GenetiğiDeğiştirilmişOrganizmalar veBiyogüvenlikEd�tör: Yrd. Doç. Dr. İsma�l BEZİRGANOĞLU

Editör: Yrd. Doç. Dr. İsmail BEZİRGANOĞLU

GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARVE

BİYOGÜVENLİK

ISBN 978-605-318-829-2DOI 10.14527/9786053188292

Kitap içeriğinin tüm sorumluluğu yazarlarına aittir.

© 2017, PEGEM AKADEMİ

Bu kitabın basım, yayım ve satış hakları Pegem Akademi Yay. Eğt. Dan. Hizm. Tic. Ltd. Şti.ye ait-tir. Anılan kuruluşun izni alınmadan kitabın tümü ya da bölümleri, kapak tasarımı; mekanik, elekt-ronik, fotokopi, manyetik, kayıt ya da başka yöntemlerle çoğaltılamaz, basılamaz, dağıtılamaz. Bu kitap T.C. Kültür Bakanlığı bandrolü ile satılmaktadır. Okuyucularımızın bandrolü olmayan ki-taplar hakkında yayınevimize bilgi vermesini ve bandrolsüz yayınları satın almamasını diliyoruz.

Pegem Akademi Yayıncılık, 1998 yılından bugüne uluslararası düzeyde düzenli faaliyet yürüten uluslararası akademik bir yayınevidir. Yayımladığı kitaplar; Yükseköğretim Kurulunca ta-nınan yükseköğretim kurumlarının kataloglarında yer almaktadır. Dünyadaki en büyük çevri-miçi kamu erişim kataloğu olan WorldCat ve ayrıca Türkiye'de kurulan Turcademy.com ve Pegemindeks.net tarafından yayınları taranmaktadır, indekslenmektedir. Aynı alanda farklı yazar-lara ait 1000’in üzerinde yayını bulunmaktadır. Pegem Akademi Yayınları ile ilgili detaylı bilgilere http://pegem.net adresinden ulaşılabilmektedir.

1. Baskı: Nisan 2017, Ankara

Yayın-Proje: Özlem SağlamDizgi-Grafik Tasarım: Tuğba Kuşcuoğlu

Kapak Tasarımı: Pegem Akademi

Baskı: Vadi Grafik Tasarım ve Reklamcılık Ltd. Şti.İvedik OSB 88 Oto 3. Bölge 2284. Sok. No: 101

Yenimahalle/ANKARA(0312 395 85 71-72)

Yayıncı Sertifika No: 14749Matbaa Sertifika No: 33748

İletişim

Karanfil 2 Sokak No: 45 Kızılay / ANKARAYayınevi: 0312 430 67 50 - 430 67 51

Yayınevi Belgeç: 0312 435 44 60Dağıtım: 0312 434 54 24 - 434 54 08

Dağıtım Belgeç: 0312 431 37 38Hazırlık Kursları: 0312 419 05 60İnternet: www.pegem.netE-ileti: pegem@pegem.net

Erzurum Teknik Üniversitesi Fen Fakültesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü

(2015-2016 yılı) 4.sınıf öğrencileri

ÖN SÖZ

Son yıllarda tüm dünyada olduğu gibi ülkemizde de kamuoyunun oldukça

dikkatini çeken konu genetik mühendisliği ve bu teknik ile edilen genetiği değişti-

rilmiş organizmalardır. Bir canlının gen diziliminin değiştirilmesi ya da ona kendi

doğasında bulunmayan farklı bir karakter kazandırılması yoluyla elde edilen canlı

organizmalar hayatımızın bir parçası olmuş ve olmayada devam etmektedir. Bu

denli yaygın olarak kullanılan Genetiği Değiştirilmiş Organizmaların kullanım

alanları, faydaları ve riskleri ile bu organizmalarla yapılabilecek olan çalışmalar

bilim adamlarını bu alana yönlendirmiş ve pek çok merak edilen konununda ay-

dınlatılması sağlanmıştır. Hazırlanmış olan bu kitap Erzurum Teknik Üniversitesi

Fen Fakültesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü (2015-2016 yılı) 4.sınıf öğ-

rencileri tarafından derlenmiştir. Bu kitap içerisinde Genetiği Değiştirilmiş Orga-

nizmaların tarihçesine, gelişim sürecine, kullanım alanlarına, güvenliğine, fayda

ve risklerine, etik boyutuna objektif bir biçimde yer verilmiştir.

Bu kitabın oluşturulmasında emeği geçen başta Erzurum Teknik Üniversitesi

öğretim üyesi Yrd. Doç. Dr. İsmail Bezirganoğlu’na ve Erzurum Teknik Üniversi-

tesi Moleküler Biyoloji ve Genetik son sınıf arkadaşlarımıza teşekkür ederiz.

Moleküler Biyoloji ve Genetik Öğrencileri Adına

Serap Karaman

BÖLÜMLER VE YAZARLARI

1. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALAR (GDO)

Cemre Yaşar Dilara SaraçoğluMeryem ÖzperkŞuheda S. Aldemir

2. BÖLÜM BİYOTEKNOLOJİ

Ayşe KalaycıBerna HukkamlıBeyza ReisoğluKübra MısıroğluSerap Karaman

3. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARDA (GDO)

ANTİBİYOTİK DİRENÇLİ MARKER GENLERİNİN KULLANILMASI

Büşranur AkgülHatice AvcıNazan BudakoğluSema Özbek

4. BÖLÜM HERBİSİTLERE DAYANIKLI TRANSGENİK BİTKİLERİN

GELİŞTİRİLMESİ

Merve DemirbağMerve ŞimşekNeslişah Barlak

5. BÖLÜM BÖCEKLERE KARŞI DAYANIKLI TRANSGENİK BİTKİLERİN

GELİŞTİRİLMESİ

Merve DemirbağMerve ŞimşekNeslişah Barlak

viii Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik

6. BÖLÜM FUNGAL PATOJENLERE KARŞI TRANSGENİK BİTKİLERİN GELİŞTİRİLMESİ Hilal Sezer

Kıymet Saz

Yrd. Doç. Dr. İsmail Bezirganoğlu

7. BÖLÜM VİRÜSLERE DAYANIKLI TRANSGENİK BİTKİLERİNGELİŞTİRİLMESİ Aleyna Nalçaoğlu

Damla Durular

Feyza Sönmez

8. BÖLÜM BİTKİLERDE STRES FAKTÖRLERİ Meryem Coşkun

Merve İdem

Yrd. Doç. Dr. İsmail Bezirganoğlu

9. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALAR VE HAYVANCILIKBüşra Küçükekmekçi

Cansu Aksoy

Gamze Alkan

Recep Küçükdoğru

Selman Muslu

Tuğçe Toprak

10. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN ÇEVRE VE BİYOÇEŞİTLİLİĞE ETKİSİ Aybüke Erol

Büşra Yazıcılar

Eda Güneş

Esra Mesci

Fatma Çiçek

ixİçindekiler

11. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN SAĞLIK VE

SOSYOEKONOMİK ETKİLERİ

Handan Uğuz

Tansu Kavalcı

Zeynep Kurt

12. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN

ENDÜSTRİDE KULLANILMASI

Beyzanur Aslantaş

Büşra Budak

Fatma Böke

Özlem Bakır

13. BÖLÜM GENETİK YAPISI DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN

(GDO) BELİRLENMESİ

Burcu Beşik

Burak Tilif

Melisa Rabia Vural

Ogün Gündüz

14. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN MEVCUT

DURUMU

Burak Helvacı

Esra Turgut

Farika Nur Denizler

Rabia Uyarıcı

15. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARDA AVRUPA

BİRLİĞİ MEVZUATI ve SÖZLEŞMELERİ

Bayram Kaş

Elif Işıl Yücel

Fatih Genç

Furkan Şahin

Sinem Dal

x Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik

16. BÖLÜM TÜRKİYE’DE BİYOGÜVENLİK MEVZUATININ TARİHSEL

GELİŞİMİ

Betül Balcı

İsmail Ebinçli

Mustafa Aktepe

Mehmet Akif Köse

17. BÖLÜM TÜRKİYE’DE GDO’LARA TOPLUMSAL BAKIŞ

Ayşe Üstün

Ayşenur Saygılı

Fatmanur Bostan

Merve Şansaçar

18. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARDA RİSK

DEĞERLENDİRİLMESİ

Berçem Dilan Hanoğlu

Gizem Aksoğan

Merve Ardahanlı

Melih Şentürk

Yusuf Şahin

19. BÖLÜM BİYOETİK VE SONUÇ

Elif Hande Fındık

Emre Gezer

Servet Odabaşı

İÇİNDEKİLER

Ön Söz ......................................................................................................................................v

Bölümler ve Yazarları .......................................................................................................... vii

1. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALAR (GDO)

1.1 GİRİŞ .................................................................................................................................1

1.2 GDO’NUN TARİHÇESİ .................................................................................................3

1.3 GDO NEDİR ....................................................................................................................4

1.3.1 Genetik Mühendisliği ve Gen Klonlama .............................................................5

1.3.2 Neden Gen Aktarılır? .............................................................................................6

Kaynaklar .................................................................................................................................8

2. BÖLÜMBİYOTEKNOLOJİ

2.1 BİYOTEKNOLOJİ ...........................................................................................................9

2.2 BİTKİ DOKU KÜLTÜRÜ ............................................................................................10

2.2.1 Tarihçe ....................................................................................................................10

2.2.2 Besiyeri ve Kültür Koşulları .................................................................................11

2.2.3 Sterilizasyon ve Kültür Koşulları.........................................................................12

2.3 KÜLTÜR ORTAMININ KOŞULLARI .......................................................................13

2.3.1 Kallus Ortamının Hazırlanması ..........................................................................13

2.3.2 Embriyo Eldesi ve Ekimi ......................................................................................13

2.4 KÜLTÜR TİPLERİ VE KULLANIMLARI ................................................................13

2.4.1 Kallus Kültürleri ....................................................................................................13

2.5 İN VİTRO BİTKİ REJENERASYON YÖNTEMLERİ ..............................................13

2.5.1 Organogenez ..........................................................................................................14

2.5.2 Somatik Embriyogenez ........................................................................................14

2.5.3 Sürgünlerin Köklendirilmesi ...............................................................................15

2.5.4 Aklimizasyon .........................................................................................................16

xii Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik

2.6 DOKU KÜLTÜRÜ TEKNİKLERİNİN KULLANIM ALANLARI .........................16

2.6.1 Somaklonal Varyasyon .........................................................................................16

2.6.2 Hücre Süspansiyon Kültürü .................................................................................17

2.6.3 Anter/Mikrospor Kültürü ....................................................................................18

2.6.4 Protoplast Kültürü ................................................................................................18

2.6.5 Embriyo Kültürü ...................................................................................................18

2.6.6 Meristem Kültürü .................................................................................................19

2.7 GEN AKTARIM TEKNİKLERİ ...................................................................................19

2.7.1 Doğrudan Gen Aktarım Teknikleri ....................................................................19

2.7.1.1 Biyolistik Gen Transferi (Partikül Tabancası ile Gen Aktarımı) ...........19

2.7.1.2 Elektroporasyon ve PEG Aracılığıyla Transformasyon ..........................20

2.7.1.3 Mikroenjeksiyon ..........................................................................................20

2.7.2 Agrobacterium ile Gen Aktarım Tekniği ...........................................................20

Kaynaklar ...............................................................................................................................23

3. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARDA (GDO)

ANTİBİYOTİK DİRENÇLİ MARKER GENLERİNİN KULLANILMASI

3.1 TANIMLAR ....................................................................................................................25

3.1.1 Gen Teknolojisi Nedir?.........................................................................................25

3.1.2 Seçilebilir Marker Nedir? .....................................................................................26

3.1.3 Antibiyotiğe Dirençli Marker Genler .................................................................26

3.1.4 Marker Olarak Kullanılan Antibiyotik Direnç Genleri ...................................27

3.2 ANTİBİYOTİKLER VE ANTİBİYOTİK DİRENCİ ..................................................27

3.2.1 Antibiyotik nedir? .................................................................................................27

3.2.2 Antibiyotiklerin Kullanım Alanları ....................................................................28

3.2.3 Antibiyotik Direncinin Mekanizması ................................................................28

3.2.4 Antibiyotik Direncinin Halk Sağlığına Etkileri ................................................28

3.2.5 Antibiyotik Direnci Azalır mı? ............................................................................29

3.3 GIDALARDA ANTİBİYOTİK DİRENÇLİ MARKER GENLER ............................29

3.3.1 Marker Genler ve Ürünlerinin Potansiyel Sağlık Açısından

Değerlendirilmesi .................................................................................................30

3.3.2 Antibiyotik Direnç Genleri ve Gıda Güvenliği .................................................30

xiiiİçindekiler

3.4. İNSANLARDA HORİZANTAL GEN GEÇİŞLERİ .................................................31

3.4.1 Ağız Mikroorganizmalarına Potansiyel Gen Geçişleri ....................................31

3.4.2 Bağırsak Epitelyal Hücrelerine veya Mikroorganizmalarına

Potansiyel Gen Geçişleri ......................................................................................31

3.4.3 Gen Ürünleriyle Antibiyotiklerin İnaktivasyonu .............................................33

3.5 BAKTERİLERDE HORİZONTAL GEN GEÇİŞ MEKANİZMALARI ..................34

3.5.1 Transdüksiyon .......................................................................................................34

3.5.2 Konjugasyon ..........................................................................................................34

3.5.3 Transformasyon ....................................................................................................35

3.6 EKOLOJİK SORUNLAR ...............................................................................................35

3.6.1 Antibiyotik Dirençliliği ........................................................................................35

3.6.2 Pleiotropik Etkiler .................................................................................................36

3.6.3 Bir Herbisit Olarak Antibiyotiğin Kullanılması ................................................37

3.6.4 Çevredeki Horizontal Gen Transferi ..................................................................37

3.7 ANTİBİYOTİK DİRENÇ MARKER GENLERİNDE ALTERNATİF

STRATEJİLER ................................................................................................................40

3.7.1 Seçilebilir Bir Markerın Özellikleri ....................................................................40

3.7.2 Seçilebilir Bir Marker Seçimi ...............................................................................41

3.7.3 Antibiyotik Direnç Marker Genlerinin Dezavantajları ...................................41

3.7.4 Herbisit Direnci .....................................................................................................42

3.7.5 Metabolik Markerlar .............................................................................................42

Kaynaklar ...............................................................................................................................44

4. BÖLÜMHERBİSİTLERE DAYANIKLI TRANSGENİK BİTKİLERİN

GELİŞTİRİLMESİ

4.1 GİRİŞ ...............................................................................................................................47

4.2 HERBİSİTLER VE ETKİ MEKANİZMALARI .........................................................48

4.3 HERBİSİTLERE DAYANIKLI BİTKİ ELDE EDİLMESİ ..........................................48

4.3.1 Hedef Molekülün Modifikasyonu .......................................................................50

4.3.2 Hedef Molekülün Fazla Üretimi .........................................................................51

4.3.3 Etken Maddenin Detoksifikasyonu ....................................................................51

4.4 FOSFONİTRİSİN N-ASETİLTRANSFERAZ (PAT VE BAR) .................................52

Sonuç ......................................................................................................................................53

Kaynaklar ...............................................................................................................................54

xiv Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik

5. BÖLÜM BÖCEKLERE DAYANIKLI TRANSGENİK BİTKİLERİN

GELİŞTİRİLMESİ

5.1 GİRİŞ ...............................................................................................................................55

5.2 BACİLLUS THURİGİENSİS δ-ENDOTOKSİNLERİ...............................................56

5.2.1 Bt proteini ve etki mekanizması ..........................................................................57

5.3 BT GENİ TAŞIYAN TRANSGENİK BİTKİLER .......................................................58

5.4 DİĞER İNSEKTİSİDAL AKTİVİTE GÖSTEREN PROTEİNLER ........................58

5.4.1 Proteinaz inhibitörleri ..........................................................................................59

5.4.2 Lektinler .................................................................................................................60

5.4.3 Alfa Amilaz İnhibitörleri .....................................................................................61

5.4.4 Kitinaz ....................................................................................................................61

5.4.5 Kolesterol Oksidaz ................................................................................................63

5.4.6 Avidin .....................................................................................................................63

5.4.7 Diğer Stratejiler .....................................................................................................64

Sonuç ......................................................................................................................................64

Kaynaklar ...............................................................................................................................65

6. BÖLÜMFUNGAL PATOJENLERE KARŞI TRANSGENİK BİTKİLERİN

GELİŞTİRİLMESİ

6.1 GİRİŞ ...............................................................................................................................67

6.2 BİTKİ BİYOTEKNOLOJİSİ VE FUNGAL HASTALIKLARLA

MÜCADELE ...................................................................................................................68

6.3 BİTKİNİN PATOJENLERE KARŞI SAVUNMA SİSTEMİ ......................................69

6.4 BİTKİLER ÜZERİNDE HASTALIĞA DAYANIKLI

GEN MEKANİZMASI ..................................................................................................70

6.4.1 Patojenle ilgili Proteinler .....................................................................................71

6.4.2 Antifungal Proteinler ...........................................................................................72

6.4.3 Fitoaleksinler .........................................................................................................72

6.4.4 Antimikrobiyal Proteinler ...................................................................................73

6.4.5 Bitki Ribozim İnaktif Proteinler ve Diğer Peptitler ..........................................73

xvİçindekiler

6.4.6 Direnç Genleri (R) ................................................................................................73

6.4.7 Fitotoksik Metabolitlerin Degredasyonu ..........................................................74

Sonuç ......................................................................................................................................74

Kaynaklar ...............................................................................................................................75

7. BÖLÜM VİRÜSLERE DAYANIKLI TRANSGENİK BİTKİLERİN

GELİŞTİRİLMESİ

7.1 GİRİŞ ...............................................................................................................................77

7.2 BİTKİ VİRÜSLERİ .........................................................................................................78

7.3 PATOJEN KAYNAKLI DAYANIKLILIK (PDR) .......................................................79

7.3.1 Protein Kaynaklı Dayanıklılık .............................................................................79

7.3.2 Replikaz Yoluyla Dayanıklılık .............................................................................80

7.3.3 RNA Kaynaklı Dayanıklılık .................................................................................81

7.4 PATOJEN OLMAYANDAN TÜRETİLMİŞ (ELDE EDİLMİŞ) DİRENÇLİ

TRANSGENİK BİTKİLER ...........................................................................................82

7.4.1 Post-Transkripsiyonel Susturucu Genler (PTGS) ............................................82

7.5. BİTKİ HASTALIK DİRENÇ GENLERİ .....................................................................83

7.5.1 Dominant Dayanıklılık Genleri ..........................................................................83

7.5.2 Resesif Dayanıklılık Genleri ................................................................................84

7.6 RİBOZİM İNHİBE EDİCİ PROTEİNLER (RIP) ......................................................85

7.7 DİĞER GENLER ............................................................................................................86

7.8 PROTEAZ İNHİBİTÖRLERİ .......................................................................................86

7.9 İNTERFERON BENZERİ SİSTEMLER ......................................................................86

Kaynaklar ...............................................................................................................................87

8. BÖLÜMBİTKİLERDE STRES FAKTÖRLERİ

8.1 GİRİŞ ...............................................................................................................................89

8.1.1 Stres Kavramı.........................................................................................................89

8.1.2 Stres Faktörleri (Stresörler)..................................................................................89

8.1.3 Bitkilerde Strese Bağlı Oluşan Fazlar .................................................................91

8.1.4 Bitkilerde Strese Karşı Oluşan Tepkiler .............................................................91

xvi Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik

8.2 SICAKLIK STRESİ .........................................................................................................92

8.2.1 Soğuk Stresi ...........................................................................................................93

8.2.2 Don Stresi ...............................................................................................................94

8.3 SU STRESİ .......................................................................................................................95

8.3.1 Kuraklık Stresi .......................................................................................................95

8.3.2 Su Taşkını stresi .....................................................................................................96

8.3.3 Tuzluluğa Bağlı Olarak Su Stresi (Tuz Stresi) ....................................................97

8.4 IŞIK ve UV IŞINLARININ STRESİ .............................................................................98

8.5 ANTROPOGENİK STRES ...........................................................................................99

8.5.1 Ağır Metal Stresi ...................................................................................................99

8.5.2 Havada Bulunan Kirleticiler ............................................................................. 100

8.6 OKSİDATİF STRES .................................................................................................... 100

8.7 MOLEKÜLER YANIT ................................................................................................ 101

Kaynaklar ............................................................................................................................ 103

9. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALAR

VE HAYVANCILIK

9.1 GİRİŞ ............................................................................................................................ 105

9.2 RUMİNANT (SIĞIR, KOYUN, KEÇİ, VB) HAYVANLARDA GDO

KULLANIMI ............................................................................................................... 107

9.3 KANATLI HAYVANLARDA GDO KULLANIMI ................................................ 110

9.4 PETLERDE (KEDİ,KÖPEK vb.) GDO KULLANIMI ........................................... 113

9.5 SON YILLARDA YAPILAN ÇALIŞMALARDA GDO

VE HAYVANCILIK İLİŞKİSİ .................................................................................... 116

Kaynaklar ............................................................................................................................ 121

10. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN ÇEVRE

VE BİYOÇEŞİTLİLİĞE ETKİSİ

10.1 ÇEVREYE ETKİSİ .................................................................................................... 125

10.1.1 Çevresel Kaygılar ............................................................................................. 127

10.1.2 Çevresel Faydaları ............................................................................................ 128

10.1.3 Genetiği Değiştirilmiş Organizmaların Sağlık Üzerine Etkisi ................... 129

10.1.3.1 Potansiyel yararlar .................................................................................. 129

xviiİçindekiler

10.1.3.2 Potansiyel riskler ..................................................................................... 130

10.2 GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALAR VE

BİYOÇEŞİTLİLİĞE ETKİLERİ ............................................................................... 131

Kaynaklar ............................................................................................................................ 135

11. BÖLÜMGENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN SAĞLIK

VE SOSYOEKONOMİK ETKİLERİ

11.1 GDO'NUN SAĞLIK ÜZERİNE ETKİLERİ .......................................................... 137

11.2 SAĞLIK ÜZERİNE YARARLARI .......................................................................... 137

11.2.1 İçeriğinin Zenginleşmesi ve Besin Miktarının Artması ............................. 137

11.2.2 Besinlerde Alerjenitenin Azaltılması ............................................................ 138

11.2.3 Aşılama Yapmak İçin Besinlerin Kullanılması ............................................. 138

11.2.4 Tedavi Amacıyla Besinlerin Kullanılması ..................................................... 138

11.2.5 Herbisit ve Pestisitlein Kullanımındaki Azalmaya Bağlı Yararlar ............. 138

11.3 SAĞLIK ÜZERİNE ZARARLARI .......................................................................... 139

11.3.1 Besin Kalitesindeki Değişiklik ve Gıda Güvenliği ....................................... 139

11.3.2 Alerjik Reaksiyonlar ve Toksik Etkiler .......................................................... 139

11.3.3 Gen Patentleme ve Terminatör Teknolojisinin Etkileri .............................. 139

11.3.4 GDO'ların Tehlikeleri Nelerdir? .................................................................... 140

11.4 GDO’NUN SOSYAL ETKİLERİ ............................................................................. 140

11.4.1 Çeşitli Grupların Kaygıları ve Dini, Kültürel ve Etik Kaygılar ................... 140

11.4.2 GDO Açlığa Çare midir? ................................................................................ 141

11.4.3 GDO'ların Tarım ve Çift çiye Etkileri ........................................................... 143

11.4.4 Dünya GDO Düzenlemeleri .......................................................................... 144

11.5 GDO'NUN EKONOMİK ETKİLERİ ..................................................................... 144

11.5.1 Dünyada GDO Pazarı ..................................................................................... 144

11.5.2 GDO'nun Ekonomiye Genel Etkileri ............................................................ 145

11.5.3 Ülkemizde GDO ile İlgili Politikalar ............................................................. 146

11.5.3.1 Sosyal ve ekonomik açıdan daha fazla getiri sağlamak için

ihtiyaçlarımız doğrultusunda strateji ve

yol haritasının belirlenmesi ................................................................... 147

11.5.3.2 Biyoteknolojide AR-GE ve ürün ticarileştirilmesi için üniversite

ve sanayi işbirliği desteklenmeli ........................................................... 148

11.5.3.3 GDO’ların Gıda Dışında Kullanımı: Biyoyakıtlar .............................. 149

Kaynaklar ............................................................................................................................ 151

xviii Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik

12. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN ENDÜSTRİDE

KULLANILMASI

12.1 GİRİŞ .......................................................................................................................... 153

12.1.1 Bio-Fabrikalarda Kullanımı ............................................................................ 153

12.1.2 Endüstriyel Kullanım ...................................................................................... 153

12.2 GIDA SANAYİSİNDE KULLANIM ALANLARI ................................................ 156

12.3 BESİNSEL ÖZELLİKLERİN GELİŞTİRİLMESİNDE KULLANIMI ................ 156

12.4 KOZMATİK SANAYİNDE KULLANILMASI ..................................................... 157

12.5 GDO İÇEREN MUHTEMEL BİLEŞENLER ........................................................ 158

Kaynaklar ............................................................................................................................ 160

13. BÖLÜMGENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN

(GDO) BELİRLENMESİ

13.1 GİRİŞ .......................................................................................................................... 161

13.2 DNA'YA DAYALI YAKLAŞIM ................................................................................ 161

13.3 PROTEİNE DAYALI YAKLAŞIM .......................................................................... 162

13.4 GDO TESPİTİNDE KULLANILAN DİĞER ANALİZ YÖNTEMLERİ ........... 164

13.4.1 Canlı Ortamda Test Yöntemi (Bioassay) ....................................................... 164

13.4.2 DNA Çip Tekniği (mikroarray) ..................................................................... 164

13.4.3 Near Infrared Imaging- Yakın Kızılaltı Resimleme (NIR) Yöntemi ......... 164

13.4.4 Kalitatif Sistemler ............................................................................................. 164

13.4.4.1 Tarama Yöntemleri ................................................................................. 165

13.4.4.2 Gene Özgü Yöntemler ............................................................................ 165

13.4.4.3 Gen Yapısına Özgü Yöntemler .............................................................. 165

13.4.4.4 Vakaya Özgü Yöntemler ........................................................................ 166

13.4.5 Kantitatif Sistemler .......................................................................................... 166

Kaynaklar ............................................................................................................................ 168

xixİçindekiler

14. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN

MEVCUT DURUMU

14.1 GİRİŞ .......................................................................................................................... 171

14.2 GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ÜRÜN VE YİYECEKLER

DÜNYADA NEREDE .............................................................................................. 172

14.3 DÜNYADA YETİŞTİRİLEN GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ÜRÜNLER ......... 173

14.3.1 Genetiği Değiştirilmiş 4 Ürün........................................................................ 174

14.3.2 Genetiği Değiştirilen 2 özellik ........................................................................ 175

14.3.3 10 Ülke .............................................................................................................. 176

14.4 ULUSLAR ARASI TARIMSAL BİYOTEKNOLOJİ EDİNME

PROGRAMI (ISAAA) .............................................................................................. 179

14.5 DÜNYADA GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ÜRÜNLERİN

BENİMSENMESİ ...................................................................................................... 179

14.5.1 Dünyada GD Gıdalar ve Ürünler Bakımından Kanada

Ne Durumda? ................................................................................................... 180

14.6 GENETİĞİ DEĞİŞTİRLMİŞ GIDALARDAN HANGİLERİNİ

TÜKETİYORUZ? ...................................................................................................... 181

14.7 GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ BİTKİLER NASIL YETİŞİYOR

VE FİYAT NE KADAR? ........................................................................................... 182

14.8 KANADA’DA GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ DÖRT BİTKİ ............................... 182

14.8.1 Kanada'da Genetiği Değiştirilmiş Kanola .................................................... 183

14.8.2 Kanada'da Genetiği Değiştirilmiş Mısır ....................................................... 184

14.8.3 Genetiği Değiştirilmiş Süt Mısır .................................................................... 185

14.8.4 Kanada'da Genetiği Değiştirilmiş Soya ........................................................ 186

14.8.5 Kanada'da Genetiği Değiştirilmiş Şeker Pancarı ......................................... 188

14.9 GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ÜRÜN VE GIDALARIN KANADA

PİYASASINDAKİ DURUMU ................................................................................. 189

14.9.1 Sığır Büyüme Hormonu .................................................................................. 189

14.9.2 Genetiği Değiştirilmiş Domates .................................................................... 189

14.9.3 Genetiği Değiştirilmiş Patates ........................................................................ 189

14.9.4 Genetiği Değiştirilmiş Keten .......................................................................... 190

14.9.5 Genetiği Değiştirilmiş Buğday ....................................................................... 190

14.9.6 Genetiği Değiştirilmiş Domuz ....................................................................... 190

14.10 GELECEKTE GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ÜRÜN VE

GIDALARDA NE OLABİLİR? ............................................................................. 191

xx Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik

14.10.1 Genetiği Değiştirilmiş Balık ......................................................................... 191

14.10.2 Genetiği Değiştirilmiş Elma ......................................................................... 191

14.10.3 Genetiği Değiştirilmiş Yüksek Oleikli Soya Fasulyesi .............................. 191

14.10.4 Genetiği Değiştirilmiş Buğday ..................................................................... 192

14.10.5 Genetiği Değiştirilmiş Yonca ....................................................................... 192

14.11 SONUÇ .................................................................................................................... 192

14.11.1 Dünyadaki Genetiği Değiştirilmiş Ürünler

ve Gıdalar Nerededir? .................................................................................. 192

14.11.2 Kanada’daki Genetiği Değiştirilmiş Ürünler

ve Gıdalar Nerededir? .................................................................................. 193

14.11.3 Politik Öneriler .............................................................................................. 193

Kaynaklar ............................................................................................................................ 194

15. BÖLÜMGENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARDA AVRUPA BİRLİĞİ

MEVZUATI VE SÖZLEŞMELERİ

15.1 GİRİŞ .......................................................................................................................... 201

15.2 BİYOGÜVENLİK KAVRAMI ................................................................................ 202

15.3 BİRLEŞMİŞ MİLLETLER BİYOLOJİK ÇEŞİTLİLİK SÖZLEŞMESİ ................. 203

15.4 CARTAGENA PROTOKOLÜ ................................................................................. 206

15.5 AVRUPA BİRLİĞİ GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMA GÜNCEL

BÜLTENİ VE AB KANUNLARI ............................................................................ 217

Kaynaklar ............................................................................................................................ 225

16. BÖLÜM TÜRKİYE’DE BİYOGÜVENLİK MEVZUATININ

TARİHSEL GELİŞİMİ

16.1 AMAÇ, KAPSAM VE TANIMLAR ....................................................................... 227

16.2 TEMEL ESASLAR..................................................................................................... 229

Kaynaklar ............................................................................................................................ 238

xxiİçindekiler

17. BÖLÜMTÜRKİYE’DE GDO’LARA TOPLUMSAL BAKIŞ

17.1 GİRİŞ .......................................................................................................................... 239

17.1.1 Türkiye’de GDO’lara Karşı Gerçekleştirilen Başlıca Faaliyetler ................. 240

17.1.2 GDO ve Anket .................................................................................................. 243

17.2 GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ BİTKİSEL ÜRÜNLERE YÖNELİK

TÜRKİYE’DE SEKTÖREL ANALİZ ...................................................................... 244

17.2.1 GDO’lu Bitkilerin Kontrol Edilmesi .................................................................... 245

Kaynaklar ............................................................................................................................ 246

18. BÖLÜM GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARDA RİSK

DEĞERLENDİRMESİ

18.1 BİYOLOJİK ÇEŞİTLİLİK VE ÇEVRESEL RİSKLER ........................................... 247

18.2 GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALARIN İNSAN SAĞLIĞI

ÜZERİNDEKİ RİSKLERİ ........................................................................................ 248

18.2.1 Alerji Üzerine Etkisi ........................................................................................ 248

18.2.2 Toksisite Üzerine Etkisi ................................................................................... 249

18.2.3 Besin Kalitesindeki Değişiklik ve Gıda Güvenliği ....................................... 251

18.2.4 Genetiği Değiştirilmiş Gıdaların Etiketlenmesiyle İlgili Kaygılar ............. 251

18.3 GDO’NUN SOSYO-EKONOMİK RİSKLERİ ....................................................... 252

18.3.1 Genetik Kullanımı Sınırlayıcı Teknolojiler

(Terminatör Teknolojisi) ................................................................................. 252

18.3.2 Dini, Etik ve Kültürel Kaygılar ....................................................................... 255

Kaynaklar ............................................................................................................................ 256

19. BÖLÜMBİYOETİK VE SONUÇ

19.1 ETİK ............................................................................................................................ 259

19.1.1 Etiğin Tarihsel Gelişimi ................................................................................... 259

19.2 BİYOETİK .................................................................................................................. 260

19.2.1 Biyoteknolojinin Uygulama Alanları ve Sağladığı Faydalar ....................... 261

19.2.1.1 Tıbbi Biyoteknoloji ................................................................................. 261

xxii Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik

19.2.1.2 Çevre Biyoteknolojisi ............................................................................. 262

19.2.1.3 Endüstriyel Biyoteknoloji ...................................................................... 262

19.2.1.4 Hayvan Biyoteknolojisi ve Tarımsal Biyoteknoloji ............................ 262

19.2.1.5 Biyoteknolojinin Olası Riskleri ............................................................. 263

19.2.1.6 Bitkilerde Biyoteknoloji ve ‘cry’ Örneği ............................................... 263

19.2.1.7 Ahlaki Kaygılar ....................................................................................... 265

19.2.1.8 Embriyolar ve İnsanlik Sorusu ............................................................. 266

19.2.1.9 Genetik Bilgi ........................................................................................... 267

19.3 SONUÇ....................................................................................................................... 269

Kaynaklar ............................................................................................................................ 271

YAZARLAR HAKKINDA ................................................................................................ 273

1.1 GİRİŞ

Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar ile ilgili bilim ve teknolojilerin başlangı-

cı medeniyetlerin gelişim sürecine bağlı olarak tarihin derinliklerinde yerini bul-

muştur. Yaklaşık 10.000 yıl önce insanoğlu medeniyetler kurarken ve geliştirirken

organik ihtiyaçlarını karşılamak için hayvanları ve bitkileri kültüre almaya başla-

mışlardır (Drewes 1993). Eski ve yeni dünya ile ilgili ilk yazıtlarda, kültüre alınan

bitki ve hayvan populasyonları içerisinde gözleme dayalı verim ve kalite yönün-

den seleksiyonların yapıldığı bilinmektedir. Tarımsal üretim ile ilgili geliştirilen

metotların akabinde çeşitli toplumların endüstrileşmesi ile mikroorganizmaların

tanılanması ve kültüre alınma yöntemleri geliştirilmiştir. Özellikle gıda sektörün-

de mikroorganizmaların seçilerek klasik fermantasyon endüstrisinde kullanılması

(şarap, maya, peynir, yoğurt ve sos üretimi gibi) ilk biyoteknolojik uygulamaların

bilinen örnekleridir (Budd 1993). 1860’lı yıllarda Mendel’in bitki genetiğine yö-

nelik buluşlarının (Mendel 1866, Bateson 1902) bitki ıslahında kullanımı tarihte

yeşil devrim (green-revolution) adı verilen gelişmelerin önünü açmış ve yeni hib-

rit ve/veya bitki genotiplerinin geliştirilmesinde önemli katkılar sağlamıştır (Budd

1991).

Dünya nüfusunun hızla artmasıyla birlikte açlık sorunu giderek artmaktadır.

Bu sorunu engellemek adına 1940’larda Yeşil devrim olarak adlandırılan bir pro-

je gün yüzüne çıkmıştır. Bu proje açlık sorununa umut ışığı olmuştur. İlk olarak

Amerikalı biyolog Norman Borlaug; enerjisini, yenilmeyen uzun sapları yerine

tanesine aktaran yarı bodur bir buğday çeşidi ıslah etmiştir. Sonuç olarak hektar

1. BÖLÜM

GENETİĞİ DEĞİŞTİRİLMİŞ ORGANİZMALAR (GDO)

başına daha fazla tahıl alınmıştır. Yeşil devrim temelde üç önemli ürün; buğday,

mısır ve pirinç üzerine yoğunlaşmıştır. “Yüksek Verimlilikteki Çeşitler” olarak ad-

landırılan bu ürünler, diğer çeşitlere kıyasla daha fazla suni gübre tüketebiliyor,

böylece erken hasat edilebilmişti. Bu da tarım üretimini neredeyse mevsimsellik-

ten arındıran önemli bir gelişme olarak kabul edilmiştir.

Yeşil devrim, genetik biliminde meydana gelen gelişmelerin bitki ve hayvan

ıslahında yaygın olarak kullanılması, yüksek verimli bitki çeşit ve hayvan ırkları-

nın geliştirilmesine olanak sağlamıştır. Bunun yanı sıra tarımda mekanizasyonun

gelişmesi, kimyasal gübre kullanımının yaygınlaşması, hastalık ve zararlıların ne-

den olduğu kayıpların kimyasal mücadele ilaçları ile önlenmesi ya da en az dü-

zeye indirilmesi, bitkisel üretimde sulama sistemlerinin yaygınlaştırılması, ikinci

dünya savaşından sonra bitkisel ve hayvansal üretimde %100’ü aşan artışlara yol

açmıştır. Bunun sonucunda özellikle gelişmiş ülkelerde üretim fazlası oluşmuştur.

1960’lardan 1990’lara kadar, Asya kıtasındaki çeltik ve buğday verimliliği ikiye

katlanmış, kıta nüfusu %60 oranında artmış olsa da tahıl fiyatları yine de düşmüş

ve yoksulluk oranı yarı yarıya azalmıştır. Bu yeni gelişmeler kısa sürede Türkiye’de

ve diğer gelişmekte olan ülkelerde de yerini almış ve genelde yerel nüfusun ihtiyacı

olan gıda maddeleri üretiminde yeterlilik sağlanmıştır.

Bu gelişmelerin yanında, zaman geçtikçe Yeşil devrimin zararları da ortaya

çıkmıştır. Gelişmiş ülkelerde tarımsal alanların artırılması sonucu ekolojik denge-

nin bozulduğu, aşırı kimyasal gübre kullanımından kaynaklanan çevre kirliliğinin

arttığı ve hayvancılıkta kullanılan büyüme hormonunun insan kanında ortaya çık-

tığı ve bazı hastalıklara neden olduğu gözlemlenmiştir. Nüfusun hızla arttığı ge-

lişmekte olan ülkelerde de durum pek de iç açıcı değildir. Nüfus baskısı nedeniyle

tarım alanı açmak için tropik yağmur ormanlarının yakıldığı, suların kirlendiği,

toprakların çoraklaşıp çölleşmenin hızla arttığı görülmektedir. Ancak, tarımsal

alanların böyle sağlıksız biçimde artması tarımsal üretimin sürdürülebilir şekilde

artırılmasına ve bu yörelerdeki insanların gıda ihtiyacını karşılamaya yetmemiştir

(Sofa, 2004). Dolayısı ile artan nüfusu besleyecek miktarda üretim için ekilebilir

alanların genişlemesi değil, birim alandan alınan ürün miktarının artırılması ge-

rekmektedir. Bu da, Nobel ödüllü tek bitki bilimci olan Norman Borlaug’a göre

buğday ve mısır gibi tahıllarda verimin % 80 artırılması demektir (Borlaug, 2003).

Geleneksel biyoteknoloji bu sorunlara çözüm bulma amacıyla yeni araçların

geliştirilmesine odaklanmıştır. Bu gelişmeler bilim adamlarını Genetiği Değiştiril-

miş Organizmalara yönlendirmiştir.

2 Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik

1.2 GDO’NUN TARİHÇESİ

Geleneksel biyoteknoloji uygulamalarında devrim niteliğinde bir değişim

20. yüzyılın ortalarında yaşanmıştır. 1953 yılında DNA molekülünün yapısının ve

fonksiyonunun aydınlatılması (Watson ve Crick 1953) ile bilim insanlarının DNA

üzerinde değişiklikler oluşturarak farklı organizmaların geliştirilmesi ve üretilme-

sine yönelik çalışmaları hız kazanmıştır.

Moleküler Biyoteknoloji ve Gen Teknolojisindeki gelişmeler ve araştırmalar

sonucunda; bilinen ilk GDO 1973 yılında üretilmiş bir bakteridir. Orijinal olarak

bir E. coli bakterisi olan bu bakteriye dışarıdan Salmonella genleri eklenmiştir.

Böylece bakterinin daha önce hiç sahip olmadığı özellikleri geliştirebilmesi sağ-

lanmıştır.

Başlangıçta, güvenlik sorunları bir GDO ile laboratuvarda çalışanlar için en-

dişe uyandırmıştır. Daha sonra rekombinat organizmaların silah olarak kullanı-

labileceği endişesinin ortaya çıkması sadece bilim adamları arasında olan tartış-

maların halka yayılmasına neden olmuştur. 1974 yılında, Ulusal Sağlık Enstitüleri

(NIH) tarafından bu sorunlardan bazılarını ele almak için Rekombinant DNA

Danışma Komitesi kurulmuştur.

Artan tartışmalar, ilgili kişiler tarafından 1975 yılında düzenlenen Asilomar

Konferansı’na taşınmıştır. Bu konferanstan çıkan ana karar, hükümetlerin bu tek-

nolojilerin güvenli olduğu kesinleşene kadar GDO üretimini sıkı denetim altında

tutmasıdır. Buna bağlı olarak, Dünya üzerindeki ilk GDO üretici firma olan Ge-

nentech, 1978 yılında Herbert Boyer tarafından kurulmuştur. Piyasaya hızla giriş

yapan bu firma, GDO teknolojisini kullanarak insanlığın en büyük sorunlarından

birine çözüm üretmiştir. E. coli bakterisinin genlerini değiştirerek insülin ürete-

bilmelerini sağlamıştır. Bu sayede insanlığa sınırsız insülin üretimi sağlamış ve bu

çalışmaları Boyer’e Ulusal Bilim Madalyası’nı getirmiştir.

1980 yılında; ABD Yüksek Mahkemesi genetik olarak değiştirilmiş mikroor-

ganizmaların patentlenebileceğine karar vermiştir. (petrol yiyen bakteri için pa-

tent verilmiştir.)

1982 yılında; rekombinant DNA teknolojisi ile üretilmiş insülin hormonu

Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) izniyle satışa sunulmuştur. Avrupa’da re-

kombinant DNA teknolojisi ile üretilmiş ilk hayvan aşısının kullanımı onaylan-

mıştır. Ayrıca 1982 ‘de ilk transgenik hayvan (fare) yapılmıştır.

1983 yılında; genetiği değiştirilmiş plazmidler bitkilerin transformasyonu

için kullanılmıştır.

1985 yılında; böcek, bakteri ve virüslere dirençli bitkilerin toprakta yetiştiril-

mesi çalışmaları başlamıştır.

Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar (GDO) 3

1986 yılında; “Rekombinant DNA Güvenlik İle İlgili Hususlar” olarak adlan-

dırılan Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü (OECD) tarafından bir belge ya-

yımlanmıştır. Bu belge; GDO’ların kullanımı çevreleyen sorunları gidermek için

ilk hükümetler arası belge oldu ve dünya çapında halk taleplerıni karşılayan gene-

tiği değiştirilmiş organizmaların test ve etiketlemelerini denetlemektedir. Ayrıca

yine 1986 yılında ilk rekombinant aşı (sarılık, Hepatit B) üretilmiştir.

1990 yılında; ABD’ de peynir üretimi için Rekombinant kimozin kullanılma-

ya başlanmıştır.

1994 yılında; genetik mühendisliği ile geliştirilmiş ilk domates Dünya Gıda

Örgütü tarafından kabul edilmiştir.

1996 yılında; genetik olarak değiştirilmiş bitkiler ticari amaçla büyük ölçekte

ekilmeye başlanmıştır.

1997 yılında; koyun (Dolly) klonlanmıştır.

2000 yılında; ‘Altın pirinç’ (provitamin A üreten pirinç) geliştirilmiştir.

2000 li yıllardan günümüze kadar olan süreçte ise GDO’lu ürünlerin üre-

timinde büyük bir artış görülmüştür. Bu hususta biyoteknolojik olarak genetiği

değiştirilmiş tarımsal ürünlerinin üretiminin çoğu ABD, Çin, Kanada, Arjantin,

Brezilya ve Hindistan bünyesindedir.

GDO’lu tarımsal ürün üretiminin tohum piyasası günümüzde 60 milyar do-

lar civarında iken transgenik bitkilerin tüm dünyadaki ekim alanı ise yaklaşık 134

milyon hektar düzeyindedir. Bu alanda üretimi en fazla yapılan transgenik bitkiler

ise sırasıyla soya fasulyesi, mısır, pamuk ve kanola olmuştur.

Günümüzde genetik mühendisliği veya rekombinant DNA teknolojileri kul-

lanılarak GDO’ların (mikroorganizma, bitki veya hayvan) çok çeşitli alanlarda

(özellikle sağlık, tarım veya gıda sektöründe) kullanılması ve aynı zamanda top-

lumsal kabul görmesi yeni bir biyoteknoloji (Modern Biyoteknoloji) endüstrisinin

oluşumuna neden olmuştur.

1.3 GDO NEDİR?

Günümüze kadar klasik ıslah yöntemleri kullanılarak yüksek verimli bitki

çeşitleri ve hayvan genotipleri geliştirilmeye çalışılmıştır. Ancak, ıslah çalışmala-

rının çok uzun zaman alması, maliyetli olması ve başarının hedefl enen düzeylere

tam olarak ulaşamaması genetik bilimini sürekli yeni arayışlara sürüklemiştir. Son

yıllarda ise gelişen genetik mühendisliği ve gen teknolojisindeki uygulamalar ile

organizmaların genetik yapılarındaki değişimler başarıyla sonuçlanmıştır.

4 Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik

Canlı organizmaların yapı birimi olan hücrede genom yani “paketlenmiş kro-

mozomlar” bulunur. Bu kromozomların içinde ise organizmaya özgü çeşitli gen

dizilimlerinden oluşan DNA sarmalı bulunur. İşte bu gen diziliminin değiştirilme-

si ya da dışarıdan gen aktarılması ile oluşan ürünlere GDO’lu ürünler denir. İngi-

lizce ‘de “Genetically Modified Organism (GMO)” olarak tanımlanan bu teknoloji

ile elde edilen hayvanlara “transgenik hayvanlar”, bitkilere ise “transgenik bitkiler”

denilmektedir. Bu işlem sırasında aktarılan gene ise transgen denir.

1.3.1 Genetik Mühendisliği ve Gen Klonlama:

Genetik mühendisliği, canlıların kalıtsal özelliklerinin araştırılması ve bunla-

ra yeni özelliklerin kazandırılmasına yönelik araştırma ve uygulamalarla uğraşan

bilim dalı olup etki alanı geniştir. Genlerin tanımlanması, yalıtılması, çoğaltılma-

sı, aynı veya farklı canlı türleri arasında gen aktarımının yapılması genetik mü-

hendisliğinin başlıca çalışma konularıdır. Günümüzde genetik mühendisliğindeki

yeni ve hızlı gelişmeler birçok alanda başarıyla uygulanmaktadır.

Gen klonlanması ile klonlanmış bir genin söz konusu özelliği, bulunduğu or-

ganizmadan tamamıyla farklı bir organizmada işlev yapabilmekte ve ürün elde

edilmektedir. Doğal olarak oluştuğu organizmadan elde edilebilen, fakat hazır-

lanması zor ve pahalı olabilen önemli ilaç ve hormonların sentezini kontrol eden

genler, bakterilere ya da başka bir organizmaya yerleştirilerek istenilen miktarda

ürün kolayca elde edilebilmektedir.

Genetik mühendisliği ya da rekombinant DNA teknolojisi genel tanımı ile in

vitro moleküler yöntemler kullanılarak DNA fragmentlerinin izolasyonu ve mani-

pülasyonudur. Bu teknolojinin en uygulamalarından birisi gen klonlamasıdır. Gen

klonlanması genel olarak bir genin kromozomdaki orijinal yerinden alınıp vektör

adı verilen küçük DNA moleküllerin bağlanması ve böylece oluşan rekombinant

molekülün (bakteri gibi) bir canlı hücreye transfer edilmesidir. Vektör yeni bir

hücrede hızlı bir şekilde çoğalırken buna bağlanmış genin de çok sayıda kopyası

yapılmış olmaktadır. Bu teknoloji genetik hastalıkların erken tanısında, rekom-

binant aşı yapımı ve başka canlılardan gen transferi yoluyla transgenik bitki ve

hayvan yapılması gibi birçok uygulaması bulunmaktadır.

Son 20 yıldır gen teknolojisinde kaydedilen hızlı gelişme canlıların genom

analizi ile ilgili çalışmalarda da önemli ilerlemelere neden olmuştur. 1995 de bir

bakteri olan Heamophilus infl uenza genomunun haritasının çıkarılmasıyla baş-

layan bu çalışmalar son olarak 2000 yılının ortalarında insan genom haritası ve

gen dizilerinin çıkarılmasına kadar gelmiştir. İnsan genomunun çözümlenmesiy-

le genlerin ve fonksiyonların tanımlanması yolunda önemli bir adım atılmıştır.

Bu bilgiler ışığında, genlerdeki mutasyonların kanser, kalp hastalıkları, diyabet

Gene ği Değiş rilmiş Organizmalar (GDO) 5