Anahtar Fark – Genetik Mühendisliği ve Rekombinant DNA Teknolojisi
Organizmaların genetik materyalleri, genetik mühendisliği teknikleri veya rekombinant DNA teknolojisi kullanılarak değiştirilebilir. Rekombinant DNA teknolojisi, ilgilenilen DNA'yı ve vektör DNA'yı taşıyan bir rekombinant DNA molekülü oluşturmak için kullanılan işlemdir, genetik mühendisliği ise bir organizmanın genetik yapısının manipülasyonunda yer alan süreçleri tanımlamak için kullanılan geniş bir terimdir. Genetik Mühendisliği ile Rekombinant DNA teknolojisi arasındaki temel fark budur.
Genetik Mühendisliği Nedir?
Genetik mühendisliği, bir organizmanın genetik yapısının manipülasyonunda yer alan bir dizi tekniği ifade etmek için kullanılan geniş bir terimdir. Genetik mühendisliği, in vitro koşullar altında (canlı bir organizmanın dışında, kontrollü bir ortam altında) yapılır.
Genler, büyüme ve gelişme için gerekli olan proteinler ve diğer protein öncüleri için kodlanmıştır. Bilim adamları gen düzenlemesini, ekspresyonunu, gen düzenlemesini vb. incelemek istediklerinde, o belirli geni, eklenen geni kopyalayabilen ve rekombinant DNA teknolojisini kullanarak istenen genin birden fazla kopyasını oluşturabilen bir konakçı bakteriye sokarlar. Spesifik DNA parçalarını kesmeyi, onları farklı bir organizmaya sokmayı ve onları dönüştürülmüş organizmada ifade etmeyi içerir. Yabancı DNA eklendiğinde organizmanın genetik bileşimi değişir. Bu nedenle Genetik mühendisliği (ileri teknikler kullanılarak genetik manipülasyon) olarak adlandırılır. Bir organizmanın genetik yapısı manipüle edildiğinde, organizmanın özellikleri değişir. Özellikler, organizmalarda istenen değişikliklerle sonuçlanacak şekilde geliştirilebilir veya değiştirilebilir.
Genetik mühendisliğinde birkaç önemli adım vardır. Bunlar, DNA bölünmesi ve saflaştırılması, rekombinant DNA üretimi (rekombinant vektör), rekombinant DNA'nın bir konakçı organizmaya dönüştürülmesi, konakçının çoğ altılması (klonlama) ve dönüştürülmüş hücrelerin taranması (doğru fenotipler).
Genetik mühendisliği bitkiler, hayvanlar ve mikroorganizmalar dahil olmak üzere çok çeşitli organizmalara uygulanabilir. Örnek olarak, transgenik bitkiler, bitki genetik mühendisliği kullanılarak herbisit direnci, kuraklık toleransı, yüksek besin değeri, hızlı büyüme, böcek direnci, suya batma toleransı vb. gibi faydalı özelliklerin eklenmesiyle üretilebilir. Transgenik kelimesi, genetiği değiştirilmiş organizmaları ifade eder. Genetik mühendisliği sayesinde gelişmiş özelliklere sahip transgenik mahsullerin üretimi artık mümkün. Şekil 01'de gösterildiği gibi insan farmasötik üretimi için transgenik hayvanlar da üretilebilir.
Şekil_1: Genetiği Değiştirilmiş Hayvanlar
Genetik mühendisliğinin Biyoteknolojide tıp, araştırma, tarım ve endüstri alanlarında geniş uygulamaları vardır. Tıpta, genetik mühendisliği, gen terapisi ve insan büyüme hormonları, insülin, farklı ilaçlar, sentetik aşılar, insan albüminleri, monoklonal antikorlar, vb. üretimi içerir. Tarımda, soya fasulyesi, mısır, pamuk ve diğer ekinler gibi genetiği değiştirilmiş mahsuller. bazı değerli özellikler genetik mühendisliği kullanılarak yapılır. Endüstride, genetik mühendisliği, özellikle proteinler ve enzimler olmak üzere ekonomik olarak faydalı ürünler üretebilen rekombinant mikroorganizmalar yapmak için yaygın olarak uygulanmaktadır. Çevre kirliliği kontrolü (biyoremediasyon), metallerin geri kazanımı (biyomadencilik), sentetik polimerlerin üretimi vb.genetiğiyle oynanmış mikroorganizmaların kullanıldığı endüstrilerde de uygulanabilir. Araştırmada, belirli insan hastalıklarının hayvan modellerini oluşturmak için genetik mühendisliği kullanılır. Genetiği değiştirilmiş fareler, araştırmacılar tarafından kanserler, obezite, kalp hastalıkları, diyabet, artrit, madde kötüye kullanımı, kaygı, yaşlanma, Parkinson hastalığı vb. için araştırma yapmak ve tedavi bulmak için kullanılan en popüler hayvan modelidir.
Rekombinant DNA Teknolojisi Nedir?
Rekombinant DNA teknolojisi, iki farklı türün (vektör ve yabancı DNA) DNA'sını taşıyan bir rekombinant DNA molekülü hazırlama ve klonlama ile ilgili teknolojidir. Bu, kısıtlama enzimleri ve DNA ligaz enzimi tarafından gerçekleştirilir. Kısıtlama endonükleazları, ilgili DNA parçalarının bir organizmadan ayrılmasına ve başta plazmitler olmak üzere vektörlerin açılmasına yardımcı olan DNA kesme enzimleridir. DNA ligaz, rekombinant bir DNA oluşturmak için ayrılmış DNA fragmanının açılan vektör ile birleşmesini kolaylaştıran bir enzimdir. Bir rekombinant DNA'nın (yabancı DNA'dan oluşan bir vektör) yapılması esas olarak kullanılan vektöre bağlıdır. Seçilen vektör, uygun bir konak hücrede kendisine kovalent olarak bağlı herhangi bir DNA segmenti ile kendi kendini kopyalayabilmelidir. Ayrıca uygun klonlama alanları ve tarama için seçilebilir belirteçler içermelidir. Rekombinant DNA teknolojisinde yaygın olarak kullanılan vektörler, bakteri ve bakteriyofajların (bakterileri enfekte eden virüsler) plazmitleridir.
Şekil_02: Rekombinant DNA'nın Sentezi
Rekombinant DNA, yeni proteinler yapmak, gen yapılarını ve işlevlerini incelemek, protein özelliklerini manipüle etmek, büyük miktarlarda protein toplamak vb. amacıyla üretilir. Bu nedenle, sentezlenen rekombinant DNA, konakçı içinde kopyalanmalı ve ifade edilmelidir. Bu nedenle, rekombinant DNA teknolojisi, spesifik DNA'nın izole edilmesi adımından başlayarak, eklenen özellikten oluşan dönüştürülmüş hücrelerin taranmasına kadar genetik mühendisliğinde meydana gelen tüm süreci içerir. Bu nedenle, rekombinant DNA teknolojisi ve genetik mühendisliği, benzer adımlarla tek bir ana amacı olan birbiriyle ilişkili iki süreç olarak düşünülebilir: ilginç DNA ekinin izolasyonu, uygun bir vektörün seçimi, rekombinant DNA molekülü oluşturmak için vektöre DNA ekinin (yabancı DNA) eklenmesi., rekombinant DNA molekülünün uygun bir konakçıya sokulması ve dönüştürülmüş konakçı hücrelerin seçilmesi.
Genetik Mühendisliği ile Rekombinant DNA Teknolojisi arasındaki fark nedir?
Genetik Mühendisliği ve Rekombinant DNA teknolojisi |
|
| Genetik mühendisliği, bir organizmanın genetik yapısını manipüle etmek için kullanılan süreci ifade eden geniş bir terimdir. | Rekombinant DNA teknolojisi, iki farklı türden DNA taşıyan bir rekombinant DNA molekülü oluşturmak için kullanılan tekniktir. |
| Rekombinant DNA'nın Sentezi | |
| Rekombinant DNA üretilir | Rekombinant DNA molekülü üretilir. |
Özet – Genetik Mühendisliği ve Rekombinant DNA Teknolojisi
Genetik mühendisliği, değerli özellikler için bir organizmanın genetik materyalinin (DNA) manipülasyonu ile ilgilenen bir moleküler biyoloji alanıdır. Rekombinant DNA teknolojisi, rekombinant DNA yapmak için kullanılan tekniklerdir. Her iki işlem sırasında da bir organizmanın genetik materyalinin manipülasyonu meydana gelir. Genetik mühendisliği ile rekombinant DNA teknolojisi arasında bir fark olmasına rağmen, bunlar birbiriyle ilişkilidir ve rekombinant DNA teknolojisi kullanılmadan genetik mühendisliği imkansız olurdu.
