Genetik Mühendisliği

Genetik Mühendisliği Son zamanlarda yayınlanan çoğu araştırmada gen mühendisliğinin önemi ve gücü belirtilmeye başlanmıştır Birçok kişi artık zararlı genleri bireylerin haklarını kısıtlayarak yok etme yerine, zararlı genleri özel yöntemlerle normal ya da üstün gen niteliğine çevirmenin yollarını aramaya başlamıştır Bu konudaki girişimler büyük bir coşkuyla karşılanmakta ve yorumlamalar gittikçe aşırıya varan ölçülere ulaşmaktadır bununla birlikte gen mühendisliğinin kullanım alanının kısıtlı olmasını gözden uzaktan tutmamak gerekir Her şeyden önce, DNA'daki baz çiftterinin fazla küçük olması nedeniyle, bedenen (mikrocerrahi ile) değiştirilmesini ümit etmemiz biraz hayalcilik olacaktır Ikincisi, bu şekildeki düzeltmeler kaide olarak vücut (soma) hücrelerine sınırlı kalacaktır; bu da gelecek döllerin yapısını değiştirme için etkili değildir ZARARLI GENLERİN DEĞİŞTİRİLMESİ Karoser hücrelerimiz (çekirdek taşımak koşuluyla) bir bireyi meydana getirecek bütün genlere sahip olmasına karşın, bulunduklan yer ve dokuya göre taşıdıklan genlerin fakat bazıları işlev yapabilecek durumdadır Örneğin; tiroksin üretecek enzimleri senaaalemek için, yalnız tiroit bezindeki genler işlev görür ve bilgi üretebilir Bu organda ya da bezde bulunan zararlı bir gen kapatıldığı için herhangi bir etkiye ve kusura niçin olmaz Diğer bir organda veya dokuda da kusurlu tiroksin meydana getiren bir gen kapalı olacağı için herhangi bir zararlı etkiye sahip değildir 0 halde zararlı genlerin değiştirilmesi dokulara ve organlara sınırlı kalmaktadır Bunun için de değişik yöntemler uygulanabilir VlRÜS TRANSFERİ (TRANSDÜKSlYON) Virüsler, bazen ürediği konukçudan taşındığı konukçuya gen aktarabilir Bu taşımaya transdüksiyon denir Doğal olarak bir virüs, bulaştığı hücreyi reşitlik öldürür ve o zaman ırsi olarak bir öneme sahip değildir Fakat bir takım durumlarda virüs, ırsi materyalini girdiği hücrenin ırsi materyaline katarak (integre ederek), onun hızıyla çoğalmaya başlar ve bu durumda konukçu hücreye herhangi bır hasar vermez Bu, L i z o g e n i k D u r u molarak bilinir Bakterilerde kalıtsal yapının düzeltilmesi için bu tip virüs aktarmalarından yararlanılır Son zamanlarda, bu usul, insan doku kültürleri için de kullanılmaya başlanmıştır Insanlann birçok, bir amino asit olan arjinini düşürmek için karaciğerden salgılanan arjinaz enzimini senaaaleten baskın bir gene sahiptir Çekinik homozigot durumlarda enzim salgılanması yoktur; bu bireylerde A r g i n i n e m i adenen bir rahatsızlık meydana kazanç Arjininin miktarı kanda artar Sonuçta akıl geriliği, epilepsi hastalığı ve erken ölüm ortaya çıkar Shope Papilloma denen bir virüs genelde tavşanlarda hastalık yapar; ama insanlarda lizogenik durumda yaşar Bu virüsle tavşanlardan insana gen taşınması yapılabileceği düşünülmüş ve doku kültürlerinde denemeere girişilmiştir Sıradan bir bireyden alınan hücreler bu virüsle enfekte edilmiştir sonradan bu doku kültüründeki virüsler arjininemia olan kişiden alınan hücrelere taşınmıştır Hücrelerin bir kısmı bu enzimi senaaaleyecek yeteneği kazanmıştır Dobra Dobra bayağı bireydeki etken gen bu yolla hasta bireyin hücrelerine taşınmıştır Daha sonraki aşamada, bu virüsler arjininemialı bir kişinin karaciğerine aşılanmıştır Daha açık konuşmak gerekirse Almanya'da birisi beş yaşında, diğeri onsekiz aylık iken zeka geriliği ve bu hastalığın diğer bulgulannı gösteren iki kız kardeşe enjekte edilmiştir Karaciğerlerine enjekte edilen bu virüsler istenen sonucu vermemişler ve düzelme meydana gelmemiştir Fakat ileride daha gelişmiş bir teknikle bu aşılamanın yapılabileceği ümidi yitirilmemiştir Bir türden öteki türe bu virüslerle gen aktanmı gerçekleştirmek da mümkündür Bir Takım halk müziği, süt içerisinde bulunan laktozun bir türevini, yani galaktozu, yıkan enzimden yoksundurlar Bu halk Galaktozemiadenen bir hastalığa tutulurlar ve kanlannda fazla galaktoz birikir Bu hastalar süt ve sütten yapılmış gıdalan almazlarsa olağan bir hayat sürdürebilirler Fakat, eğer bir gen aktarımı yapılırsa bu besinleri de alabilme olanağına kavuşurlar Insan bağırsağında yaygın olarak yer alan Escherichia colı, bu enzim için bir gene sahiptir Keza bu bakteriyi ayrıca de insanı enfekte eden karşılıklı bir virüs vardır Bu bakteri kültüründen alınan virüsler galaktozemi bildiren bir insandan küskün doku kültürüne bulaştırılmıştır sonra yapılan testlerde; bulaştırılan insan hücrelerinin eksik olan enzimi ürettikleri saptanmıştır Bu yeteneği kazanan hücreler alındığı kişinin karaciğerine bitmiş enjekte edilmiş ve orada yetersiz olan enzimi üretmeye devam etmiştirler Moleküler genetikteki ilerlemeler, bizim, palavracı virüs yaratmamızı da mümkün kılmıştır Bundan Böyle bugün bir virüsün DNA'sı çıkanlıp yerine tanıdık olmayan bir virüsün DNA'sı yerleşterilmektedir Virüsün kılıfı bulaştıracağı hücreyi saptar Dolayısıyla DNA'sı çıkanlsa da yeniden eskisi gibi doğal konukçusu olduğu hücreyi enfekte etmeye devam eder Bu şekilde istediğimiz nitelikte virüs yapabiliriz Bu yöntemlerle fare doku kültüründen açıklanmış genler insan doku kültürüne aktarılabilmiştir Yalnız fareleri enfekte eden bir virüsün DNA'sı insanı enfekte eden bir virüsün içerisine konarak, insan hücrelerine girmesi sağlanmıştır Yalancı virüslerin bu şekilde büyük bir gücü vardır Biz, ayrı türlerden uygun genleri, bu yöntemle seçebilir ve insanın üreme hücrelerini meydana getiren dokulara aşılayarak, insan gen populasyonuna büyük katkılar yapabiliriz Eşey hücrelerine bu şekildeki bir aşılama için daha çoğu araştırma ve deneyin yapılması gerekmektedir ARACISIZ OLARAK DNA NAKLl (DÖNÜŞTÜRME) Mikrobiyologlar uzun bir süreden beri öteki bir bakterinin DNA'sını içeren bir gıda ortamında yetiştirilen bakterilerin zamanla yeni genler kazandıklannı saptamıştı Bakteriler E n d o s i t o s i sdediğimiz bir çeşitlilik yutma yöntemiyle ortamdaki DNA parçalannı alarak kendi kromozomlanna ekleyebilir Son zamanlarda yapılan çalışmalar, insan hücrelerinin de bu yeteneği taşıdığını göstermiştir Bir araştırmada anormal hemoglobin üreten bir kişinin göğüs kemiğinin (sternumun) kırmızı iliğinden alınan olgunlaşmamış kırmızı kan hücrelerinin doku kültüründe üretilebileceği gösterilmiştir Normal bir insanın göğüs kemiğindeki ilikten alınan hücrelerden hazırlanmış bir besin ortamında üretilen bu hücreler bir süre sonra adi hemoglobin yapabilme yeteneğini kazanmıştır Daha sonraki aşamada bu hücreler (bir zamanlar olağandışı yeni durumda olağan hemoglobin üreten) alındığı kişinin sternumunun içerisine enjekte edilerek o kişinin olağan hemoglobin üretimi sağlanabilmiştir HÜCRESEL KAYNAŞTIRILMASI ile YENi GENLERiN KAZANILMASI Aynı türün farklı bireylerinden, hatta farklı türlerin bireylerinden alınan hücreler benzer doku kültürü içerisinde yetiştirilebilir Bazı zararsız virüsleri bu doku kültürü içerisine eklemekle hücrelerin kaynaşması sağlanabilir Hücresel duvarlannın eritilmesi ile iki çekirdekli bir hücreli ortaya çıkar Bu iki çekirdekten hangisi mitoz bölünmeye erken başlarsa, etken duruma geçer ve öbürünü yıkar Yıkılan çekirdeğin kromozom parçaları iğne şeklinde diğer kromozomlann içerisine girebilir ve yeni hücreli, bölünmeyi yeni gen kombinasyonları ile bitirir Insan ve fare hücreleri bu şekilde bırleştirilebilmiştir Lakin fare hücreleri yetişkinlik baskın duruma geçmiştir; çünkü fare hücrelerinin insanlara tarafından daha süratli ayrılma eğilimi vardır Insan kromozom parçaları, zaman zaman fare kromozomlarına eklenmiştir Bu yolla olağandışı gen içeren kromozomlann yerine, sıradan gen taşıyan kromozomları tüm olarak oturtmak de mümkün olabilir TÜM GÖZENEKLI OLAN NAKLİ Diğer bir yöntem de, bir takım enzimleri üretemeyen dokular içerisine, bu enzimleri üreten hücrelerin yerleştirilmesidir Daha önce öğrendiğimiz gibi gamma globulini üreten genin olmaması (çekinik olması) halinde, antikor üretilemeyeceği için, canlı, enfeksiyonlara aleyhinde dayanıksız olacak ve bu genotipteki bireyler yaşamlarının birincil evrelerinde çoğunluk öleceklerdir Gamma globulin, kemik iliği kadar üretilir Bayağı allelleri içeren bir kişinin sternumundan alınan kemik iliği A g a m m a g 1 p b u 1 i n e m i alı bir kişiye enjekte edilebilir Nakledilen bu hücreler zamanla çoğalır veyabancı antijenlere tepki gösterebilecek antikorları üreterek kana verebilir GEN SOKMA Gen mühendisliği emekleme çağındadır ve bugün ancak test evresindedir Gelecekte geniş başvuru alanı bulacağı kuşkusuzdur Yalnız bu uygulamalann diğer taraftan tehlikesi vardır Nitekim zamanımızdaki mikrobiyoloji uzmanlarının bir kısmı, gen mühendisliğinin bir takım konularına çoktan bir kısıtlama, yani bir çeşitlilik yasaklama konmasını önermektedir Çünkü bu değiştirme denemelerinin yapılması sırasında, antibiyotiklere dayanıklı, üstün dayanma gücü olan ve kanımca kendisi toksin salgılayan bir gen kombinasyonuna sahip mikroorganizma yaratılabilir Bu ise insanlann sonu olabilir Bu kısıtlama bugün yasal olarak konmamıştır Lakin bu konuda araştırma yapan merkezler böyle bir felaketin ortaya çıkmaması için gerekli önlemleri almaktadır Çoğu gen mühendisi, bireysel kusurları ve anormallikleri düzeltmek için araştırmalar yapmayı amaçlamıştır Lakin, kasıt, üreme hücrelerindeki zararlı genlerin gelecek kuşağa düzeltilerek geçmesini sağlamaktır Bu bölümün sonunda, insanların gelecek için kötümser olmamasını öneririz Çünkü bu dek yıldan beri karşılaştığı sorunlan üstün zekası ile çözen bizlerin, gelecekte karşılaşacağı sorunları da benzer kabiliyet ve hüner ile çözeceği inancındayız Gelişmiş zekamızı, gelecekteki aşın yoğunluğumuzdan doğan sorunlan ve kalıtımsal kirlenmeleri çözecek şekilde yönlendirebilir ve sonunda çareyi bulabiliriz Eğer böyle sorunlara araştırma ve eğitimle eğilmezsek, akılla çözeceğimiz birçok sorunu, doğanın zalim ve özverisiz seçme baskısıyla çözmesine itaat etmek zorunda kalacağız Her şeyden önce bu konunun çözümüne, insanlan, evrim ve kalıtım konusunda bilinçlendirmek ve eğitmekle başlamalıyız Çünkü kalıtımı ve evrimsel işleyişi asıl hatlanyla haberdar olan her kişi, gelecekteki tehlikeleri sezinleyebilecek ve ona göre önlemlerini alacak, gerekirse kişisel özverilerde bulunabilecektir