Biyoteknoloji Nedir? Uygulama Alanları Nelerdir?

Sayfayı Yazdır

Biyoteknoloji, insan yaşamının kalitesini artırmak amacı ile üretilen sistem veya ürünlerde biyolojik proseslerin kullanılması olarak açıklanabilir. Birçok bilim adamı biyoteknolojiyi ünlü Roma mitolojisinden gelen Janus-faced yani ikiyüzlü olarak tanımlamaktadır. Çünkü, bir tarafta, bu teknik sayesinde DNA ile oynama yapılarak genlerin bir organizmadan diğerine taşınabilmesi sağlanırken, diğer taraftan da, sonuçları henüz test edilmemiş ve risk analizi yapılmamış ürünlerin ortaya çıkmasına olanak vermiştir. Biyoteknoloji terimi ilk kez 1919 yılında, Hırvat bir mühendis olan Karl Ereky tarafından ortaya atılmıştır.

Biyoteknoloji her ne kadar son yıllarda popülerleşen bir kavram olsa da, yüzyıllardır kullanılan bir tekniktir. Örneğin, antik dönemde Mısırlılar oksijen bulunmayan ortamda mikrobiyolojik proseslerle fermantasyon tekniğini kullanarak şarap üretiyorlardı. Yine Mısırda ekmek yapımında fermantasyon tekniği kullanılıyor ve bu sayede, bundan 4000 yıl önce 50 çeşit ekmek üretebiliyorlardı. Çinliler krizantem bitkisini böcek öldürücü olarak kullanıyorlardı. Ancak 19. Yüzyıl sonları biyoloji için en önemli mihenk taşı oldu. Bu dönemde mikroorganizmalar keşfedildi. Mendelin genetik üzerinde yaptığı çalışmalar başarılı oldu ve Koch, Pasteur ve Lister tarafından fermantasyon ve diğer mikrobiyal proseslerin araştırılması için enstitüler kuruldu. Pasteur’ün çalışmaları neticesinde, daha sonraları kendi ismi ile anılacak olan, zararlı mikroorganizmaların ısı ile yok edilmesini sağlayan pastörizasyon prosesi ortaya çıktı. 20. Yüzyılın başlarında ziraat uzmanı Henry Wallace tarafından, tohumlara, daha fazla verim elde etmek için biyoteknolojinin öncüsü olan melezleme (iki veya daha fazla bitki geninin birleştirilerek geliştirilmiş tohumlar elde edilmesi) prensiplerini uyguladı. 1953 yılında James Watson ve Francis Crick, biyoteknolojinin gelişimi için olmazsa olmazlar listesinde ilk sırayı alan DNA’nın yapısal modelini tamamladılar. Yaşayan tüm canlıların temel birimi olan hücrenin tüm bilgilerini taşıyan DNA’nın sarmal yapısının keşfi ile artık bir organizmadan diğerine DNA transferi yapılabilmeye başlandı. Bilim adamları, kendisini hastalıklardan koruyabilen bitkiler veya vücudun kendi başına yapamayacağı şeyleri yapmasına olanak sağlayan yeni ilaçların potansiyelini görmeye başladı.

İnsanlarda Uygulamaları: Günümüzde biyoteknolojik metotlarda, ilaç veya diğer özel amaçlar için üretilen birçok protein bulunmaktadır. Bunların en önemlilerinden biri insülindir. Vücudun kan şekeri derişiminin düzenlenmesine yarayan insülin hormonu diyabet hastalarında üretilememektedir. Bu amaçla bilim adamları, 1920’li yıllarda domuz ve inek pankreasından izole edilen insülini diyabet hastalarına sunmuştur. Ancak, hayvan kaynaklı bu insülinin insanlarda uyuşmazlık yaratacağı şüphesi ve kullanılan hayvan popülasyonunun, artan diyabet hastası sayısını karşılayamayacak olması bilim adamlarını farklı alternatif arayışına yöneltmiştir. Herbert Boyer’in 1978’de California Üniversitesi’nde yaptığı çalışma ile insan insülin geninin sentetik versiyonu, zararlı etkisi ile bilinen Escherichia Coli bakterisine yerleştirilmiş ve saflaştırılarak insan insülini olarak diyabet hastalarında uygulanmaya başlanmıştır.

Bir diğer uygulama gen terapisi olarak bilinen, bir hastalığın tedavisi için, DNA’nın hücre içinde başkalaştırılmasıdır. Bu uygulama ile kristik fibroz, kanser ve AIDS gibi hastalıklara tedavi geliştirilmektedir. Bunun dışında, biyoteknolojik bir test yöntemi olan PCR (polymerase chain reaction) ile AIDS, Chlamydia ve Lyme gibi enfeksiyonların varlığı hızlı ve güvenilir bir şekilde tespit edilebilmektedir.

Biyoteknolojinin en bilindik uygulamalarından biri de DNA parmakizi tekniğidir. Kriminal araştırmalarda, olay yerinde elde edilen saç, vücut sıvısı veya deri örneği, şüpheli kişilerin DNA’sı ile karşılaştırılır. Aynı şekilde babalık testinde de, anne, çocuk ve babanın DNA’ları tespit edilir. Anne ve çocuğun eşleşen DNA’ları elimine edilerek, kalanlarla babanın DNA’sı karşılaştırılır.

Biyoteknolojinin Geleceği: Gelecekte biyoteknolojik gelişmeler bize neleri getirecek sorusunun yanıtını belki Aldous Huxley’in Cesur Yeni Dünya romanında ve Andrew Niccol’ün Gattaca filminde bulabiliriz. Cesur Yeni Dünya romanında Huxley, alfa, beta, gama ve epsilon olarak sınıflandırılan insanların üretildiği bir kuluçka ve şartlandırma merkezinden bahsetmiştir. İnsanlar buralarda çiftleşmeden üretilirken aynı zamanda uykuda eğitilmektedir. Benzer şekilde Niccol filminde, ebeveynlerin istediği özellikte çocukları genetik mühendislerine sipariş üzerine doğurduğu bir dönemi tasavvur etmektedir. Bu filmler geleceği birebir yansıtmasa bile ufak ipuçları vermektedir. Bunun dışında sağlık alanında kişiye özel tedavi uygulamalarının gündeme geleceği öngörülmektedir. Bazı tarikatların inanışına göre insanların genetik deformasyonları onarılarak insan ömrü 1000 yıl kadar uzatılacaktır. Tarım arazilerinin azalarak insan nüfusunun artması, tarımda minimum alanda maksimum verim alınabilecek sistemleri bulma arayışına itecektir. Yakın zaman sonra, biyoteknolojik teknikler büyük ölçüde gelişimini tamamlayınca, bu alanda göreceğimiz gelişmeler iki önemli faktöre bağlı olacak gibi görünüyor. Birincisi geliştirilecek şeyin ihtiyacının duyulması, ikincisi ise bilim adamının hayal dünyası.

Kaynakça:
American Chemical Society

Yazar: Nihat Keleş