REKOMBİNANT DNA TEKNOLOJİSİ, KLONLAMA VE KULLANIM …kisi.deu.edu.tr/asli.memisoglu/BÖK/6-Rekombinant... · 2019-12-29 · Rekombinant DNA teknolojisi, doğada kendiliğinden

REKOMBİNANT DNA TEKNOLOJİSİ, KLONLAMA VE

KULLANIM ALANLARI

Cengizhan TAŞDANMelis DZHANBurak AKTERAyşe YILDIRIMBircan ÖZER

Rekombinant DNA Teknolojisi

Klonlama -Klonlama Nedir? -Klonlama Teknikleri -Genetik Klonlama Uygulama Alanları

Biyoteknoloji Nedir? -Kullanım Alanları -Rekombinant DNA Teknolojisinin Veteriner Aşılarda Kullanımı

Crispr Nedir? -Tasarım Bebekler

REKOMBİNANT DNA

TEKNOLOJİSİ

Bircan ÖZER

Rekombinant DNA teknolojisi, doğada kendiliğinden oluşması mümkün olmayan, çoğunlukla farklı biyolojik türlerden elde edilen DNA moleküllerinin, genetik mühendislik teknolojisi ile kesilmesine ve elde edilen farklı DNA parçalarının birleştirilmesi işlemlerini kapsayan bir teknolojidir. Bu işlem sonucu üretilmiş olan yeni DNA molekülüne “Rekombinant DNA” denir.

Rekombinant DNA teknolojisi, bir genomdaki binlerce ya da onbinlerce gen arasından tek bir genin;

-Ayrıştırılmasını -Tanımlanmasını -Bu genin klonlanmış DNA molekülü olarak büyük miktarda üretilmesini mümkün kılmaktadır. Ayrıca klonlanmış gen, şifrelediği ürünü sentezleyecek hücrelere de aktarılbilir.

Bu ürün daha sonraki aşamalarda;• Tıpta;• Endüstride;• Birçok hastalığın moleküler temelinin anlaşılması ve tedavisinde;• Protein, farmasötik ürün, antibiyotik ve aşı üretiminde;• Tarım alanında verimin arttırılması ve maliyetin düşürülmesinde;• Hava, toprak ve suda çevresel kirliliğin azaltılmasında;• Gıda katkı maddesi üretimi ve gıda kalitesinin arttırılmasında; • Çeşitli hastalıklara yönelik gen tedavisinde ve biyolojik ürünlerin

hızlı, güvenilir yollarla üretiminde;• Hayvancılık ve veteriner hekimlik alanındakullanılmak üzere ayrıştırılarak saflaştırılır. (Katartaş, 2011; Kiper, 2013; Ulutin, 2017).

Rekombinant DNA Teknolojisinin Prensipleri Nelerdir, Nasıl Çalışır?

Rekombinant DNA teknolojisi, hedeflenen bir genin büyük miktarlarda üretimini veya hedeflenen bir geni ifade etmeyen bir hücrenin, o hedeflenen geni ifade edebilmesini (bir diğer deyişle hedeflenen RNA’yı ya da proteini üretebilmesini) amaçlamaktadır.

Rekombinant DNA iki ana parçadan oluşur; Vektör plasmidi Hedeflenen geni içeren DNA parçası.

Rekombinant DNA Teknolojisi

Çeşitli Deneysel Teknikleri Kapsar! Rekombinant DNA terimi, doğal olarak bir

arada bulunması mümkün olmayan DNA moleküllerinin kombinasyonunu ifade eder.

Krossing over gibi genetik süreçlerde de rekombinant DNA molekülleri oluşturulabilir. Ancak rekombinant DNA terimi daha çok, farklı biyolojik kaynaklardan elde edilen DNA’ların birleştirilmesiyle elde edilen moleküller için kullanılır.

  Rekombinant DNA teknolojisi, bakteri ve virüslerle yapılan çalışmalarda geliştirilen genetik teknikleri ve nükleik asit biyokimyası metotlarını birlikte kullanır.

KLONLAMA

Melis DZHAN

Klonlama nedir?

• Klonlama, DNA molekülü hücre veya organizmanın genetik olarak birçok benzerinin üretilmesi işlemidir.

• Biyolojide klonlama, bazı organizmaların veya hücre tiplerinin eşeysiz üreme yoluyla çoğalması olarak tanımlanmaktadır.

Neden klonlama yapılır?

• Bir genin izole edilerek nükleotid dizisinin belirlenmesi, • Protein/enzim/RNA fonksiyonlarının araştırılması,•Mutasyonların belirlenmesi

Ör. Spesifik hastalıklara yönelik gen kusurlarının ortaya konması,•Organizmaların spesifik amaçlarla tekrar üretilmesi

Ör. İnsülin üretimi, dirençli ırkların oluşturulması.

Klonlama teknikleri nelerdir?

Klonlama Teknikleri

Rekombinant DNA

Teknolojisi ya da DNA

Klonlaması- Moleküler klonlama

Tedavi Amaçlı (Terapatik)

Klonlama- Terapötik

klonlama

Üreme Amaçlı Klonlama- Org

anizma Klonlama

A) Rekombinant DNA Teknolojisi ya da DNA Klonlaması

• Rekombinant DNA teknolojisinin başlıca uygulama yöntemleri arasında gen klonlamasının önemi ve yeri çok fazladır.

•Hücre dışında gerçekleştirilen bir genetik rekombinasyon tekniğidir.•Önemli bir ürünün sentezini kodlayan genin ait olduğu hücre genomundan özel yöntemlerle kesilerek çıkarılması, bunun bir taşıyıcı (vektör) DNA'sı ile birleştirilerek alıcı bir hücreye transfer edilmesi, bu alıcı hücrede gen oluşumunu sağlanmasıdır

Nasıl gerçekleşir1. İstenilen geni taşıyan DNA molekülü ile vektör olarak

kullanılacak olan bakteri plazmidi saf olarak elde edilir.

2. DNA molekülü üzerinde klonlanacak gen belirlenir. Vektör olarak kullanılacak plazmit ve kullanılacak olan gen aynı ‘’ restriksiyon enzimleri’’ ile kesilir.

3. Aynı restriksiyon enzimleriyle kesilin klonlanacak gen ve plazmitte oluşan yapışkan uçlar ‘’DNA ligaz’’ enzimi yardımıyla birleştirilerek rekombinant DNA molekülü elde edilir.

4. Rekombinant DNA bir bakteri hücresine aktarılarak rekombinant bakteri hücresi oluşturulur.

5. Bakteri üremesi ile klonlar oluşturulur ve bunların arasından istenilen klonlar seçilir. Seçilen klonalar ile istenilen amaca yönelik değişik uygulamalar yapılır.

A) Rekombinant DNA Teknolojisi ya da DNA Klonlaması

B) Üreme Amaçlı Klonlama

• Şu anda var olan ya da daha öncesinde var olmuş olan bir hayvanın DNA’sıyla aynı DNA’ya sahip hayvanların meydana getirilmesidir.

• Üreme amaçlı klonlama ile ilgili bugüne kadar birçok çalışma yapılmıştır. Üreme amaçlı klonlamada, embriyo klonlama ve çekirdek transferi ile klonlama şeklinde iki farklı teknik kullanılmaktadır.

• EMBRİYO KLONLAM: Döllenmiş embriyodan bir veya daha fazla hücre alınarak genetik olarak benzer hücreler üretme tekniğidir.

• ÇEKİRDEK TARNSFERİ: Bu klonlama ise yaşayan bir canlının aynı genomik yapısına sahip organizma üretme tekniğidir.

B) Üreme Amaçlı Klonlama

Örnek:1. Bir başka kadından elde edilen bir yumurtanın hücre çekirdeği çıkartılır ve bu

yumurta artık vericinin genetik özelliklerini kaybeder.

2. Bu hücrenin metafaz II adı verilen bölünme aşamasında olması gerekmektedir. Çünkü bu aşamada hücre içerisine yerleştirilecek bir çekirdeğin bölünmesini sağlayan potansiyeli taşımaktadır.

3. Tedavide olan kadından elde edilecek herhangi bir hücrenin (cilt hücresi gibi) çekirdeği çıkartılarak, metafaz II aşamasındaki boş yumurta hücresine nakledilir.

4. Metafaz II aşamasındaki yumurta hücresi, çekirdeğin bölünmesini ve sahip olduğu çift kromozom yapısını yarıya indirmesini sağlar.

5. Aynı yumurta hücresinin gelişimindeki gibi fazla kromozom yapısı “polar cisim” adı verilen bir yapıya dönüştürülerek hücre dışına atılır. Sonuçta bir cilt hücresi kullanılarak, istenilen şekildeki kromozom yapısına sahip bir yumurta hücresi elde edilir.

6. Yeni oluşturulan yumurta hücresi ve eşinin spermleri kullanılarak mikroenjeksiyon işlemi ile embriyo elde edilir. Bu embriyonun “yarı-klonlanmış” bir embriyo olduğu kabul edilebilir.

C)Tedavi Amaçlı (Terapötik) Klonlama• Tedavi amaçlı klonlamada uygulanan teknoloji aslında bireyin klonlanması

için gerçekleştirilen sistemin aynısıdır.• Yine bir bireyden alınan hücre klonlanarak, birebir aynı genetik özelliklere

sahip bir kopya yaratılmaktadır. • Ancak burada önemli farkı teşkil eden nokta şudur: elde edilen embriyo bir

kadının rahmine transfer edilmez.• Aksine blastosist (sürekli gelişen embriyo) aşamasına ulaşana kadar

laboratuar

şartlarında gelişimi sağlanır.

• Bu aşamada embriyonun içerisinde kök hücrelerinin barındıran, her türlü farklı hücre ve dokuya dönüşebilme potansiyeline sahip, hücreler oluşmaktadır.• İşte terapötik klonlamada hedef bu hücrelerin elde edilmesi ve bu hücrelerden farklı dokular geliştirilerek, tedavi amacı ile kullanılmasıdır.

C)Tedavi Amaçlı (Terapötik) Klonlama

• Klonlama sonrasında blastokist aşamasına ulaşan embriyonun içerisinde yer alan hücreler, genetik olarak klonlanan bireyle aynı özellikler taşımaktadır. • Bu hücrelerden geliştirilecek olan dokular, klonlanan kişi için

bir yedek doku veya organ teşkil edecektir.• Bu klonlanmış dokunun en önemli özelliği, tamamen kişinin

genetik yapısının aynısını taşıdığı için herhangi bir doku reaksiyonu, dokunun vücut tarafından reddedilmesi riskinin bulunmamasıdır. • Bu problem günümüzde organ veya doku naklinde karşımıza

çıkan en önemli problemdir. Bu problemin çözülmesi, tıpta büyük bir aşama kaydedilmesi anlamına gelir.

C)Tedavi Amaçlı (Terapötik) Klonlama

Genetik Klonlamanın Uygulama Alanları

Tıp Alanındaki Uygulamalar

• Tıp alanında, klonlamanın temel amacı genetik hastalıkları tedavi etmektir.

• Birçok genetik hastalıkta bir hormon, enzim veya proteinin vücuttaki üretiminde eksiklikler olabilir.

•Günümüzde, eksik olan bir hormon veya metabolit, klonlama yöntemleri ile üretilerek hastalara verilebilmektedir.

• Terapötik amaçlı olarak ökaryotik geni klonlamada hem rekombinant DNA teknolojisinden hem de transgenik hayvan klonlama tekniklerinden yararlanılabilmektedir.

Tıp Alanındaki Uygulamalar

Tarım alanındaki uygulamalar

• İstenilen karakterde yeni bitkilerin geliştirilmesinde genetik biliminin büyük rolü vardır. Geçmişte çoğu zaman tarımla uğraşanlar bunun için aynı türün farklı varyasyonlar arasından çaprazlamalar yapmak zorunda kalmışlardır. • Tarım alanında gen mühendisliği

tekniklerinden yararlanmak büyük bir gelişim olarak değerlendirilmektedir.

• Herbisit(yabani otlara karşı üretilen ilaçlar) ve pestisitlere(böcekler karşı koruma amaçlı üretilen ilaçlar) karşı direnç gösteren, patojenlere karşı daha güçlü savunma yapan, don olayına dayanıklı, ürünün raf ömrünü uzatan, lezzet arttıran ve daha besleyici özelliği olan bitkiler üretmek mümkün hale gelmiştir.• Herbisit dirençlilik genlerinin mısır, pamuk, tütün gibi

ekonomik olarak önemli olan bitkilerin içine sokulması çiftçilerin kullanacakları herbisit miktarının ayarlayabilmelerini kolaylaştırmıştır.

Tarım alanındaki uygulamalar

Hayvancılık alanındaki uygulamalar

•Özellikle et kalitesi, süt verimi, döl verimi ve hastalıklara karşı dirençlilik gibi özellikler göz önünde bulundurularak çiftlik hayvanları klonlanabilmektedir.

• Kaliteyi yükseltecek bazı genlerin eklendiği veya çıkarıldığı transgenik hayvanların klonlanması bugün artık mümkündür.

Örneğin;

• Yakın zamanda PrP (Prion) proteinin sentezleyen genin mutasyon sonucu yok olan sığırlar klonlanmıştır.• Bu protein, sığırlardan deli

dana hastalığına neden olmaktadır ve bu genin mutasyon sonucu yok olduğu sığırların klonlanması durumunda hayvanlar bu hastalığa direnç kazanmış olmaktadır.

• Sadece çiftlik hayvanlarında değil, yabani hayvanlarda da klonlama çalışmaları yapılmaktadır.

• Özellikle nesli tükenmekte olan hayvanların sayılarının arttırılmasında klonlama teknolojisi büyük önem arz etmektedir. • Nesli tükenmekte olan hayvanların klonlanmasında

yakın akrabalarının yumurta hücrelerinin kullanılmasına özen gösterilmektedir

Hayvancılık alanındaki uygulamalar

Örneğin;

• 2001 yılında bir yaban koyunu evcil bir koyunun yumurta hücresinde klonlanabilmiştir.

Kullanım AlanlarıBurak Avni Akter

2016201004

Biyoteknoloji nedir? Biyoteknoloji kavramı, ilk kez 1919 yılında Károly Ereky

tarafından kullanılmıştır.

Biyoloji ve teknoloji alanındaki gelişmeler biyoteknoloji kavramının kapsamını genişletmiştir.

Biyoteknoloji nedir?

Biyoteknoloji tarihsel süreç içinde üç döneme ayrılmaktadır: 1919 ve 1939’lu yılları kapsayan ‘geleneksel dönem’deki bilgi birikimi ve teknolojiyle biyolojik sistemler (bakteri, maya, mantar), herhangi bir değişime tabi tutulmaksızın ekmek, peynir, yoğurt, alkol vb. maddelerin üretilmesinde kullanılmıştır.


1940’lı ve 1973’li yılları kapsayan ‘ara dönem’de genomların da köklü bir değişiklik yapılmaksızın, biyolojik sistemlerin endüstride kullanım alanları genişletilmiş sınırlı tekniklerle fermantasyon teknolojisi kullanarak antibiyotik, enzim, protein ve organik asitler vb. maddelerin üretimi geliştirilmiştir.


1973 ve sonrası ‘modern biyoteknoloji dönemi’ gelişmiş ve modern tekniklerin 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.

Kullanım Alanları

Hayvan Islahı: Elde edilen transgenik hayvanlar arzu edilen özellikleri (güçlü

yapı, yemden yararlanma, yüksek verim ve hastalıklara karşı dirençlilik) genotiplerinde gösterebilmektedirler.

Sığır, koyun, keçi ve domuz genomuna yabancı genler başarıyla uygulanmıştır.

Kullanım Alanları

Fonksiyonel genler bireyde toplam DNA’nın %5’inden daha azdır. Yapılan genetik manipulasyonlar ile beklenmeyen özelliklerde organizmalar üretme riski azaltılmakta ve deneme yanılma yoluyla yapılan seleksiyon ile yetiştiricilikteki zaman kaybı azaltılmaktadır.

Çiftlik hayvanlarının genomları üzerinde gerçekleştirilen çok sayıda yeni gelişme hayvansal üretimi yakın gelecekte değiştirecek ve geliştirecektir.

Kullanım Alanları

Sütün Besin Değerinin Arttırılması ve Sütte Terapötik Maddelerin Üretilmesi:

Hayvanlara gen transferinin olası uygulamalarından biri de süt ineklerinden besleyici değeri daha yüksek süt üretmektir.

İnek sütüyle beslenen bebekler anne sütünden alması gereken tüm besin maddelerini alamamaktadır. Çünkü, içerik bakımından inek sütü insan sütünden farklıdır.

Kullanım Alanları

Aynı zamanda, yetişkinlerde süt şekeri laktoz bazı rahatsızlıklara sebebiyet vermektedir.

Bu amaçla laktozsuz süt üretimi üzerinde çalışılmış ve sığır beta-laktalbumin geninin çalışması transgenik farelerde mRNA antisens oligomer tekniği ile engellenebilmiştir.

Kullanım Alanları

Koyun süt protein sentezini kodlayan genin (beta-laktoglobulin) fare embriyolarına verilmesiyle oluşturulan transgenik farelerin sütlerinde koyun beta-laktoglobulinin üretilmesi başarılmıştı.

Bebeklerin gelişmesi için gerekli bir protein olan laktoferrini kodlayan insan geni sığır, embriyosuna mikroenjeksiyon ile transfer edilmiş ve bir transgenik erkek buzağı elde edilmiştir.

Kullanım Alanları

İnsan sağlığının korunmasında ve hastalıklarının tedavisinde ihtiyaç duyulan terapötik maddelerin ve bazı proteinlere gereksinimlerinin artması, bu proteinleri ve terapötik maddeleri gen transferi yoluyla hayvanların kanından veya sütünden salgılanarak elde etme konuları üzerinde araştırıcıları yoğunlaşmaya sevk etmiştir.

Bu amaçlar doğrultusunda çeşitli hayvanlarının embriyolarına çok çeşitli terapötik madeleri kodlayan genler transfer edilmiş ve hayvanları bir biyoreaktör gibi kullanma olanağı doğmuştur.

Örneğin, insanlarda kanın pıhtılaşmasında önemli rolü olan pıhtılaşma faktörü IX geni, koyunların beta-laktoglobulin genine bağlanarak oluşturulan hibrid gen bileşimi,koyunlara aktarıldığında sütleri ile faktör IX’u salgıladıkları tespit edilmiştir.

Kullanım Alanları

Kullanım Alanları

Yapağı Kalitesinin Arttırlması:

Transgenik hayvan teknolojisi ile koyunların yapağı kalitesini artırmaya yönelik bir çok çalışma yapılmıştır.

Mikroinjeksiyon tekniği ile elde edilen transgenik koyunlarda, yapağı veriminde %6.2 lik bir artış sağlamıştır.

Koyunlarda yapağı kalitesinin artırılması için ayrıca sistein (cystein) biyosentezinin değiştirilmesi veya üretiminin artırılması yapağı üretim hızını artırmıştır.

Kullanım Alanları

Hayvanların Sindirim Kapasitesinin Artırılması:

Ruminantların(geviş getiren) düşük kaliteli bitki materyalini hayvansal ürünlere dönüştürmesi rumende(işkembe) bulunan mikroorganizmalarının bitki polisakkaritleri olan selüloz ve hemiselüloz gibi yapısal maddeleri parçalama kabiliyetlerine bağlıdır.

Rumen mikroflorası bitki hücre duvarını parçalayan enzimler üreten çok farklı anaerobik bakteri, fungus ve protozoa gibi mikroorganizmalardan oluşmuştur.

Mikroorganizmalar, hayvanlar tarafından alınan yemin daha iyi değerlendirilmesi ve hayvanların ihtiyaç duyduğu besin maddelerinin sağlanması için de genetik olarak işlenmektedirler.

Kullanım Alanları

Organ Vericiler(Xenotransplantasyon):

Hayvanlar genellikle araştırmalar için model olarak kullanılmaktadırlar. Hayvanlar için geliştirilen bir çok teknoloji insanlara da transfer edilebilmektedir.

Hayvanlarla yapılan bir çok çalışma insan sağlığında ilerlemeler sağlamaya yardımcı olmaktadır.

Organ nakilleri için dünyadaki organ kısıtlılığını ortadan kaldırmak ve hayvanları insanlar için birer kan veya organ vericisi haline getirilmesinde yoğun araştırmalar yapılmaktadır.

Kullanım Alanları

Bir çok hayvan türünün insanlar için organ verici olarak kullanması uzun zamandan beri üzerinde durulan bir konudur. Bu işleme Xeno-transplantasyon adı verilir.

İlk transplantasyon 1905 yılında Fransız bir cerrah tarafından tavşan karaciğerinin bir parçası insana aktarılmak suretiyle yapılmıştır.

Göz önünde bulundurulması gereken en önemli husus, hayvan organlarının insan bağışıklık sistemi tarafından kabul edilip edilmemesidir. Yani doku uyuşmazlığıdır.

Dokuların uyuşmazlığını önlemek için hayvanlara insan genetik materyalinin aktarılması ile bu sorunun önüne geçileceği tahmin edilmektedir.

Kullanım Alanları

Bağışıklık sistemi tarafından organların reddedilmesini önlemek için reddetmeyi sağlayan genin inaktif kopyalarının transgenik hayvanlarda üretilmesi başarılmıştır.

Hayvan organlarının kullanılmasında en büyük risk, hayvanlarda bulunan bulaşıcı hastalıkların transplant organlar vasıtasıyla insanlara bulaşmasıdır.

Retroviruslerin kültüre alınan insan hücrelerini in vitro koşullarda enfekte ettiği gözlenmiştir.

1999 yılında 160 kişiye domuz hücreleri verilmiştir. Domuzlara ait kalp kapakçıkları kalp hastalarında yoğun bir şekilde kullanılmaktadır.

Kullanım AlanlarıCengizhan Taşdan

2016201063

Kullanım Alanları

Biyoteknoloji ve Hayvan Sağlığı:

Rekombinant DNA Teknolojisinin Veteriner Aşılarda Kullanımı

Aşılar hastalıklara karşı koruma sağlamak amacıyla vücuda verilmek üzere tasarlanmış, zayıflatılmış veya inaktif hale getirilmiş patojenler olarak tanımlanır.

İlk keşfedildiği yıllardan bu yana aşılar, infeksiyöz hastalıkların kontrolü için en etkili, nispeten ucuz maliyetli ve sürdürülebilir bir yöntem olarak kullanılmıştır. Bugün veteriner hekimlikte çoğunlukla klasik aşılar kullanılmakla birlikte, daha güvenilir ve etkili aşılara olan gereksinimden dolayı, rekombinant DNA teknolojisi önemli bir strateji olarak ortaya çıkmıştır.

Tüm dünyada bu teknolojinin kullanıldığı aşı geliştirme çalışmaları devam etmektedir.


Rekombinant DNA teknolojisi ile geliştirilen aşılar “rekombinant aşı” olarak adlandırılmaktadır .

Rekombinant aşıların hastalığa neden olmamaları ve güçlü immun yanıt oluşturmaları önemli avantajlarındandır.

Rekombinant aşı teknolojisi, proteinlerin rekombinant ekspresyonunu ve viral vektörleri içermektedir. Bu sayede, kültürlenmesi zor olan veya kültürü yapılamayan virüslere karşı aşı geliştirilebilmektedir. Geleneksel yöntemlere göre daha kontrollü biyoproseslerde kısa sürede üretim sağlandığından güvenlik riskleri elimine edilebilmektedir




Sığır, koyun ve keçiler için rekombinant aşılar: Sığırların klinik ve ekonomik açıdan önemli hastalıkları; sığır solunum sistemi kompleksi (shipping fever), inek-buzağı işletmelerindeki solunum sistemi infeksiyonları ve yavru atmalardır(Brucella Abortous). Bu hastalıklara yönelik rekombinant aşı denemeleri günümüzün güncel çalışma konularındandır.

Amerika Birleşik Devletleri (ABD)’nde şu an kullanım için ruhsatlandırılmış rekombinant sığır, koyun ve keçi için rekombinant aşılar piyasada bulunmamakla birlikte ; İnfeksiyöz Sığır Rinotraheitisi (IBR) eradikasyon programı için doğal olarak oluşan glikoprotein E (gE) silinmiş IBR aşısı Avrupa Birliği tarafından onaylanmıştır.


IBR, besi sığırlarında solunum yolu hastalıklarının yanı sıra üremeyle ilgili hastalıklar, ve sinir sistemi hastalıklarından sorumlu bir Herpesvirus infeksiyonudur. gE geninin silinmesi, IBR virusunu zayıflatmakta ve sığırların sekresyonlarıyla saçılımını engellemektedir.

Bu modifiye edilmiş canlı aşı, her yaş sığır için güvenlidir.


Kanatlılarda rekombinant aşılar: Kümes hayvanları için ABD’de lisanslı 11 tane rDNA aşısı bulunmaktadır. Bu aşıların 10 tanesi, konakçının bağışıklık sistemini uyarmak için spesifik genler vermek amacıyla tasarlanmış canlı rekombinant viral vektör aşılardır.

Bunlardan yedi tanesinde seçilen patojen genleri ifade etmek için vektör olarak zayıflatılmış kanatlı çiçek virüsü (FPV) kullanılmaktadır. Üçünde ise zayıflatılmış, Marek hastalığı virusu (MDV) veya vektör olarak yakından ilişkili patojen olmayan hindi Herpesvirusu kullanılmaktadır.


Balıklar için rekombinant aşılar: Su ürünleri yetiştiriciliğinde yaklaşık 20 yıldır aşı kullanımı yaygınlaşmıştır. Balık aşıları; deniz ve tatlı su balıklarını etkileyen viral ve bakteriyel patojenleri içeren konvansiyonel(klasik) aşılardır.

ABD’de şu anda balıklar için kullanılan rekombinant aşı bulunmamaktadır. Norveç’te rekombinant İnfeksiyoz Pankreatik Nekroz Virusu (IPNV) aşısı, Şili’de SRS ve IPNV için subunit rekombinant bir aşı, Kanada’da çiftliklerde yetiştirilen Atlantik somonunda İnfeksiyoz Hemorajik Nekroz Virusu (IHNV) için bir DNA aşısı onaylanmıştır


Kedi, köpek ve atlar için rekombinant aşılar: Memelilerde serbest olmayan hücrelerde yineleme ve çoğalmayı tamamladığı ayrıca güçlü bir bağışıklık tepkisi uyandırdığı ve türlerde çoğalamadığı için güvenle kullanılmaktadır.


West Nile Virus (WNV), 2002’de ortaya çıkan ve tüm atların yaklaşık üçte birinde hastalık oluşturan sivrisinek yoluyla bulaşan viral bir hastalıktır. Merial firmasının RECOMBITEK WNV aşısı, atlar için koruyucu bağışıklık sağlayan; ancak atta çoğalmayan ve tamamen güvenli hale getiren bir aşıdır.


Rekombinant DNA teknolojisindeki ilerlemelere bağlı olarak, konak bağışıklık istemi ve hastalık etkenlerinin genetik yapısı hakkındaki güncel çalışmalar sonucunda, şu anda hiçbir kontrol önleminin mevcut olmadığı hastalıklara karşı yeni aşıların geliştirilmesi, günümüzün güncel koruma kontrol stratejilerinin başında yer almaktadır. Bu bağlamda moleküler biyoloji ve genetik bilim dallarının gelişimine paralel olarak, birçok hastalığa karşı kullanılmakta olan rekombinant aşılar geliştirilmiştir. Bilim adamları geleneksel aşı uygulama yollarını kullanmanın yanı sıra birçok bireyi aynı anda aşılamayı sağlayan ve enjeksiyonun olmadığı yeni sistemler üzerine de çalışmaktadır.


Sonuç olarak; rekombinant aşılar üzerine yapılacak olan yeni çalışmaların, mevcut aşıların uygulanma yollarına alternatif sunmaya, aşısı olmayan fakat ekonomik açıdan önemli hastalıklar için aşıların geliştirilmesine veya koruma sağlamayan ya da yetersiz kalan mevcut aşıların güncellenmesine odaklanması gerekmektedir.

Kullanım Alanları

Tavuklara Yönelik Uygulamalar:

Tavukların büyümelerini ve verimlerini artırmak, besin maddelerince zenginleştirilmiş kanatlı ürünleri geliştirmek, hastalıklara dirençli yeni nesiller yetiştirmek, kromozom ve gen haritalarını çıkarmak, yeni ve önemli karakterler kazandırılmış fenotipler geliştirmek gibi genetik konular üzerinde yoğun çalışmalar yapılmaktadır.

Aynı zamanda tavuk yumurtalarından bazı hastalıklara karşı aşı üretimi de yapılmaktadır.

Kullanım Alanları

Retrovirüs vasıtasıyla blastoderm safhasındaki embriyo kullanılarak transgenik tavuk elde edilebilmektedir. Transfer edilmek istenilen geni taşıyan retrovirüsler yeni yumurtlanmış yumurtanın embiryosuna mikropipetler ile enjekte edilir.

DNA üzerindeki göz rengi, tüy rengi (süs için) ve deri rengi gibi özellikleri kodlayan genlerle oynanarak değişik fenotiplerde kanatlı elde etmek mümkün olmuştur.

Kullanım Alanları

Tavuklarda, kendi türleri dışındaki organizmalara ait bazı genler transfer edilerek de çeşitli çalışmalar yapılmıştır.

Yumurtaların normal bileşikleri değiştirilerek büyüklükleri veya fonksiyonel özelliklerini artırarak tavukları bir biyorektör gibi kullanmak imkan dahiline girmiştir.

Özellikle insan sağlığı açısından önemli olan bazı terapötik ürünler yumurta içerisinde üretilebilir.

Lizozim kodlayan gen bu yolla tavuklara aktarılmış ve taransgenik tavuklar elde edilmiştir.

Kullanım Alanları

Çıplak boyunluluk geni ve sıcaklılığa dayanıklılık arasındaki ilişkiden gidilerek sıcak bölgeler için çıplak boyunlu hayvanlar üzerinde çalışmalar yapılmıştır.

Genetik manipulasyonlarla da tamamen tüysüz hayvanlar elde edilmiştir(2006).

Kullanım Alanları

Rekombinant Enzimlerin Kanatlı Beslemede Kullanımı:

Monogastrik hayvanlar, bitki polisakakritlerinin hidrolizi için sindirim sistemlerinde gerekli olan enzimlere sahip değildirler; bu da, hayvanlar özellikle hububat ağırlıklı yemlerle (örn; arpa) beslendiklerinde bazı klinik sindirim bozukluklarına (örn; yapışkan dışkı) sebebiyet vermektedir.

Rekombinant (glükanaz, ksilanaz, fitaz gibi) enzimler monogastrik hayvanların yemlerinde kullanılmaktadır.

Kullanım Alanları

Bu enzimlere genellikle β-glükanaz, pektinaz, amilaz ve proteazlar da eklenmektedir.

Bu ürünlerin eklenmesi hızlı büyümeyi ve yüksek düzeyde üretimin sağlanmasına yardımcı olmakta, ve bağırsaklardaki viskoziteyi azaltarak besin maddelerinin bağırsaklarda daha serbest hareket etmesini sağlayarak; enzimatik hidrolizin daha etkili olmasını ve buna bağlı olarak besinlerin bağırsaktaki emiliminin artmasını sağlamaktadırlar.

Alternatif olarak, üzerinde durulan diğer bir yaklaşımda; genetik olarak manipule edilerek istenilen enzimleri taşıyan rekombinant mikroorganizmaların (örn. Lactobacillus) hayvanlara doğrudan verilmesi ve bağırsaklarda kolonize olması ve orada kendi enzimini üretmesidir.

CRISPR

Ayşe YILDIRIM

CRISPR NEDİR?

CRISPR NEDİR?

CRISPR teknolojisi aslında doğal olarak bakterilerde bulunan bir savunma mekanizmasından öğrenilen bir teknoloji.

Virüslerin sürekli saldırdığı bakteriler RNA ve Cas9 isimli proteinin de dahil olduğu çeşitli Cas proteinlerini kullanarak virüs ve diğer yabancı maddelerin saldırılarına karşı koruma sağlar.

Bir virüs bakteriye saldırdığında virüsün DNA’sını keserek karşı koyar.

Bu sayede virüs ölür ancak bakteri bununla da kalmaz. Kestiği virüs DNA’sının bir kısmını daha sonra kullanmak üzere saklar.

Bu kalıntı DNA veritabanında tutulur ve aynı tip virüs gelecekte bakteriye saldırdığında bakteriler Cas9 adı verilen ve bir GPS gibi çalışan enzimi üretir.

Bu enzimler veritabanına giderek saldıran virüsün DNA’sı ile eşleşen DNA’ları tarar.

Bir eşleşme bulduğunda ise virüsü anında öldürebilir.

Bakterilerdeki bu sistemin alınıp üzerinde oynanabileceğini düşünüyorlar. Bunun için de bakterilerin kullandığı bu CRISPR savunma mekanizmasını moleküler bir makasa yerleştirilecek güdümlü bir DNA tarayıcısına dönüştürmek istediler.

JENNİFFER DUODNA

EMMANUELLE CHARPENTİER

Ve ortaya çıkan sonuç inanılmazdı. İstedikleri geni bulabiliyor ve kesebiliyorlardı.

Bunu yapmak muhteşem ama esas soru yapmalı mıyız?Kararı kim verecek?Sınırlar nasıl olmalı? BM Biyolojik Çeşitlilik Sözleşmesi

Orak hücre anemisi, Kanser,HIV, körlük, Huntington, Duchenne Kas Distrofisi, Kronik Ağrı, Lyme Hastalığı gibi hastalıklara çözüm olabilir.

Var olan özellikleri geliştirmek veya yeni özellik eklemek için kullanabilir.(Yaşlanmayı önleyebilir,daha güçlü olmanızı sağlayabilir)

Nesli tükenmiş bir türü de yeniden canlandırabiliriz . DNA’mızın %2’si bizi biz yapan özellikleri bize aktarır. Kalan kısmı tüm evrimsel süreçten gelen bilgileri taşır.

Soyunun tükenmesi için bir türe ölümcül bir özellik verebilirsiniz.(Sonunda da bunu soy tükenmesi teknolojisi olarak tanımlayabilirsiniz.)

Biyolojimizi uzaya hazırlamak için kullanabiliriz.

Embriyo döneminde canlıya istediğiniz özellikleri kalıtsal olarak ekleyip sonraki nesilleri etkileyebilirsiniz.

Massachsetto

Burkına Faso hükümetinin onayıyla Target Malaria da

https://www.genetikdunyasi.com/insan-orak-hucre-hastaliginda-farelerde-yapilan-crispr-tabanli-duzeltme-tedavi-icin-umit-vaat-ediyor/

https://sinirbilim.org/crispr-cas9-teknigi/










JOSİAH ZAYNER

https://www.the-odin.com/diy-crispr-kit/

TRİSTAN ROBERTS



TASARIM BEBEKLE

R

HE JİONKUİ

LULU VE NANA

Yayımlanan tıbbi belgeye göre çalışmada HIV negatif kadın partnerleri olan ve IVF programına katılmak isteyen, embriyoların CRISPR ile düzenlenmesine izin veren, HIV'in neden olduğu enfeksiyonlar ilaç tedavisiyle büyük ölçüde bastırılmış HIV pozitif erkekleri seçti. He Jiankui’ye göre normal şartlarda bu ebeveynlerin çocukları AIDS hastası olarak doğacaklardı.Gen düzenlemesi, IVF işlemi sırasında yapıldı.

İlk olarak spermde HIV’in gizlenebildiği sıvı olan semenden spermi ayırmak için sperm yıkandı.

Bir embriyo oluşturmak için tek bir sperm tek bir yumurtaya yerleştirildi.

Embriyoların DNA’sı değiştirildi, moleküler makasın gerçekten doğru hedefte oldukları doğrulandı ve analiz tamamlandığında modifiye edilmiş embriyolar çözüldü ve en iyileri gebeliğin gerçekleşmesi için annenin vücuduna yerleştirildi.

•Hücreler bölünmeye başlayıp embriyo 3-4 günlük hale gelince, embriyo dondurulup HIV virüsünün hücrelere girmesi için kritik olan kromozom 3’ün kısa kolu üzerinde bulunan CCR5 adlı bir geni embriyolardan çıkarmaya odaklanıldı. Bunun için gen düzenleme aracı (CRISPR-Cas9) kullanıldı.

2016'da başlayan bir araştırmalar silsilesi, CCR5 geninin sadece reseptörlerle ilgili olmadığını ortaya koydu. CCR5 geni, aynı zamanda bilişsel fonksiyonlar ilgili olabilir! Yapılan bir çalışmada, CCR5 geni susturulmuş olan farelerin hafızasının dikkate değer miktarda arttığı gösterildi. •2019 yapılan bir diğer çalışmada ise, bu genin hafıza gelişimi ve sinaps oluşumunu baskılama etkisi olduğu gösterildi. Yani bu genin mutasyona uğraması beyin gelişimine hız katıyor olabilir. Eğer CCR5 geni üzerinde yapılan araştırmaların beyinle ilgili sonuçları Lulu ve Nana'da kendini gösterirse... He, insanlık tarihinin yapay yollarla bilişsel fonksiyonları güçlendirilmiş ilk bireylerini üretti demektir

Yapılan yeni çalışmalarla bu bebeklerde denenen genetik mutasyonun, erken ölüm riskinde artmaya neden olduğu bulunmuştur. Nature’da yayımlanan çalışma, CCR5-delta 32 olarak bilinen mutasyonun, 76 yaşından önce ölüm riskinde %20’lik bir artışa neden olduğunu bildirdi.

Cell dergisinde yine 2019'da yayınlanan bir diğer çalışmada, bu genin "bozuk" kopyalarına sahip bireylerin inme sonrası iyileşme hızlarında artış görüldü.

KAYNAKÇA

NARVAEZ Melissa (Yön.), Unnatural Selection,Netflix,2019

https://barisozcan.com/dunyanin-ilk-tasarlanmis-bebekleri-dogdu/

https://www.technologyreview.com/s/612997/the-crispr-twins-had-their-brains-altered/

https://www.bilim.org/21-yuzyilin-genetik-mucizesi-crispr/

https://evrimagaci.org/crispr-gen-duzenleme-yontemi-nedir-crisprcas9-sistemini-kullanarak-genleri-nasil-duzenleriz-407

https://evrimagaci.org/dunyanin-tasarlanmis-ilk-bebekleri-aids-direnci-verilmek-istenen-bebekler-yanlislikla-superzeki-yapilmis-olabilir-7927



https://khosann.com/gen-makasi-crispr-ile-kok-hucre-tedavisi/

https://bebarbilim.home.blog/2019/11/08/tasarim-bebekler-crispr-cas9-devrimi/





https://www.bilim.org/21-yuzyilin-genetik-mucizesi-crispr/










https://khosann.com/gen-makasi-crispr-ile-kok-hucre-tedavisi/



KAYNAKÇA

https://acikders.ankara.edu.tr/pluginfile.php/7196/mod_resource/content/0/6.%20Hafta.pdf

http://guncel.tgv.org.tr/journal/69/pdf/100515.pdf

https://dergipark.org.tr/en/download/article-file/391014

https://www.bilimvetekno.com/rekombinant-dna-teknolojisi-nedir/

http://www.bektastepe.net/course-slides/19-rekombinant-dna-teknoloj.pdf











KAYNAKÇA

http://dergiler.ankara.edu.tr/dergiler/11/570/7122.pdf

https://dergipark.org.tr/tr/download/article-file/627592


https://www.wikizeroo.org/index.php?q=aHR0cHM6Ly90ci53aWtpcGVkaWEub3JnL3dpa2kvUmVrb21iaW5hbnRfRE5BX3Rla25vbG9qaXNp


https://dergipark.org.tr/tr/pub/maeusabed/issue/33314/334198

http://katalog.marmara.edu.tr/veriler/yordambt/cokluortam/9913E816-98CC-6046-933C-4702B1EFFCB0/FCA722ED-46E0-F04B-B04B-7DDB38E133DF.pdf

https://www.hipra.com/portal/tr/hipra/animalhealth/products/detail/hiprabovis-ibr-ml

http://www.mikrobiyoloji.org/TR/Genel/BelgeGoster.aspx?F6E10F8892433CFFA79D6F5E6C1B43FF4B5119729FFAA2F9#02.03.

https://asi.saglik.gov.tr/genel-bilgiler/36-asi-icerikleri.html

http://adudspace.adu.edu.tr:8080/jspui/bitstream/11607/471/1/G%C3%BCls%C3%BCm%20%28DO%C4%9EAN%29%20KOYUNCU_tez.pdf

http://cdn.istanbul.edu.tr/FileHandler2.ashx?f=kanatlilarda-asilar-ve-asilama-yontemleri1.pdf

http://www.mikrobiyoloji.org/TR/Genel/BelgeGoster.aspx?F6E10F8892433CFFAAF6AA849816B2EF1FF7DF19AEB38515

https://www.klimik.org.tr/wp-content/uploads/2012/02/1282011123819-3B_Bruselloz_Slaydlari.pdf

Sorular

1)

I. Vektör plasmidi

II. Hedeflenen geni içeren DNA parçası

III. Üretimi hedeflenen protein

Yukarıdakilerden hangisi veya hangileri rekombinant DNA oluşturulurken kullanılan ana parçalardandır?

A) Yalnız I

B) I ve II

C) I ve III

D) I, II ve III

E) Yalnız III

Cevap: B

2) Aşağıdakilerden hangisi genetik klonlamayı inceleyen kısımları doğru olarak vermiştir?

A) Moleküler klonlama- Üreme amaçlı klonlama- Çekirdek transferi

B) Embriyonik klonlama- DNA klonlama- Üreme amaçlı klonlama

C) Moleküler klonlama- Üreme amaçlı klonlama- Tedavi amaçlı klonlama

D) Embriyonik klonlama- Çekirdek klonlama- Tedavi amaçlı klonlama

E) DNA klonlama- tedavi amaçlı klonlama- moleküler klonlama

Cevap:C

3) Bazı canlılarda faydalı işlevleri olan genlerin başka canlılara aktarılması veya bu genlerin basit yapı canlılara aktarılarak bu canlılardan yararlanılması aşağıdakilerden hangisiyle açıklanır?

A) Rekombinant DNA teknolojisi

B) Mikrocerrahi

C) Moleküler Biyoloji

D) Mikrobiyoloji

E) Restriksiyon enzimi

Cevap:A

4) DNA klonlanmasında;

I. Canlı hücrelerde DNA izolasyonu

II. Rekombinant DNA üretimi

III. Rekombinant DNA’nın hücreye aktarımı

Bu aşamaların hangisinde restriksiyon ve DNA ligaz enzimleri kullanılır.

A) Yalnız I

B) Yalnız II

C) I ve II

D) I ve III

E) II ve III

Cevap:B

Documents

REKOMBİNANT DNA TEKNOLOJİSİ, KLONLAMA VE KULLANIM …kisi.deu.edu.tr/asli.memisoglu/BÖK/6-Rekombinant... · 2019-12-29 · Rekombinant DNA teknolojisi, doğada kendiliğinden