BİYOTEKNOLOJİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ

 BİYOTEKNOLOJİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ

Biyoteknolojinin kökeni yaklaşık 10.000 yıl önceye, ilk tarım toplumlarında, en iyi kaliteye sahip bitkilerin tohumlarının, bir sonraki yıl ekmek üzere toplanmasına dayanmakta. Babil, Mısır ve Roma halkının da ürün geliştirmek için bu “seçici üretim” yöntemini kullandıkları biliniyor.

MÖ 6000’lerde insanlar ekmek, bira, şarap üretiminde mikroorganizmaların biyolojik etkinliklerine bağlı doğal bir işlem olan mayalama yöntemini kullanmaya başladılar.

Bundan 2000 yıl kadar sonra MÖ 4000’lerde Orta Asya ve Çin’de yoğurt yapmak için laktik asit üreten bakteriler kullanılırken, peynir üretimi için küften, şarap sirkesi üretimi için asetik asit bakterilerinden yararlanılıyordu.

1500’lü yıllarda tüm dünyada bitki keşif ve toplama gezileri yaygınlaştı. Bu süreç sonunda ilk bitki tip (gen) bankası kuruldu. Hastalıklara direnç gibi istenen bazı özelliklere sahip bitkiler, gelecekteki üretimlerde kullanılmak üzere saklanmaya başlandı.

Ondokuzuncu yüzyılın ikinci yarısı biyolojide önemli bir kilometre taşı oluşturdu. Mikroorganizmalar keşfedildi ve Pasteur kendi adıyla anılan yöntemi; ısı yoluyla mikroorganizmalardan arındırma (pastörizasyon) yöntemini geliştirdi. Gregor Mendel tohum ve bitkilerle yaptığı çalışmalarla genetiğin temellerini kurdu.

“Biyoteknoloji” terimi ilk olarak 1919’da bir Macar mühendisi olan Karl Ereky tarafından kullanıldı. O dönemde bu terim canlı organizmalar yardımıyla hammaddelerden elde edilen ürünlerin geliştirilmesi için tüm çalışmaları betimliyordu. Bu dönemde N.I. Vavilov, Rusya’da tahıl genetik kaynakları yöntemi konusunda bir planı da içeren bir araştırma ve üretim programı geliştirdi.

Biyoteknoloji 20. Yüzyılın başında endüstri ve tarıma aynı zamanda girdi. Nişastadan aseton ve boya çözücüleri üretimi için mayalama yöntemleri geliştirildi.

1932-1952 arasında araştırmacılar hücre biyolojisi konusunda yoğun araştırmalar yaparak, gen mutasyonlarıyla proteinlerin aminoasit dizileri arasında doğrudan bir bağlantı olduğunu saptadılar.

İkinci Dünya Savaşı yıllarında penisilinin keşfi, dikkatleri ilaçların üzerinde topladı. Bunu izleyen “Soğuk Savaş” döneminde birçok ülke yeni bir savaşta kullanılmak üzere biyolojik ajan üretimine ve yeni antibiyotikler geliştirmeye yönelik yoğun çaba harcadılar.

Modern moleküler biyolojinin 1953’te DNA’nın yapısının bulunmasıyla girdiği yeni dönem, genetik ve moleküler biyoloji – genetiğe dayalı biyoteknoloji çağı olarak adlandırıldı. Bu dönemin ilk yıllarında DNA’nın kopyalanması ve protein sentezi konularında çok sayıda çalışma yürütüldü.

1965’te ilk kez fare ve insan hücreleri birleştirildi ve genetik kod aydınlatıldı.

1972’de Paul Berg DNA’yı belli bölgelerinden kesen “restriksiyon” enzimleri kullanarak iki ayrı organizmaya ait DNA parçalarını birleştirdi.

1974’te Stanley Cohen ve Herbert Boyer, bir geni plazmit aracılığıyla bakteriye aktardılar.

1975’te Kohler ve Milstein, hücre füzyonu yöntemiyle yüksek özgüllüğe sahip monoklonal antikorlar ürettiler.

1976’da ABD’de ilk genetik şirketi Genentech Inc, iki moleküler biyolog tarafından kuruldu. Şirket 1977’de insan büyüme hormonu ve 1982’de insan insülin genlerini bakteride klonladı.

1983’te Lilly firması rekombinant insülin üretimi için izin aldı.

1981’de gama-interferon klonlandı ve bunu tıp ve endüstri için gerekli birçok gen izledi. İlk monoklonal antikor temelli tanı kiti, kullanıma sunuldu. İlk kez bir insan geni (insan büyüme hormonu geni) taşıyan bir “transgenik fare” geliştirildi.

1985’te böcek virüs ve bakterilerine dirençli gen aktarılmış bitkilerin tarla testleri yapıldı.

1987’de uzun raf ömrüne sahip transgenik domates için Colgene Inc. patent aldı. Aynı yıl rekombinant (yeni-bileşen) Hepatit B aşısı üretildi.

1988’de göğüs kanserine yatkın genetik yapısı değiştirilmiş bir fare patentlendi. Genencor Int. firması deterjanlarda kullanılacak bir rekombinant proteaz (protein parçalayan enzim) için patent aldı. İlk transgenik bitki pazara çıktı.

1989’da ABD’de insan Genomu Araştırma Ulusal Merkezi kuruldu ve 2005’e kadar insan genomu projesinin bitirilmesi hedeflendi.

1990’da Hepatit C virüsü tanı kiti patent alarak kan bankalarında kullanılmaya başlandı. Gen Pharm Inc. sütünde bebekler için insan proteinleri içeren bir transgenik sığır geliştirdi.

1992’de ABD ordusunda askerlerin kimlik tespitini kolaylaştırmak için kan ve doku örneklerinin alınarak saklanmasına başlandı.

1994’te genetik yapısı değiştirilmiş ilk domates satış izni aldı. Genentech büyüme hormonu kökenli ilaç için onay aldı.

1995’te insan Alzheimer hastalığı geni taşıyan bir transgenik fare geliştirildi. Kansere karşı bağışıklık sisteminin uyarılması ve rekombinant antikor uygulamaları başlatıldı.

1996’da E.coli bakterisini saptayabilen ucuz bir tanı biyosensörü geliştirildi.

1997’de ilk kez bir memeli canlı (koyun Dolly) klonlandı. İlk antikor kökenli kanser ilacı onaylandı.

1998’de embriyonik kök hücrelerin kültür ortamında gelişmeleri başarıldı. Japonya’da tek bir sığırdan alınmış hücrelerle sekiz kopya geliştirildi.

1999 Klon hayvan sayısı hızla arttı.

2000 insan Genom Projesi ön sonuçları açıklandı.

2001 insan Genom Projesinden ilk kesin bilgiler elde edilmeye başlandı.

Kök hücrelerinin kültürü ve farklılaşmasıyla istenen dokuların elde edilmesi konusunda önemli adımlar atıldı.

 

Yürütülen Projelerden Örnekler

Biyoteknoloji devriminin temelinde bir- çok buluş var. DNA klonlamadan biyoinformatiğe kadar genom dizisi analizinde, gen “chip” teknolojisinde ve protein profil analizlerinde önemli boyutlarda veri elde edildi. Biyolojik sistemlerin karmaşıklığını anlamak için bu bilgiler nasıl değerlendirilip yorumlanıyor? Biyomedikal araştırmalarda bu bilgilerden nasıl yararlanılıyor? Aşağıdaki birkaç büyük proje bu soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir:

*Mamut Klonlama

Bir grup araştırmacı 23.000 yıldan bu yana buzullar içinde bozulmadan kalmış bir mamut hücresinden yola çıkarak mamutları yeniden dünyaya getirmeye çalışıyorlar. En büyük sorun, bu hücreden elde edilecek DNA molekülünün bütünlüğünün bozulmamış olması. Çekirdeği çıkartılmış bir fil yumurta hücresine, mamut hücre çekirdeğinin aktarılmasıyla geliştirilecek embriyonun, bir dişi fil rahmine yerleştirilerek dünyaya getirilmesinin çok kolay ve gerekli bir çalışma olmadığı kesin. Ayrıca bu çalışmanın getireceği etik ve ekonomik açılımlar da söz konusu.

*insan Genomu Projesi

İnsan Genomu Projesinin hedefi 3,2 milyar birimden (nükleotid) oluşan insan DNA molekülünün dizisini saptamak; bu dev moleküldeki yaklaşık 35.000 geni tanımlamak. Bu genlerin kod- ladıkları proteinlerin ya pısal özelliklerini ve işlevlerini aydınlatmak. Bu projenin, modern tıp başta olmak üzere birçok alanda önemli gelişmelerin odağı olacağı bugünden biliniyor

*Gen çip (DNA mikro dizi)

Bir çipin üzerine binlerce küçük DNA dizisinin bağlanmasıyla oluşturulan gen çip DNA değişimlerini (mutasyonları) ve gen ifadesindeki (genden proteine geçişteki) değişimleri melezlemeyle saptayan bir yöntem. Günümüzde kullanılmaya başlanan ve giderek yaygınlaşan bu yeni teknik, tıpta özellikle tanı ve tedavide, yanı sıra biyoteknolojide de önemli katkı sağlayacak.

 

 

Bu yazının kalıcı bağlantısı http://biyolojidersim.com/biyoteknolojinin-tarihsel-gelisimi/

Bir Cevap Yazın

Your email address will not be published.