareket, kendimiz ve çevremiz üzerinde yeni bir denetim düzeyi vaat etmektedir. 97 KAYNAKLAR 1. Bud R. The uses of life. A history of biotechnology. Cambridge University Press, 1993: 299p. 2. Kıymaz, T., Tarakçıoğlu, M. Biyoteknoloji Alanındaki Gelişmelerin Yansımaları ve Türkiye’nin Politika Seçenekleri. Planlama Dergisi, Özel Sayı, DPT’nin Kuruluşunun 42.Yılı, 2004: 235-242. 3. Çakar, S., Özdemir, A. H. TTGV. İrlanda Biyoteknoloji, Çalışma ve Gezisi Raporu. Mayıs 2006. 4. Fari, M. G., Kralovansky, The Founding Father of Biotechnology: Karoly (Karl) Ereky. International Journal of Horticultural Science. 2006: 12(1): 9-12. 5. Ayşegül Topal Sarıkaya, Biyoteknoloji I Ders Notları. 6. Richard, D. Thieret JW. 2005. Johan Linder (Lindestolpe) (1676-1724), Eponym of the Generic Name Lindera Thunberg (Plantae: Lauraceae). Journal of the Kentucky Academy of Science 66(1): 44-49. 7. Nature 1933. Biotechnology (131): 597-599. 8. Siegell SD, Gaden EL. Automatic control of dissolved oxygen levels in fermantations.Biotecnology and Bioengineering 1962: 4 (3): 345-356. 9. Alper Akkaya ve Nurdan Pazarlıoğlu Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Biyokimya Bölümü 21.Yüzyılın Anahtar Teknolojisi: Beyaz Biyoteknoloji, 22-23. 10. Bull AT, Holt G, Lilly MD, Biotechnology: International Trends and Perspectives, OECD, Paris, 1982. 11. Yılmaz, H., Aşkın, A. Tarımda Uygulanan Biyoteknoloji Metodları. Yüzüncü Yıl Üniversitesi. Ziraat Fakültesi Yayınları. No:2, Van, 1992. 12. Anonim 1985. TÜBİTAK (Türkiye Bilimsel ve Teknik Araştırma Kurumu) Temel Bilimler Araştırma Grubu Biyoteknoloji İhtisas Komisyonu Biyoteknoloji Alanında Türkiye Araştırma ve Geliştirme Politikası, 1985. 13. Alper Akkaya ve Nurdan Pazarlıoğlu Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Biyokimya Bölümü 21.Yüzyılın Anahtar Teknolojisi: Beyaz Biyoteknoloji, 22-. 98 14. Anonim, 2003. Biyolojik Çeşitlilik Sözleşmesi Biyogüvenlik Cartagena Protokolü. Resmi Gazete. 11 Ağustos 2003, Sayı: 25196. 15. Öğr. Gör. Dr. Halil Tosun, Biyoteknolojinin Tanımı Tarihçesi ve Uygulama Alanları. 16. Anadolu Üniversitesi İleri Teknolojiler Araştırma Birimi, Biyoteknoloji Bilim Dalı Yüksek Lisans Programı Araştırma görevlisi Handan Açelya Akdamar http://www.itab.anadolu.edu.tr 17. Ayşegül Topal Sarıkaya, Biyoteknoloji I Ders Notları. 18. Özdemir, O. İlk Öğretim 8.Sınıf Öğrencilerinin Genetik ve Biyoteknoloji Konularına İlişkin Kavram Yanılgıları. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, (20): 2005: 49-62. 19. Topal, Ş. Biyogüvenlik ve Biyoteknoloji, 2006: 7. 20. Öğr. Gör. Dr. Halil Tosun, Biyoteknolojinin Tanımı Tarihçesi ve Uygulama Alanları. 21. Bud R. The uses of life. A history of biotechnology. Cambridge University Press, 1993: 299p. 22. Yılmazçetin, M. Gıda biyoteknolojisi. İnönü Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Gıda Mühendisliği ders notları. 23. Smith, J. E. Biotechnology, 3rd ed., University Press, Cambridge UK, 1-25p.Stice SL., Gibbons J., Rzucidlo SJ., Baile CA. 2000. Improvements in nuclear transfer procedures will increase commercial utilization of animal cloning. Asian-Aus J Anim Sci, 13: 1996: 856-860. 24. Ekinci, M. S., Akyol, İ., Karaman, M., Özköse, E. 2005. Hayvansal Biyoteknoloji Uygulamalarında Güncel Gelişmeler. KSÜ. Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(2)-2005: 8990. 25. Aydın, D. Ankara Üniversitesi Biyoteknoloji Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Dünyada ve Türkiye’de Tarım Biyoteknolojisindeki Gelişmeler Üzerine Karşılaştırmalı bir Analiz 2012. 26. Topal, Ş. 2006. Biyogüvenlik ve Biyoteknoloji, 7. 99 27. Bayraç, A. T. Kalemtaş, G. Baloğlu, M. C. Kavas, M. Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar. ODTÜ Bilim ve Toplum Kitapları Dizisi, Türkiye. 2011: 90. 28. Topal, Ş. 2006. Biyogüvenlik ve Biyoteknoloji, 7. 29. Anonim, 2012. http://www.genome.gov 30. Topal, Ş. 2006. Biyogüvenlik ve Biyoteknoloji, 7. 31. http://hakkindabilgial.com/bilim/biyoloji/7781-biyoteknoloji-nedir.html 32. www.koopkur.org.tr 33. http://hakkindabilgial.com/bilim/biyoloji/7781-biyoteknoloji-nedir.html 34. Şahin, T. Su Ürünleri Yetiştiriciliğinde Biyoteknoloji. SÜMAE YUNUS Araştırma Bülteni, 2003: 3:1. 35.Özdemir, O. İlk Öğretim 8.Sınıf Öğrencilerinin Genetik ve Biyoteknoloji Konularına İlişkin Kavram Yanılgıları. Ondokuz Mayıs Üniversitesi Eğitim Fakültesi Dergisi, (20): 2005: 49-62. 36. Paillotin, G., The Impact of Biotechnology on the Agro-Food Sector., Future of Food, 1997:71. 37. Çetiner, S. Türkiya ve Dünyada Tarımsal Biyoteknoloji ve Gıda Güvencesi: Sorunlar ve Öneriler. Ed. Prof. Dr. Mehmet Öztürk. Avrasya Dosyası, Moleküler Biyoloji ve Gen Teknolojileri Özel Sayı. 2002. Erişim Tarihi: 30. Kasım. 2006 38.Şahin, T. Su Ürünleri Yetiştiriciliğinde Biyoteknoloji. SÜMAE YUNUS Araştırma Bülteni, 2003: 3:1. 39. Tiryaki, İ., Acar, Z. Genetik Yapısı Değiştirilmiş Bitkiler: Dünü, Bugün ve Geleceği. OMÜ Ziraat Fakültesi Dergisi, 20(2): 2005: 121-126. 40. Topal, Ş. Biyogüvenlik ve Biyoteknoloji, 2006: 7. 41. Kıymaz, T., Tarakçıoğlu, M. Biyoteknoloji Alanındaki Gelişmelerin Yansımaları ve Türkiye’nin Politika Seçenekleri. Planlama Dergisi, Özel Sayı, DPT’nin Kuruluşunun 42.Yılı, 2004: 235-242. 42. James, C. 2009 Yılında Üretilen Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar Ürünlerin (GDO) Global Durumunun Özeti. ISAAA Kurucusu ve Yöneticisi. 2009. 100 43. Aydın, D. Ankara Üniversitesi Biyoteknoloji Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Dünyada ve Türkiye’de Tarım Biyoteknolojisindeki Gelişmeler Üzerine Karşılaştırmalı bir Analiz 2012. 44. Paillotin, G., The Impact of Biotechnology on the Agro-Food Sector., Future of Food, 1997:71. 45. Mullis, K. B., Faloona, F. A. Specific Synthesis of DNA in Vitro Via a Polymerase Catalyzed Chain Reaction. Methods in Enzymology, 155: 1987: 335-350. 46. Paarlberg, R. The Global Food Fight. Foreign Affairs; May-June. 2000: 24. 47. Aydın, Z. Genetik Mühendisliği, Azgelişmiş Ülkelerde Yoksulluk ve Gıda Sorunu. Toplum ve Bilim Dergisi, 2000: 108. 48. Ho, M. W. Genetic Engineering: Dream or Nightmare. Gill and McMillan Ltd. Dublin, 1999. 49. Bayraç, A. T. Kalemtaş, G. Baloğlu, M. C. Kavas, M. Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar. ODTÜ Bilim ve Toplum Kitapları Dizisi, Türkiye. 2011: 90. 50. Topal, Ş. Biyogüvenlik ve Biyoteknoloji, 2006: 7. 51. Smith, J. E. Biotechnology, 3rd ed., University Press, Cambridge UK, 1-25p.Stice SL., Gibbons J., Rzucidlo SJ., Baile CA. 2000. Improvements in nuclear transfer procedures will increase commercial utilization of animal cloning. Asian-Aus J Anim Sci, 1996: 13:856-860. 52. Kappes, S. M. Utilization of Gene Mapping Information in Livestock Animals. Theriogenology, 51: 1999: 135-147. 53. Braun, R. People’s Concerns About Biotechnology: Some Problems and Some Solutions. J. Biotechnol., 98: 2002: 3-8. 54. Gijs, A.K., Harry A.K. Considerations for the Assessment of the Safety of Genetically Modified Animals Used for Human Food or Animal Feed. Livestock Produc. Sci., 2002: 74: 275-285. 55. Lyson, T. A. Advanced Agricultural Biotechnologies and Sustainable Agriculture. TRENDS in Biotechnol., 20: 2002: 193-196. 101 56.. Bull AT, Holt G, Lilly MD, Biotechnology: International Trends and Perspectives, OECD, Paris, 1982. 57. Torrey JG. The Development of Plant Biotechnology. American Scientist 73: 1987: 354-363. 58. Goodman, David C. From Farming to Biotechnology: A theory of Agroindustrial Development Oxford: Blackwell. 1987. 59. Bud R. Janus-faced Biotechnology: An Historical Perspective. Trends in Biotechnology 7(9): 1989: 230-33. 60. Micklos DA, Freyer G A. DNA Science: A First Course in Recombinant DNA Technology. Cold Spring Harbor Laboratory & Caroline Biological Supply Company. 1990: 477p. 61. Seabrock J. Tremors in the Hothouse. The New Yorker. 1993: 32-41p. 62. McGloughlin M., Edward B.. Evolution of Biotechnology from Natufians to Nanotechnology, Springer, 2006: 229-245p. 63. www.BIO.org. 64. Genome Network News. 65. http://www.biotechinstitute.org. 66. http://www.bio.org/articles/history-biotechnology. 67. http://tr.wikipedia.org 68. Ayşegül Topal Sarıkaya, Biyoteknoloji I Ders Notları. 69. Öğr. Gör. Ayşem Batur. 2012-2013 Güz Dönemi Biyoteknoloji Ders Notları. 70. Erçetin, Ş. Biyoteknoloji ile Değişen Dünya Düzeni ve Eğitim-1, Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Uygulamada Eğitim Yönetimi, Sayı:18 1999: ss. 169-180. 71. DPT (2000) VIII. Beş Yıllık Kalkınma Planı, Biyoteknoloji Özel İhtisas Komisyonu Raporu: Ulusal Moleküler Biyoloji Modern Biyoteknoloji ve Biyogüvenlik Atılım Projesi Önerisi, Ankara. 2000. 72. Özcengiz, G. Modern Biyoteknolojinin Kullanım Alanları. “Küreselleşme sürecinde Biyoteknoloji ve Biyogüvenlik” Sempozyum Bildirileri Kitabı. Ekim. 2000: S.39-43, 102 23-24. T. C. Çevre Bakanlığı, T. C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı ve Biyoteknoloji Derneği Ortak Yayını- Ankara. 73. ISAAA, Briefs 32-2004: Preview: Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2004. The ISAAA Food Safety Initiative. http://www.isaaa.org/, Biotech Crop Area by Country (Embargo until 10:00 a.m. EST on Wednesday,Jan. 12). 2004. 74. DPT (2000) VIII. Beş Yıllık Kalkınma Planı, Biyoteknoloji Özel İhtisas Komisyonu Raporu: Ulusal Moleküler Biyoloji Modern Biyoteknoloji ve Biyogüvenlik Atılım Projesi Önerisi, Ankara. 2000. 75. Ahmet Bağcı. Bitki Islahçıları Alt Birliği (BİSAB) Yönetim Kurulu Başkanı S. Ahmet Bağcı'nın Türkiye Tohumcular Birliği (TÜRKTOB) Dergisi'nin 5. Sayısında Yayınlanan Yazısı. 2013. 76. W. K. Bronn Fermentasyon Teknolojisinin ve Biyoteknolojinin Gelişmesi ve Ekonomideki Yeri 114. 77. http://hacettepemikrobiyoloji.com/ogrenci/cumhur/mgiris_not.pdf 78. Microskopes: Time Line. Nobel Web AB 79. Gould, Stephen Jay "Chapter 2: The Sharp-Eyed Lynx, Outfoxed by Nature". The Lying Stones of Marrakech: Penultimate Reflections in Natural History. New York, N.Y: Harmony. ISBN 0-224-05044-3. 2000. 80. http://www.biltek.tubitak.gov.tr/ 81. http://mbgbilim.com/biyoteknoloji/ 82. F. S. Bodenheimer, The History of Biology an Introduction, s. 109. 83. Erik Nordenskiöld, The History of Biology, s. 158. 84. http://hacettepemikrobiyoloji.com/ogrenci/cumhur/mgiris_not.pdf 85. Özpolat, B., D. TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi, 2002. 86. http://iys.inonu.edu.tr/webpanel/ 87. Ceyhan, M. İnfeksiyon Hastalıklarından Korunmada Gelişmeler. ANKEM Derg. 19(Ek 2): 2005: 19-21 103 88. Bredan, A., Roose, K., Schotsaert, M., Saelens, X. Vaccine Develpoment by Recombinant DNA Technology. Part I: DNA Vaccines. In: Hadeli, K., Benamer, H. Editors. The Oea Review of Medicine, Tripoli: Oea Medical Publisher, 2008: p 419434. 89. Özpolat, B., D. TÜBİTAK Bilim ve Teknik Dergisi, 2002. 90. http://biotech.about.com/od/history/a/EarlyBiotech.htm 91. Akalın, M., A. Toplumcu Tıbba Giriş, Virchow- Koch (ve von Behring) Tartışması. İstanbul: Yazılama. 2013: Sayfa 93-101. 92. Alpan, O. Gregor Mendel Bezelyelerin Getirdiği. Sayfa: 28. 93. http://mbgbilim.com/biyoteknoloji 94. web.deu.edu.tr/erdin/pubs/mikro/bolum_05.pdf 95. Doç. Dr. Ş. Şule Erçetin, Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi, Uygulamada Eğitim Yönetimi, Biyoteknoloji ile değişen dünya düzeni ve eğitim-1, sayı:18, 1999: SS. 169-180, 96. web.deu.edu.tr/erdin/pubs/mikro/bolum_05.pdf 97. http://mbgbilim.com/biyoteknoloji 98. Erçetin, Ş. Biyoteknoloji ile Değişen Dünya Düzeni ve Eğitim-1, Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Uygulamada Eğitim Yönetimi, Sayı:18 1999: ss. 169-180. 99. Akyol, İ. Ekinci, M. S.,, Karaman, M., Özköse, E. Hayvansal Biyoteknoloji Uygulamalarında Güncel Gelişmeler. KSÜ. Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(2)-2005: 8990. 100. Chesne, P., Adenot, P.G., Viglietta, C., Baratte, M., Boulanger, L., Renard, J-P. Clonet Rabbits Produced by Nuclear Transfer from Adult Somatic Cells Nature Biotechnol., 70: 2002: ss. 366-369. 101. Kappes, S. M. Utilization of Gene Mapping Information in Livestock Animals. Theriogenology, 51: 1999: 135-147. 102. Smidt, D., Niemann, H. Biotechnology in Genetics and Reproduction. Livest. Pro. Sci. 59: 1999: 207-221. 104 103. Wall, R.J. Biotechnology for the Production of Modified and Innovative Animal Products: Transgenic Livestock Bioreactors. Livest. Pro. Sci., 59: 1999: 243-255. 104. Ward, K.A. Transgene-mediated Modifications to Animal Biochemistry. TRENDS in Biotechnol., 18: 2000: 99-102. 105. Gijs, A.K., Harry A.K. Considerations for the Assessment of the Safety of Genetically Modified Animals Used for Human Food or Animal Feed. Livestock Produc. Sci., 74: 2002: 275-285. 106. Faber, D.C., Molina, J.A., Ohlrichs, C.L., Vander Zwaag, D.F., Fere, L.B. Commercialization of Animal Biotechnology. Theriogenology, 59: 2003: 125-138. 107. W. K. Bronn Fermentasyon Teknolojisinin ve Biyoteknolojinin Gelişmesi ve Ekonomideki Yeri 114. 108. Chesne, P., Adenot, P.G., Viglietta, C., Baratte, M., Boulanger, L., Renard, J-P. Clonet Rabbits Produced by Nuclear Transfer from Adult Somatic Cells Nature Biotechnol., 70: 2002: ss. 366-369. 109. Pursel, V., Miller, K.F., Bolt, D.J., Pinkert, C.A., Palmiter, R.D., Brinster, R.L. Insertion of growth hormone genes into pig embryos. (Biotechnology in Growth Regulation, London, England: Ed. Heap, R.B., Prosser, C.G., Lamming, G.E. ) 1989: 181-188. 110. Bonneau, M. Laarveld, B. Biotechnology in Animal Nutrition, Physiology and Health. Livest. Pro. Sci. 59: 1999: 223-241. 111. Cunningham, E.P. The Application of Biotechnologies to Enhance Animal Production in Different Farming Systems. Livest. Pro. Sci., 58: 1999: 1-24. 112. Kappes, S. M. Utilization of Gene Mapping Information in Livestock Animals. Theriogenology, 51: 1999: 135-147. 113. Smidt, D., Niemann, H. Biotechnology in Genetics and Reproduction. Livest. Pro. Sci. 59: 1999: 207-221. 114. Houdebine, L.M. The Methods to Generate Transgenic Animals and to Control Transgene Expression. J. Biotechnol., 98: 2002: 145-160. 115. Wall, R.J. New Gene Transfer Methods. Theriogenology, 57: 2002: 189-201. 105 116. Faber, D.C., Molina, J.A., Ohlrichs, C.L., Vander Zwaag, D.F., Fere, L.B. Commercialization of Animal Biotechnology. Theriogenology, 59: 2003: 125-138. 117. Bracket BG., Baraksa W., Sawicki W., Koprowski H. Uptake of heterologous genome by mammalian spermatozoa and its transfer to ova through fertilization. Proc Natl Acad Sci USA 68(2): 1971: 353-7. 118. Jaenisch R. Transgenic animals. Science, N. Y. 240: 1988: 1468-1474. 119. Gordon JW., ScangosGA., Plotkin DJ., BarbosaJA., Ruddle FH. Genetic transformation of mouse embryos by microinjection of purified DNA. Proc Natl Acad Sci. USA 77, 1980: 7380-7384. 120. Brinster RL., Chen HY., Trumbauer ME., Yagle MK., Palmiter RD. Factors affecting the efficiency of introducing foreign DNA into mice by microinjection egss. Proc Natl Acad Sci. 82: 1985: 4438-4442. 121. Hammer RE., Pursel VG., Rexroad CE., Wall RJ., Bolt DJ., Ebert KM., Palmiter RD., Brinster RL. Production of transgeniz rabbits, sheep and pigs by microinjection. Nature 315: 1985: 680-683. 122. Brinster RL., Chen HY., Trumbauer ME., Yagle MK., Palmiter RD. Factors affecting the efficiency of introducing foreign DNA into mice by microinjection egss. Proc Natl Acad Sci. 82: 1985: 4438-4442. 123. Bağış H., Dündar, M. Modern Biyoteknoloji ve Uygulamaları Sayfa 93. Baron LS, Spilman WM, Carey WF. 1959a. Hybridization of Salmonella species by mating with Escherichia tol. Science 130: 2010: 566. 124. Arat, S. Modern Biyoteknoloji ve Uygulamaları. 2010: sayfa 58. 125. Wolf E., Zakhartchenko V., Brem G. Nuclear transfer in mammals: Recent developments and future perspectives. Journal of Biotech 65: 1998: 99-110. 126. Campbell KH. Nuclear transfer in farm animal species. Cell Dev Biol 10: 1999: 245-252. 127. Stice SL, Gibbons J. Rzucidlo SJ, Baile CA. Improvements in nuclear transfer procedures will incredse commercial utilization of animal cloning. Asian-Aus J. Anim Sci, 13: 2000: 856-860. 106 128. Wolf E., Zakhartchenko V., Brem G. Nuclear transfer in mammals: Recent developments and future perspectives. Journal of Biotech 65: 1998: 99-110. 129. Campbell KH. Nuclear transfer in farm animal species. Cell Dev Biol 10: 1999: 245-252. 130. Bağış H., Dündar, M. Modern Biyoteknoloji ve Uygulamaları Sayfa 93. Baron LS, Spilman WM, Carey WF. 1959a. Hybridization of Salmonella species by mating with Escherichia tol. Science 130: 2010: 566. 131. Kleinsmith LJ., Pierce Jr G.B. Multipotentially of single embryonal caecinoma cells. Cancer Res 24: 1964: 1544-1551. 132. Friedrich, T.D., Regenass, U., Stevens, L.C. Mouse genital ridges in organ culture: the effects of temperature on maturation and experimental induction of teratocarcinogenesis. Differentiation. 24: 1983: 60-64. 133. Pera, MF, Cooper S, Mills J, Parrington J.M. Isolation and characterization of a multipotent clone of human emryonal carcinoma cells. Differantiation 42: 1989: 10-23. 134. Dehner LP. Primitive neuroectodermal tumor and Ewing’s sarcoma. Am J Surg Pathol 17: 1993: 1-13. 135. Bongsa A, Fong CY, et al. Isolation and culture of inner mass cell from human blastocysts. Hum Reprod 9: 1994: 2110-2117. 136. Trounson, AO, Gardner, DK, Baker G, Barnes FL, Bongso A, Bourne H, Calderon I, Cohen J, Dawson K, Et al. Handbook of in vitro fertilization (Boca Raton, London, New York, Washington ) CRC Press. 2000. 137. www.nobelprize.org 138. Polge C, Smith Au, Parkes As. Revival of spermatozoa after vitrification and dehydration at low temperatures. Nature; 164: 1949: 666-667. 139. Whittingham Dg, Leibo Sp, Mazur P. Survival of mouse embryos frozen to -196 and -269 C. Science; 178: 1972: 411-414. 140. Wilmut I, Rowson Lea. The successful low temperature preservation of mouse and cow embryos. J. Reprod. Fertil. 33: 1973: 352-353. 107 141. Rall Wf, Fahy Gm. Ice-free cryopreservation of mouse embryos. Nature 1985; 313:573-574. 142. Drewes J. Into the 21 st century. Biotechnology (NY) 11: S16-S20.Durtsche Richard, Thieret JW. 2005. Johan Linder (Lindestolpe) (1676-1724), Eponym of the Generic Name Lindera Thunberg (Plantae: Lauraceae). Journal of the Kentucky Academy of Science 66(1): 1993: 44-49. 143. Budd R. 100 years of biotechnology. Biotechnology (NY) 11: 1993: S14-S15. 144. Mendel JG. Versuche über Plflanzenhybriden Verhandlungen des naturforschenden Vereines in Brünn, Bd IV für das Jahr, 1865 Abhandlungen: 1866: 347. 145. Bateson W. Mendel’s Principles of Heredity, a Defense. London: Cambridge University Press. 1902. 146. Budd R. 100 years of biotechnology. Biotechnology (NY) 11: 1993: S14-S15. 147. Watson JD, Crick FHC. A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature 171: 1953: 737- 738. 148. Deserres FJ. Characteristics of spontaneous and induced specific-locus mutation In The Ad-3 Region of Neurospora-Crassa-Utilization in Genetic Risk Assessment. Environmental And Molecular Mutagenesis 20: 1992: 246-259. 149. Schweikl H, Schmalz G, Gottke C. Mutagenic activity of various dentine bonding acents. Biomaterials 17: 1996: 1451-1456. 150. Primrose, Sandy B, Old RW. Principles of gene manipulation: an introduction to genetic engineering. Oxford: Blackwell Scientific. 1994. 151. Luria SE, Burrous JW. Hybridization between Escherichia coli and Shigella. J Bact 74: 1957: 461. 152. Baron LS, Spilman WM, Carey WF. Hybridization of Salmonella species by mating with Escherickla tol. Science130: 1959: 566. 153. Baron LS, Carey WF, Spilman WM. Genetic recombination between Escherichia coli and Salmonella typhimurium. Proc Nat Acad Sc 45: 1959: 976. 108 154. Baron LS, Carey WF, Spilman WM. Diploid heterozygous hybrids from matings Escherichia coli and Salmonella typhosa. J Exp Med 112: 1960: 361. 155. Brinton CC, Jr Baron L S. Transfer of piliation from Escherichia coli and Salmonella typhosa by genetic recombination. Biochim et Biophysica Acta 42: 1960: 298. 156. Danna K, Nathans D. Specific cleavage of simian virus 40 DNA by restriction endonuclease of Hemophilus influenzae. Proc Natl Acad Sci USA 68: 1971: 29132917. 157. Roberts RJ. How restriction enzymes became the workhorses of molecular biology. Proc Natl Acad Sci USA 102: 2005: 5905-5908. 158. Roberts RJ, Vincze T, Posfai J, Macelis D. REBASE – enzymes and genes for DNA restriction and modification. Nucleic Acids Res 35: D 2007: 269-70. 159. Cohen SN, Chang ACY, Boyer HW, Helling RB. Contruction of biologically functional bacterial plasmids in vitro. Proc Natl Acad Sci USA 70: 1973: 3240-3244. 160. Villa-Komaroff L, Efstratiadis A, Broome S, Lomedico P, Tizard R, Naber SP, Chick WL, Gilbert W. A bacterial clone synthesizing proinsulin. Proc Natl Acad Sci USA 75: 1978: 3727-3731. 161. Gümüşderelioğlu, M., Kesgin, D., “Çevreyle Dost Polimerler, Bilim ve Teknik, Sayı 438, 2004: s. 82-84. 162. Gümüşderelioğlu, M. “ Polimer Bilim ve Teknolojisi “ Ders Notları, Hacettepe Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Kimya Mühendisliği Bölümü. 2012. 163. Shen, L., Worrell, E., Patel, M. “Present and Future Development in Plastics from Biomass”, Biofuels, Bioproducts, Biorefining, Sayı 4, 2010: s.25-40. 164. Akman, M. “Tek hücre protein, Genel bilgi, THP ’nin üstünlükleri, alg, mantar ve mayaların bu amaçla kullanılışı”, Mikrob. Bült., 14: 1980: 141-155. 165. Kaya, T. Bazı meyve atıklarının biyoteknolojik olarak değerlendirilmesi, G. Ü. Fen Bilimleri Enst., Yüksek Lisans Tezi. 1993. 166. Hiam, A. The Promise of Single Cell Protein, Agribusiness Worldwide 1982 July P: 1982: 4-6. 109 167. Rose, A. H. Economic Microbiology, Microbial Biomass, School of Biological Sciences University of Bath, England. 1979. 168. Pamir, H. “Endüstriyel mikrobiyolojinin çevre kirlenmesinin kontrolüne katkısı “, Gıda Dergisi, Sayı:6 1981. 169. www.mikrobiyoloji.org 170. Rose, A. H. Economic Microbiology, Microbial Biomass, School of Biological Sciences University of Bath, England. 1979. 171. Tuse, D., Russel, L.A. and Hseich, D.P.H. “Nutritional and toxicological evaluation of SCP produced from an environmental waste”, Advances in Biotechnology, Vol.II, Fuels, Chemical, Foods and Waste. 1985. 172. Goldberg, I., “Single cell protein (SCP) from methanol by bacteria: Microbiological and engineering process aspect”, Advances in Biotechnology, Vol. II, Fuels, Chemical, Foods and Waste. 1985. 173. Nyeste, L. Et al. “Biomass production from methanol by means of a bacterium 1. Kinetic studies”, Advances in Biotechnology, Vol.II, Fuels, Chemical, Foods and Waste. 1985. 174. Davy, C.A.E., Wilson, D. And Lyon, J.C.M. “Commercial production of feed yeast from methanol by bacteria”, Advances in Biotechnology, Vol.II, Fuels, Chemical, Foods and Waste. 1985. 175. Kamikubo, T. Et al. “Production of SCP from waste cellulose”, Advances in Biotechnology, Vol.II, Fuels, Chemical, Foods and Waste. 1985. 176. Ebbinghaus, M.E. “Lindblom, M., Production of Single Cell Protein from methanol by bacteria”, Advances in Biotechnology, Vol.II, Flues, Chemical, Foods and Waste. 1985. 177. Chahal, D.S. “Production of protein-rich mycelial biomass of mushroom, Pleurotus sajorcaju, on corn stover”, Journal of Fermentation and Bioengineering, Vol:68, No:5, 1989: 334-338. 178. Samman, N. Et al. “Application of a 28.h method for monitoring nutritional protein quality changes during SCP processing”, J. Agric. Food Chemical., 41, 1993: 57-60. 110 179. Moreno, J.M. et al. “Hydrolysis of nucleic acids in SCP concentrates using immobilized benzonase”, Applied Biochem. And Biotech., Vol:31, 1991: 43-51. 180. Sandhu, D.K. and Waraich, M.K “ Conversation of cheese whey to SCP”, Biotechnology and Bioengineering, Vol:XXV,. 1983: pp. 797-808. 181. Kiessling, A. And Askbrandt “Nutritive value of two bacterial strains of SCP for rainbow trout”, Aquaculture, 109, 1993: 119-130. 182. Assem, M.H. et al. “Bioconversion of hemicelluloses of rice hull black liquor into Single Cell Protein”, J. Chem. Tech. Biotechnol., 53, 1992: 147-152. 183. Enwefa, C., Ayanru, D.K.G. and Obuekwe, C.O. “Factors in SCP from production pawpaw fruit pulp extract”, Acta Biotechnol., Vol:12, No:2, 1992: 127-132. 184. Gadgoli, C., Sarang, M.S. and Jolly, C.I. “SCP from the peels of Musa paradisiaca”, Research and Industry, Vol:37, 1992: pp. 18-20. 185. Vaccarino, C. et. al., “Grape marc as a source of feed stuff after chemical treatments and fermentation with fungi”, Bioresource Tech., 40, 1992: 35-41. 186. Özyurt, M. “Zeytin suyundan üretilen mikrobiyal proteinin (Aspergillus niger M1) fareler ve sıçanlar üzerindeki etkisi”, KÜKEM, 1979: 33-37. 187. Karaboz, İ. Ve Öner, M. “Batık kültürde üretilen Morchella conica var. Costata Vent. Miselyumunun kimyasal yapısı ve THP olarak değerlendirilmesi”, Doğa Tu.Biolog. 1988. 188. Karapınar, M. “Narenciye atıklarının maya proteini üretiminde substrat olarak kullanımı”, Gıda Dergisi, Sayı:4, 1984. 189. Güven, M., Cansunar, E. “Atık sülfit liköründe THP üretimi ve likörün kirlilik yükünün azaltılması”, Mikrob. Bült., 23, 1989: 329-335. 190. Özyurt, M. Kule fermentasyonu ile endüstriyel mikroorganizmaların zeytin suyunda üretimi, VI. Bilim Kongresi, Tarım Ormancılık Arş. Grubu Tebliğleri, Gıda ve Fermentasyon Teknolojisi Seksiyonu, TÜBİTAK. 1977. 191. Sırma, R.T. İnce kepekten THP üretimi üzerine araştırmalar, Yüksek Müh.Tezi, TÜBİTAK, Proje No:TOA, 1985: 487. 111 192. İnanç, A. Scenedesmus spp.’nin tatlı sulardan izolasyonu ve laboratuvar şartlarında üremesinin araştırılması, G.Ü. Yüksek lisans tezi. 1994. 193. Beyatlı, Y., Aslım, B. “Candida tropicalis ve Kluyveromyces lactis mayalarının peynir altı suyunda üreme durumları”, Cilt:13, No:12, Sayfa:43-50, KÜKEM. 1990. 194. Çelikol, E. “Peyniraltı suyunun besiyeri olarak kullanılışı”, Mikrob. Bült., Cilt:9, Sayı:4, 1975. 195. Algur, Ö.F., Gökalp, H.Y. “Biomass üretmek ve bod düşürmek maksadıyla R.arrhizus ve A..elegans türlerinin vinas ortamında kesikli kültürle üretimi” Doğa Dergisi, Türk Biyo. Der., Vol:15, Sayı:3, 1991. 196. Kaya, T. Bazı meyve atıklarının biyoteknolojik olarak değerlendirilmesi, G. Ü. Fen Bilimleri Enst., Yüksek Lisans Tezi. 1993. 197. Aksöz, N. ve diğerleri. Bazı gıda endüstrisi atık ve artıklarını kullanarak Gibberella fujihuroi’den giberellik asit ve THP eldesi, TÜBİTAK, TOAG, Proje No:637. 1989. 198. Aslı Ünsal Ankara Üniversitesi Biyoteknoloji Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, İnsan İmmunoglobulin G 'sine Karşı Monoklonal Antikor Elde Edilmesi 2005: s.3 199. Prof. Dr. Güler TEMİZKAN, Genetik Mühendisliği, Rekombinant DNA Teknolojisi. 200. Prof. Dr. Julide Akbuğa, Farmasötik Biyoteknoloji Ürünleri, Meslek İçi Sürekli Eğitim Dergisi sayfa 62. 201. Anonymous, Drog, İ. Ü. Eczacılık Fak. Bil. ve Edebiyat Kulübü Yayınları Yıl: 1 Sayı: 1 (1997). 202. Özbek, H. Cinsel ve Jinekolojik Sorunların Tedavisinde Bitkilerin Kullanımı. Van Tıp Dergisi: 12 (2): 2005: 170-174. 203. Bayramoğlu, M. M., Toksoy, D. Aktarlar ve Tıbbi Bitki Ticareti Üzerine Bir Araştırma (Doğu Karadeniz Bölgesi Örneği) TMMOB Orman Mühendisleri Odası Dergisi Yıl: 45 2008: Sayı: 4-5-6. 204. Limet, H. Pharmacopee et Pharmacie Sumeriennes- Rev. Hist. Pharm. 25 (238): 1978: 147. 205. Saber, A. H. Chronological Notes On Medicinal Plants, Hamdard 25(1-4): 1982: 57. 112 206. Levey, M. Early Arabic Pharmacology173, Leiden. 1973. 207. Baytop, T. Türkiye’de Bitkiler ile Tedavi, Geçmişte ve Bugün. Nobel Tıp Kitabevleri, II. Baskı ISBN: 975-420-021-1. İstanbul, 1999: 480s. 208. Özhatay, N., Atay, S. Kekik in Trade in Turkey, Proceeding of the XI World Foresty Congress, Vol: 3: 1997: 234-237, 13-22 October, Antalya. 209. Baytop, T. Anadolu’da Bitkisel Drog Ticaretinin Tarihi. Tarım Orman ve Köyişleri Bakanlığı Dergisi, Sayı:53 1990: ss 6. 210. Craker, L. E., Z. Gardner, Etter, S.C. Herbs in American Fields: A Horticultural Perspective of Herb and Medical Plant Production in the United States, 1903-2003. Horticultural Science 38: 2003: 997-983 211. Craker, L. E., Z. Gardner. Sustaining the Harvest: Challenges in MAP Production and Markets. Acta Horticulturae. 676: 2005: 25-30. 212. Başer, K. H. C. Tıbbi ve Aromatik Bitkilerin Endüstriyel Kullanımı. TAB Bülteni, 13-14, 1998: ss. 19-43 213. Khan, I. A., Smillie, T. J. Craker, L. E. Quality and Safety Issues Related to Botanicals, Z. E. Gardner (eds.), Acta Horticulturae. 2005: s.720. 214. Yılmaz, C., Yılmaz, N. Osmanlılarda ilaç yapımında kullanılan tıbbi bitkiler, Osmanlılarda sağlık 1, 2006: s: 231-247. 215. TÜBİTAK. Biyoteknoloji ve Gen TeknolojileriStratejileri. VİZYON 2023, AğustosVaccarino, C. et al., 1992. “Grape marc as a source of feedstuff after chemical treatments and fermentation with fungi”, Bioresource Tech., 40, 2004. 35-41. 216. Ölmez Çakar, S., Özdemir, A. H. TTGV. İrlanda Biyoteknoloji, Çalışma ve Gezisi Raporu. Mayıs. 2006. 217. Prof. Dr. Filiz Bulut Öner, Biyoteknolojinin Tıpta ve Eczacılıktaki Uygulamaları, Meslek İçi Sürekli Eğitim Dergisi sayfa 46-47. 218. Steinberg, F. and Raso, J., “Biotech pharmaceuticals and biotherapy: An overwiew”, J. Pharm. Pharmaceutical Sci., 1, 1998: 48-59 219. FDA Biolagical Licence Application Approvals, 1996-2001. 113 220. Kiefer, B. I. “Rekombinant DNA: Yol Açtığı Tartışmlar, Sahip Olduğu Gizilgüçler”, iç. Weselyan Sempozyumu, Biyoteknoloji, Genetik Mühendisliği ve İnsan Geleceği”, iç. Hanson E. D. Ve Sandra Panem (der.) 1987, Weselyan Sempozyumu 1982, Brooking Sempozyumu, Ankara: V Yayınları, Çev. Erthan Göksel ve Alaedin Şenel. 1985. 221. Pakdemir, N. Gen’ etik Devrim, İstanbul: Su yayınları. 2000. 222. Mehta, M. D. ve J. J. Gair “Social, political, legal and ethical areas of inquiry in biotechnology and genetic engineering”, Technology in Society, 23, 2001: 241-264. 223. Prof. Dr. Filiz Bulut Öner, Biyoteknolojinin Tıpta ve Eczacılıktaki Uygulamaları, Meslek İçi Sürekli Eğitim Dergisi sayfa 46-47. 224. Öner F., “Kontrollü Salım Sistemlerinin Biyoteknoloji Alanındaki Uygulamaları” Kontrollü Salım Sistemleri, Eds; A. Gürsoy. 225.. Steinberg, F. and Raso, J., “Biotech pharmaceuticals and biotherapy: An overwiew”, J. Pharm. Pharmaceutical Sci., 1, 1998: 48-59 226. FDA Biolagical Licence Application Approvals, 1996-2001. 227. http://www.amgen.com.tr/bilim/biyoteknolojinin-tarihcesi.html 228. Prof. Dr. Filiz Bulut Öner, Biyoteknolojinin Tıpta ve Eczacılıktaki Uygulamaları, Meslek içi sürekli eğitim dergisi sayfa 46-47. 229. Erbaş, H. Türkiye’de Biyoteknoloji ve Toplumsal Kesimler, Ankara Üniversitesi. Biyoteknoloji Enstitüsü Yayınları (4), 222, Ankara. 2008. 230. Anadolu Üniversitesi İleri Teknolojiler Araştırma Birimi, Biyoteknoloji Bilim Dalı Yüksek Lisans Programı Araştırma görevlisi Handan Açelya Akdamar http://www.itab.anadolu.edu.tr 231. Kaplan, S. Biyoteknolojiye Etik Yaklaşım: “Biyogüvenlik” Kamu Yönetimi Dünyası, Sayı:28, 2006. 232. Aydın, D. Ankara Üniversitesi Biyoteknoloji Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi, Dünyada ve Türkiye’de Tarım Biyoteknolojisindeki Gelişmeler Üzerine Karşılaştırmalı bir Analiz. 2012. 114 233. Erbaş, H. Türkiye’de Biyoteknoloji ve Toplumsal Kesimler, Ankara Üniversitesi. Biyoteknoloji Enstitüsü Yayınları (4), 222, Ankara. 2008. 234. Erçetin, Ş. Biyoteknoloji ile Değişen Dünya Düzeni ve Eğitim-1, Hacettepe Üniversitesi Eğitim Fakültesi Uygulamada Eğitim Yönetimi, Sayı:18 1999: ss. 169-180. 235. Biyoteknolojinin Altın Çağı, Prof. Dr. Munis DÜNDAR Avrupa Biyoteknoloji Derneği Başkanı, Erciyes Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Genetik ABD. ŞEKİL KAYNAKLARI Şekil 1. http://theostheories.com/tag/how-bread-was-discovered/ Şekil 2. http://ancientstandard.com/category/ancient-mesopotamia/page/2/ Şekil 3. http://ancientstandard.com/category/ancient-mesopotamia/page/2/ Şekil 4. http://www.history-of-the-microscope.org/robert-hooke-microscope-historymicrographia.php, http://www.writework.com/essay/microscope-science-sgreatest-invention Şekil 5. http://www.ucmp.berkeley.edu/history/leeuwenhoek.html, http://www.baertierchen.de/wb_aug07.html Şekil 6. http://mbgbilim.com/biyoteknoloji/ Şekil 7. http://www.biologi-sel.com/2012/12/teori-sel.html Şekil8. http://www.novasep.com.cn/technologies/Upstream-expression-system Şekil 9. http://noticulturaleshoy.blogspot.com.tr/2012/12/pasteur-y-sus-aportes-lahumanidad.html Şekil 10. http://allworldimages.blogspot.com.tr/2011/07/gregor-mendel.html Şekil 11. http://www.evi.com/q/facts_about__friedrich_miescher Şekil 12. https://www.lshtm.ac.uk/library/archives/history/frieze/koch.html Şekil 13. http://www.medikalakademi.com.tr/verem-hastaligi-yayiliyor/, http://www.medikalakademi.com.tr/sarbon-anthrax-tedavi/#!, http://saglik.uzman.org/kolera-tedavisi/ 115 Şekil 14. http://freethoughtalmanac.com/?p=1564, http://en.wikipedia.org/wiki/Luther_Burbank Şekil 15. http://cmccurso1011.wikispaces.com/ Şekil16. http://sandwalk.blogspot.com.tr/2008/05/nobel-laureates-george-beadleand.html Şekil 17. http://content.time.com/time/specials/2007/article/0,28804,1677329_ 1677708_1677828,00.html Şekil 18. http://www.downstate.edu/sesquicentennial/images/ http://markuslibrary.rockefeller.edu/?page=events_exhibits_dna Şekil 19. http://www.egofelix.com/9803-watson-crick-double-helix Şekil 20. http://www.asperbio.com/genetics-allele-nucleotide-double-helix-nucleicacids-adenine-heterozygous-homozygous-nucleotides-cytosine-dnagene/introduction-to-genetics Şekil 21. http://www.biyolojisitesi.net/tum%20uniteler/Genetik%20Bilgi %20Tasiyan%20Molekuller/translasyon.php Şekil 22. http://genmed.yolasite.com/fundamentals-of-genetics.php Şekil 23. http://web.mit.edu/invent/a-winners/a-boyercohen.html Şekil 24. http://www.goldiesroom.org/Note%20Packets/20%20Molecular %20Genetics/05%20Molecular%20Genetics--Lesson%205.htm Şekil 25. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1984/ Şekil 26. http://www.nature.com/nchembio/journal/v4/n6/fig_tab/nchembio0608326_F1.html Şekil 27. http://genesdev.cshlp.org/content/21/18/2258/F2.expansion Şekil 28. http://www.patentdocs.org/2008/03/follow-on-biolo.html Şekil 29. http://genotyping.wordpress.com/2007/03/07/polimeraz-zincir-reaksiyonupcr-cok-guclu-bir-teknik/ Şekil 30. http://www.meritpharm.com/product/pharmaceuticalsrx/vaccines/recombivax-hb-hepatitis-b-vaccine-recombinant/ 116 Şekil 31. http://www.biokurs.de/skripten/13/bs13-10.htm Şekil 32. http://www.timberpress.com/blog/2013/07/from-honey-bees-to-the-flavrsavr-tomato-400-years-of-american-horticulture-history/ Şekil 33. http://www.scoop.it/t/biotech-its-role-in-science-and-its-benefits-as-anoccupation Şekil 34. http://haber.sol.org.tr/bilim-teknoloji/insan-embriyonik-kok-hucreleriklonlama-ile-uretildi-haberi-73217 Şekil 35. http://www.tarimsalbiyoteknoloji.com/page/3/ Şekil 36. http://www.genomics.agilent.com/article.jsp?pageId=75&_requestid= 253333 Şekil 37. http://www.kimyasanal.com/konugoster.php?yazi=iimgjt2vcd Şekil 38. http://evrimsempozyumu.org/sites/default/dosyalar/dokumanlar/Figure 2.png 117 ÖZGEÇMİŞ İrem YILDIZ, 21.01.1990 tarihinde Sivas’ta doğdu. İlköğrenimimi Halil Rıfat Paşa İlköğretim Okulu’nda, ve ortaöğrenimimi Selçuk Anadolu Lisesi’nde Sivas’ta tamamladıktan sonra 2009’da Erciyes Üniversitesi Eczacılık Fakültesi’nde öğrenim görmeye başladı. Şu an lisans öğrenimini burada sürdürmektedir. İletişim Yazışma Adresi: Çiçekli Mah. Kavacık Sok. Yıldız Apt. No:29/3 SİVAS E-mail: [email protected]
