2000Lİ YILLARIN BİLİMİ:
BİYOTEKNOLOJİ

Biyoloji biliminin en son geldiği nokta biyoteknolojidir. Biyoteknoloji ile genetik mühendisliği yakın ilişki içindedir. Genetik mühendisliği yöntemleri, biyoteknoloji tarafından araç olarak kullanılmaktadır. Kısaca Biyoteknoloji, yaşayan hücre, doku ve organları kullanarak, uygun teknik ve yöntemlerle istenilen ürünün elde edilmessidir. Biyoteknoloji bir çok bilim dalıyla iç içedir.

Biyoteknolojik çalışmalara bazı örnekler verirsek;
İnsan sağlığına yönelik olarak proteinlerin üretilmesi
Bazı hormon, antikor, vitamin ve antibiyotik üretilmesi
Çok zor şartlara sahip çevrelerde (sıcak, kurak,tuzlu...) yaşayan organizmaların enzimlerini ve biyomoleküllerini saflaştırarak bunların sanayide kullanılması
Yeni sebze ve meyve üretimi
İnsandaki zararlı genlerin elemine edilmesi
Aşı, pestisit, tıbbi bitki üretimi.

Hızla artan dünya nüfusunun temel ihtiyaçlarının karşılanmasında yaşanılan zorluklar, insanlara ulaşan gıda zincirindeki olumsuzluklar çağımız bilim adamlarının kafasını çok meşgul etmiş ve çeşitli arayışlara itmiştir. Gün geçtikçe azalan doğal kaynakların en iyi şekilde değerlendirilmesi mümkün olsa bile, dünya nüfusunun artış hızı karşısında yetersiz kalmaktadır. Bu durumda mevcut potansiyelin rasyonel kullanımı yanında yeterli ve dengeli beslenme için uygun gıda maddelerinin sağlanması insanlığın geleceği için vazgeçilmez olmuştur. Bu günümüzde bir çok ülkede çok daha acı bir şekilde karşımıza çıkmaktadır. Bu yüzden gıda maddelerinin sağlanması insanların temel sorunlarından biri olmaya her zaman olduğu gibi devam etmektedir.

Beş milyarı aşan dünya nüfusunu beslemek için, 10 yıl içinde gıda üretiminin bugünkünün 1.5 kat artırılması beklenmektedir. Tarım alanında basit biyoteknolojik uygulamalarla sağlanan önemli üretim artışlarının, çağımızdaki teknolojiye uygun metotlarla daha da artırılabileceği ileri sürülmektedir. Biyoteknoloji alanındaki uygulamaların tarım alanındaki artışları insanların açlık sorununa kalıcı çözümler getirecektir. İnsan gıdalarının çoğu yaklaşık 30 çeşit tarımsal üründen sağlanmakta, bunları da tahıllar, şekerli bitkiler, baklagiller, yağlı tohumlar, meyve ve sebzeler oluşturmaktadır. Bütün bunlar göz önüne alındığında, insanların temel gıdalarını oluşturan, tarımsal ürünlerin üretiminde olduğu kadar, ürünlerin işlenmesi ve istenilen özellikte gıdalar elde edilmesi gibi bir çok sahada uygulama imkanı bulan biyoteknolojinin önemi daha da artmıştır.

Biyoteknolojik uygulamalar James Watson ve Fransis Crick adlı araştırıcıların canlılardaki karakterlerin dölden döle aktarılmasında rol oynayan DNA molekülünün yapısını belirlemeleriyle hayata geçmiştir. Bu molekülün yapısındaki değişmelerle canlılardaki karakterlerin farklılaştığının anlaşılması bu tür uygulamalarla istenilen özellikte bitki ve hayvan elde etmeyi planlayan Gen Mühendisliği bilim dalının doğmasını sağlamıştır.



Teorik olarak çok geniş uygulama alanı olan biyoteknolojik yöntemlerle grip, tetanoz, kuduz, kızamık gibi aşılar yanında istenilen özelliklere sahip bitkiler, hayvanlar ve yararlı mikroorganizmaların da üretilmesi mümkündür. Biyoteknolojik uygulamalarla gelecek yıllarda bol, ucuz, kaliteli ve besleyici özelliği daha çok olan gıda maddeleri elde edilebilecektir. Bunların hayata geçirilebilmesi için genetik mühendisliği ile biyoteknolojinin ortak olarak çalışması gerekecektir. Çünkü biyoteknolojinin ortaya çıkmasında en önemli faktör, hücrenin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin belirli kurallar dahilinde işlev yapması olmuştur. Biyoteknolojik uygulamaları sağlık, tarım, enerji sağlama, tür ıslahı ve çevre olmak üzere gruplandırabiliriz.

Tıpta biyoteknoloji, anne yada babaya ait veya her ikisinin hatalı bir gen taşıması ve bunların oğul döllere geçmesi şeklindeki hastalıkların giderilmesi esasına dayanmaktadır. Bu çeşit rahatsızlıklar hatalı genin teşhis ve tedavisi ile ortadan kalkabilecektir. Genetik orijinli rahatsızlıkların önlenebilmesi için hastalığın daha embriyo safhasında tespit edilerek, erken dönemde tedavi edilmesi gerekir. Deneysel olarak oluşturulan zigotta, 8 hücreli safhada iken içerdiği hatalı genleri belirlemek mümkündür. Hastalık sebebi olacak genlerin yerine hatalı olmayanların yerleştirilmesi amaçlanan tedavi yöntemidir. Sağlık alanına biyoteknolojik diğer önemli bir katkısı da rekombinant DNA teknolojisi uygulamasıyla elde edilen ve canlı tarafından sentez edilemeyen yada yetersiz üretilen protein ve enzimlerin yerine geçebilecek yapay ürünlerle tedavinin kolaylaşmasıdır. Örneğin bu yolla insülün hormonu ve bazı aşılar elde edilmektedir

Biyoteknoloji, bitkisel ve hayvansal üretim alanında da önemli uygulama alanı bulmuştur. Sağlıklı bir ürünün iyi ve kaliteli hammaddelerden elde edilebileceği düşünülürse biyoteknolojik yöntemlerle yetiştirilen soğuğa, sıcağa, kuraklığa ve fazla tuza dayanıklı bitkilerin ürünleri hem üretim kaybını en aza indirecek hem de tüketicinin istediği tipteki gıdanın yapımını sağlayacaktır. Örneğin; insanların temel gıda maddesi olan buğdayın protein oranının artırılması yapay bir DNA parçası aktarılarak sağlanmış, aynı tür uygulamalarla hastalık ve zararlılara dayanıklı buğdaylar elde edilebilmektedir.

Biyoteknolojik yöntemlerle hayvan hastalıklarına etkili aşılar yapılması kullandığı yemlerden daha çok faydalanabilen verimli ve kısa sürede gelişen hayvan ırkları geliştirilmiştir. Örneğin, bir araştırma projesinde, embriyosuna gelişimi artırıcı gen aktarılan sazan balıkları, atalarına göre %30 oranında daha ağır oluşlardır. Bu şekilde özellikte hayvan ırklarının yetiştirilmesi konusunda biyoteknolojik yöntemler oldukça başarılı olmuştur.

Şeker kamışı ve mısır gibi yakıt alkol (etanol) üretimi için uygun bitkilerin devreye sokulması, biyogazların işlenir hale getirilmesi, petrol kaybının engellenmesinde mikro organizmaların kullanılması ile gerçekleşmektedir. Böylece insanların petrole olan bağımlılığı azalacaktır.

Maalesef biyoteknolojik yöntemlerle, bazı biyolojik maddelerin süper silahlara dönüştüğü de bilinen bir gerçektir. Biyolojik silah olarak tarif edilen gözle görünemeyen bu yaratıklar kısa sürede çok çabuk çoğalır ve 24 saat içinde sadece bir virüsten 250-300 trilyon öldürücü virüs üreyebilmektedir. Biyolojik silahlar üretilip kullanıldığında ayrım yapmadan tüm insanları yok edebilecektir. Belki de insanlığın sonu bu şekilde olacaktır. Bu da bilimin yanlış kullanılması ile doğacak kötü neticelerden biridir. Geleceğin çehresini değiştirecek olan biyoteknoloji yerinde kullanılırsa insanlık için büyük bir nimet, yerinde kullanılmazsa insanlık için büyük bir felaket olabilir.

Murat Demirtaş
Biyoloji Öğretmeni