DR. ÖZGE KAHRAMAN ILIKKAN

5.hafta

BİYOTEKNOLOJİ

Herşeyden önce biyoteknoloji, televizyon,otomobil, tekstil, gibi

belirli bir üretimle tanımlanmış bir endüstri değildir

Parçalama, sentez ya da değişime uğratılmış madde için enzime,

hücreye ve ya mikroorganizmaya ihtiyaç duyar

Biyoteknoloji uygulamaları; mikrobiyoloji, biyokimya, moleküler

biyoloji, bilgisayar mühendisliği, hücre biyolojisi, immünoloji,

protein mühendisliği, enzimoloji ve biyoproses teknolojileri gibi

farklı alanları bünyesinde toplar. Bu nedenle de biyoteknoloji birçok

bilimsel disiplinle karşılıklı ilişki içinde gelişir.

canlı organizmalara veya biyolojik sistemlere dayalı her türlü

teknolojidir.

İnsanoğlu biyoteknolojiyi binlerce yıldır gıda ürünleri, tekstil ve

diğer gerekli malzemeleri üretmek için kullanmaktadır.

Mikrobiyal Biyoteknoloji

Sellülaz

E. coli tarafından üretilir, sellülozu parçalar.

Kolay sindirilebilir hayvansal gıdaların yapımında kullanılır.

Taşlanmış kot pantolonlar üretilirken de faydalanılır.

Ham kot bol miktarda selüloz lifi içerir.

Enzim muamelesi ile kumaş yumuşatılmış olur.

Moleküler biyolojide kullanılan bu enzimler üretilen ilk ticari enzimlerdir

Sıcaklığa dayanıklı DNA polimeraz; Thermophilus aquaticus’tan üretilmiştir.

DNA polimerazlar ve restriksiyon enzimleri

Subtilisin

Birçok çamaşır deterjanının vazgeçilmez bir parçasıdır.

Bacillus subtilis’ten elde edilir.

Giysilerden proteinli kirlerin sindirilerek uzaklaştırılmasında

kullanılır.

Protein dışındaki organik kirleri temizleyebilecek enzimler de

deterjanlarda kullanılmaktadır.

Fresk koleksiyonunun kurtarılması

İtalyan tablo onarımcıları, 14-15. yüzyıllara ait eşsiz fresk koleksiyonunu

restore edebilmek için çaresiz kalmışlardır.

2. Dünya Savaşı yıllarından kalma kimyasal reaktiflerle yapılan çalışma,

tabloları kurtarmak yerine daha çok zarar vermiştir.

Fresk koleksiyonunun kurtarılması

Bu aşamada onarımcıları imdadına Pseudomonas stutzeri yetişmiştir.

P. stutzeri nitrojen, plastik resinler ve tetra klor etilen gibi birçok çevresel

kirleticiyi parçalayabilmektedir.

Bakteri, ilk 6-12 saat içerisinde tablolar üzerindeki kalıntıların % 80’ini

temizlemiştir.

Mikroorganizmaların bundan sonraki görevi, Yunanistan’daki mermer ve

kireçtaşı eserlerdeki siyah lekelerin uzaklaştırılması olmuştur.

Çevre Biyoteknolojisi

Biyoremediasyon

Çeşitli doğal ve insan yapımı maddenin ayrıştırılması ve parçalanması için

biyoteknolojinin kullanılması

Özellikle çevre kirliliğine yol açan maddeler

Exxon Valdez Sızıntısı-1989

Pseudomonas bakterisi petrol

sızıntısı olan Alaska sahillerinin

temizlenmesinde kullanılmıştır

Felakette Exxon Valdez isimli petrol

tankerinden resmî verilere göre 10.8

milyon galon petrol denize akmıştır

Pseudomonas putida

Çok farklı metabolizma örnekleri gösterir; toluen gibi organik çözgenleri

degrade edebilmek gibi.

Tarım biyoteknolojisi

–2050’de 9.1 milyar kişinin beslenmesi gerekeceği tahmin ediliyor!

Bu durum gıda üretiminin %70 artırılmasını gerektirir!

–Bunun için neler yapıyoruz?

Daha dayanıklı bitkiler

- Soğuk

- Kuraklık

- Tuz

- Ağır metal

- Böceklere

Dayanıklı Bitkiler

–Bacillus thuringiensis

CRİSPR/CAS 9 VE GDO

Gıda biyoteknolojisi

Mikroorganizmalar, starter kültür olarak peynir, ekmek, yoğurt, bira,

sirke, turşu, şarap, şampanya ve likörler gibi pek çok yiyecek ve

içeceğin yapımında kullanılmaktadır.

Turşu, sirke, süt ürünleri asit üreten bakterilerin; bira, şarap gibi

alkollü içkiler ise alkol üreten mayaların fermantasyon ürünleridir.

Fermentasyon süreçleri

Streptoccocus thermophilus

Lactobacillus bulgaricus

Yoğurt Bakteriler

Penicillium roqueforti

Penicillium camamberti

Küf

•Hastalığa dirençli midyeler

•Somon ve diğer yüzgeçli balıkları enfekte eden virüslere karşı aşılar

•Büyüme hormonu üreten transgenik somon

*Glofish: Genetiği değiştirilmiş, fluorasan renkli balıklar

Su ürünleri Biyoteknolojisi

Tıp biyoteknolojisi /Farmasötik biyoteknoloji

Rekombinant DNA teknolojisi geliştirilmeden önce insülin, sığır ve domuz

pankreasından elde edilmekteydi.

Bu yöntem pahalı olduğu kadar bazı bireylerde allerjik reaksiyonlara yol

açmaktaydı.

1978 yılında insülin geni klonlanarak E. coli’de ifadesi sağlandı.

1982’den beri kullanılmaktadır

Rekombinant DNA teknolojisi

Monoklonal Antikorlar

Monoklonal antikorlar bir özel antijene

karşı laboratuarda yapay olarak üretilen,

ileri derecede özel ve yalnız kendisinin

hedeflediği antijenlere bağlanan

antikorlardır. Bir hücre klonundan

üretildikleri için “monoklonal” olarak

adlandırılırlar.

Monoklonal Antikorlar

Gen Terapisi

Lipoprotein Lipase Deficiency (LPLD)

•Bu jeldeki DNA sonuçlarına dayanarak

şüpheli kişi suçlu mudur?

Şüphelinin

kanı

Şüphelinin

kıyafetlerinden

alınan kan

Kurb

anın

kanı

Kriminal Biyoteknoloji

İnsana ait mi değil mi?

erkek birey mi,dişi birey mi?

Kriminal Biyoteknoloji

Ataların kim..???