Rekombinant DNA nın Konak Hücreye Aktarımı Konu Anlatımı

Hayvan Hücresine Aktarımı

Transformasyon

Hayvan hücrelerine transformasyon ile rekombinant DNA aktarımı diğer organizmalara göre daha kolay olmaktadır.

Elektroporasyon

Hücrelere kısa süreli yüksek elektrik akımı uygulanır. Hücre zarında oluşan açıklıktan DNA içeren çözeltinin hücre içine girmesi sağlanır.

Mikroenjeksiyon

İnce uçlu bir enjektörle doğrudan hücre çekirdeğine rekombinant DNA içeren çözeltinin enjekte edilmesi olayıdır.

Biyolistik

DNA kaplı partiküller içeren ve yüksek hıza ulaşabilen bir mermi ile hücrelere ateş edilerek aktarım gerçekleştirilir.

Bitki Hücresine Aktarımı

Biktilerde gen aktarımı yapılabilmesi için öncelikle lizozom enzimleri ile hücre duvarının parçalanması sağlanır. Sonra da hayvan hücrelerine uygulanan yöntemler uygulanarak gen aktarımı yapılır.

4. Rekombinantların Seleksiyonu

Rekombinant DNA molekülleri, girdikleri konak hücrelerde replikasyon geçirir. Böylece istenilen genin çok sayıda kopyası (klon) elde edilmiş olur.

Plazmitlerde antibiyotiklere direnç sağlayan genler bulunur.Ortamdan alınan bakteriler, antibiyotik içeren kültür ortamına ekilir. Plazmit içeren bakteriler yaşamaya devam eder, plazmit içermeyen bakteriler ise ölür. Hayatta kalan bakteriler koloni oluşturur. Bu bakteriler filitre kağıdı kullanılarak kültür ortamından alınır.

5. Konak Hücrelerden Bol Miktarda Yetiştirilmesi
Yeni gen kombinasyonuna sahip bakteriler ya çoğaltılarak gene göre sentezlenen ürün elde edilir ya da hücredeki plazmit saşaştırılarak DNA bankasında saklanır veya başka bir konak canlıya aktarılır.

Örnek:
Şeker hastalarında kullanılan insülin hormonu, rekombinant DNA teknolojisiyle E.coli bakterilerinde üretilmektedir. Bu işlemin bazı aşamaları aşağıda verilmiştir:

I. İnsülin geni içeren insan DNA parçasının taşıyıcı DNA (plazmit) ile birleşmesi
II. E.coli plazmit DNA sının ve insan DNA sının tümünün saf olarak elde edilmesi
III. E.coli plazmit DNA sının ve insan DNA sının insülin genini kodlayan kısmının restriksiyon enzimiyle kesilmesi
IV. Gen aktarılmış E.coli bakterilerinin besiyerinde çoğaltılması
V. Plazmitin E.coli hücresine aktarılması

Bu aşamaların doğru sıralanışı aşağıdakilerin hangisinde verilmiştir?

A) I – III – II – IV – V
B)II – I – III – IV – V
C) II – III – I – V – IV
D) III – II – V – I – IV
E) V – I – IV – III – I

Çözüm:
Gen klonlanmasının ilk aşaması istenilen genin izole edilmesidir. Bu gen vektöre bağlanarak rekombinant DNA molekülü elde edilir. Rekombinant DNA konak hücreye aktarılarak hücrelerin çoğaltılması sağlanır.
Yanıt C

Biyoteknolojinin Uygulama Alanları

• Hastalıkların erken tanısı, tedavi yöntemlerinin geliştirilmesi
• DNA, sentetik peptid, rekombinant aşı endüstrisinin gelişmesi
• Biyoteknoloji ile üretilen ilaçların geliştirilmesi
• Tedavi amaçlı yapay hücre, doku, organların klonlama yöntemi ile yapılarak saklanması.
• Genetik hastalıkların önlenmesi ve azaltılması için kök hücrelerin saklanması
• Gen tedavisi uygulamalarının geliştirilmesi
• Bitkilere tarım ürünlerinde verimi etkileyen biyolojik ajanlara karşı (bakteri, virüs, mantar,) dayanıklı olmalarını sağlayan genlerin aktarımı.
• Bitkilerdeki faydalı maddeler (buğdayda lizin, baklada metionin gibi) zenginleştirilerek daha kaliteli ürünler elde edilmesi.
• Türkiye için özgün olan hayvan ırklarının genomları belirlenerek devamlılığının sağlanması (Ankara keçisi gibi).
• Hayvanların daha verimli, daha sağlıklı, daha kaliteli üremelerinin sağlanması.
• Hayvanların daha sağlıklı olması için aşılar üretilmesi
• Sağlığa zararlı gıda üretiminin tespiti, önlenmesi,
• Gıdada zararlı maddelerin tespitine yarayan tekniklerin geliştirilmesi.
• Genleri ile oynanmış gıdaların dünya standartlarına uygun olması, insan ve çevreye zarar vermemesi bunlar için yasal denetimler yapılması.
• Rekombinant tekniklerle protein ve antikor üretimi, aşıların geliştirilmesi, hormon üretimi.
• Kriminal (suç) çalışmada DNA analizi
• Tarım alanında çeşitli zor şartlara uygun bitki türlerinin geliştirilmesi,
• Yeni ilaç moleküllerinin geliştirilmesi,
• Hızlı tanı yöntemleri için spesifik genler, nükleoititler, peptitleri kullanarak tanı kitlerinin geliştirilmesi

Örnek:
Biyoteknolojinin Dünya’ya en büyük katkılarından biriside biyoyakıtlar alanında olmaktadır. Biyoyakıt için fazla miktarda yağ bitkisi üretilmeli ve üretim fazlası biyodizel amaçlı kullanılmalıdır. Biyoyakıt için tarımsal hammadde (yağ, buğday, mısır v.b) lerde kullanılabilir. Ancak bu hammadeler öncelikli olarak beslenme ihtiyacını gidermektedir. Dünyanın en büyük biyoetanol (biyoyakıt) üreticisi olan ABD ve Brezilya gibi lkelerde yeterli yağış olması sebebi ile, üretim fazlası hammedeler biyoyakıt için kullanılır. Bunun yanısıra kanola bitkisinin, saman, sap gibi atık bitki kısımları da biyoetanol eldesinde, yüksek selüloz içeriklerinden ötürü kullanılır. Türkiye’de Selçuk Üniversitesinde Biyoyakıtlar Uygulama ve Araştırma Merkezi kurularak, yenilenebilir, çevre dostu, tarımsal biyodizel, biyoetanol, biyogaz ve benzeri yakıtların üretimini yapmak için yeni adımlar atılmıştır.

Bu bilgilere göre, aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?

A) Biyoyakıtlar yenilenebilir enerji kaynaklarıdır.
B) Biyoyakıt üterimi yağış gibi, çevresel koşullara da bağlıdır.
C) Tarımsal hammadelerin tümü sadece biyoetanol yapımında kullanılır.
D) Amerika kıtasında biyoyakıt üretimi yaygındır.
E) Biyogaz, biyoetanol maddeleri selüloz içerikli hammadelerden elde edilir.

Çözüm:
Tarımsal hammaddeler tarımsal biyodizel, biyoetanol, biyogaz ve benzeri yakıtların üretiminde kullanılmaktadır.
Yanıt C