Rekombinant DNA Teknolojisi

Sizlere ön planda olan bir konu olan DNA Rekombinant Teknolojisinden bahsedeceğim. İlk olarak bu geliştirilen teknolojinin ne olduğuyla başlamak istiyorum. DNA Rekombinant Teknolojisi, doğada kendisi oluşmayan ve genellikle birbirinden  farklı biyolojik türlerden oluşan DNA molekkülerinin genetik mühendisliği ile kesilmesini ve oluşan farklı DNA parçalarının birleştirilmesini kapsayan işleme denir. Bu işlem sonunda üretilen yeni DNA molekülüne verilen isim Rekombinant DNA yani kısaca rDNA’dır. Bu teknoloji günümüzde temel bilimler, tıp, endüstri, biyoteknoloji, biyomühendislik, hayvancılık, ziraat ve çevre mühendisliği alanlarında geniş bir kitlece kullanılmaktadır. Bu teknolojinin amacı nedir diye soracağınızı tahmin ederek amacını sizlere açıklamak istiyorum. Amacı,  bilimsel temeli genetik bir olay olan rekombinasyon yani çeşitlenmedir. Rekombinasyon, farklı genotipteki bireyler arasında eşleşme durumu olduğunda, ebeveynlere ait kalıtsal özelliklerin dölde değişik gruplanmalar halinde bir araya gelmesine yol açan olaylardır. Bu olay, farklı nükleotid dizilimine sahip iki DNA molekülünün ortak bir atadan kalıtımın sebep olduğu benzerlik yani homoloji gösteren kısımları arasındaki parça alışverişi sonucunda meydana gelen yeni birleşimlerdir. Bundan dolayı DNA moleküllerinin arasında kırılmalar meydana gelir ve kırılma alanlarındaki DNA molekülleri aralarında parça alışverişi yaparlar. Sonuç olarak özgün durumdaki DNA moleküllerine benzemeyen ve onlara ait nükleotid dizilerini kısmen taşıyan rDNA molekülleri oluşur. Homolog (çeşitlenme) eşeyli üremede genelde krozmozomal parça değişimi sonucunda meydana gelir ve doğada çeşitlenme, aynı türe ait bireylerde ya da çok yakın türler arasında görülmektedir. Farklı türler arasındaki çeşitli düzeyde olan eşleşme engelleri farklı türlere ait bireyler arasındaki genetk bilgi alışverişine bundan dolayı da rekombinasyona olanak sağlamaktadır. Belirli bir amaç için doğrudan genetik materyal üstüne yapılan bu teknoloji ile, laboratuvar ortamında genetik materyalde değişiklikler yapılabilmekte ve istenilen genlerin istenilen canlıya aktarılarak, doğal olarak bulunmayan konakta çoğaltılması ve istenilen ürünü vermesi için aktarılan genin ifadesidir. Bu teknoloji ile, ökaryotik ve prokaryotik gruplara ait türlerin arasında gen aktarımları yapmak ve çeşitlilik sağlamak mümkün olmaktadır. RDNA’ya yönelik  ilk çalışmalar 1973 yılında Cohen ve bir araştırma grubu önderliğinde,  laboratuvar ortamında gerçekleşmiştir. Bu teknolojiye göre, doğada eldesi mümkün olmayan yeni gen düzenlemelerin yapılabilmesi ve  canlının genotipi önceden belirlenebilmekte ve yönlendirilebilmektedir. 1985 yılında yapılan bir deneyde bir ya da iki hücreden elde edilen DNA’nın kısa bir süre içerisinde çoğaltılarak 24 saatte genetik tanı konulabilmesini sağlayan polimeraz zincir tepkimesi rDNA teknolojisi için en büyük gelişmelerden birisi olarak kabul edilebilir.

Rekombinant DNA teknolojisinin uygulaması şu şekilde özetlenebilir;

• Bir organizmadan elde edilen, istenilen özelliğe sahip DNA parçalarının vektöre bağlanması ve rDNA elde edilmesi,
• rDNA moleküllerinin uygun konak hücreye transformasyon, transdüksiyon veya konjugasyon ile entegre edilmesi,
• rDNA’nın konak hücrede çoğaltılması ve hücre bölünmesi,
• Yavru hücrelerde yeni genin ifadesi ve ürünün eldesi.

• ---

Rekombinant DNA teknolojisi ile geliştirilen ürünlere protein ve hormon üretimi, gen terapisi, antikor ve türevlerinin üretmi ve meyvelerde tıbbi açıdan önemli bileşiklerin üretimi örnek olarak verilebilir. Protein ve hormon üretimine verilebilecek en klasik örnek insülin ilaçlarıdır. Diyabet hastalıklarının (tip 1 ve 2) sebebi olan insülin hormonu eksikliği ya da yokluğuna karşın insülin üretiminin kolaylaştırılması amacıyla rekombinant DNA teknolojisi kullanılarak, insülin üretiminde ilk defa 1978-1981 yılları arasında adımlar atılmıştır. İnsan insülin hormonunun geni kimyasal olarak sentezlendikten sonra, rekombinant DNA teknolojisi ile insülin geni Escherichia coli bakterisinde ifade edilmiştir. Escherichia coli üzerindeki ifadesinden bir yıl sonra 1981’de ise bu bakteride ifade edilen insülin hormonunun insan insülin reseptörleri ile etkileşime geçebildiği ve ilaç amaçlı kullanılabileceği ortaya çıkartılmıştır.

Günümüze kadar birçok ilacın, aşının veya tedavinin yollarını açmıştır rekombinant DNA teknolojisi. Bunun yanı sıra moleküler biyoloji ve genetik dallarının da gelişmesinde çok önemli bir role sahiptir. Günümüzde ise birçok projede kullanılmaktayken, bu projelerin bir kısmında tedavi amaçlı ilaç ve aşı geliştirmesinde kullanılmakta, bir kısmında ise temel moleküler biyoloji ve genetik araştırmalarında araç olarak kullanılmaktadır. İlerleyen bilim sayesinde rekombinant DNA teknolojisi gün geçtikçe gelişmekte ve geliştirilmektedir.

KAYNAKÇA

• http://guncel.tgv.org.tr/journal/69/pdf/100515.pdf
• https://www.bilgiusta m.com/rekombinant-dna-teknolojisinin-saglik-alaninda-kullanimi/
• http://www.wikizero.biz/index.php?q=aHR0cHM6Ly90ci5tLndpa2lwZWRpYS5vcmcvd2lraS9SZWtvbWJpbmFudF9ETkFfdGVrbm9sb2ppc2k