Aşağıdaki metin ve görsellerden yararlanarak soruları cevaplayınız.
Biyoteknoloji, canlıların genetik yapısında istenilen yönde değişiklikler yaparak biyolojik bir sistemin ya da yapının endüstriyel boyutta kullanılmasına yönelik yöntemleri kapsar. Biyoteknolojik yöntemlerle bir canlının belirli özelliklerini şifreleyen genetik bilgi bir başka canlıya aktarılabilir. Genetik mühendisliği canlıların kalıtsal özelliklerinin değiştirilerek onlara yeni işlevler kazandırılmasına yönelik araştırmalar yapan bir bilim alanıdır.
Genetik mühendisliği, biyoteknoloji tekniklerinin uygulanmasını içeren çalışmaları kapsar. Genetik mühendisliğinin gelişimine katkıda bulunan bilimler; genetik, moleküler biyoloji ve mikrobiyolojidir. Bilim insanları bazı çevresel problemlerin çözümünde gen aktarımı yöntemini kullanmaktadır.
Biyoteknolojinin etkili olduğu alanlar; tıp, gıda, tarım ve çevredir.
Birçok bakteri; bakır, kurşun, nikel gibi ağır metalleri ortamdan alarak bakır sülfat, demir sülfat gibi bileşiklerin yapısına katar. Böylece ağır metaller zararsız hâle gelir ve canlılar tarafından tekrar kullanılır.
Altın pirinç, rekombinant DNA yöntemiyle elde edilmiştir. İsveçli bir bilim insanı ve ekibi nergis bitkisinden aldıkları geni Agrobacterium tumefacierıs bakterisi aracılığıyla pirinç bitkisine aktararak pirince beta karoten üretme yeteneği kazandırmışlardır. Bu olay pirince A vitamini üretme yeteneği kazandırdığından pirincin besin değeri yükselmiş ve rengi altın rengine dönüşmüştür. Bu pirinç bundan dolayı altın pirinç olarak adlandırılmıştır.
1. Biyoteknolojik uygulamalar kullanılarak gelecekte neler yapılabilir? Günümüzde gerçekleşmesi oldukça zor görünen fakat üzerinde çalışmalar yapıldığında biyoteknolojik uygulamalarla nelerin yapılabileceğine hayal gücünüzü de kullanarak birkaç örnek veriniz.
Cevap:
Biyoteknolojik uygulamalar, canlıların genetik ve moleküler düzeyde değiştirilmesini veya kullanılmasını sağlayan uygulamalardır. Biyoteknoloji, tarım, sağlık, enerji, çevre, endüstri gibi pek çok alanda faydalı ürünler ve hizmetler sunmaktadır. Gelecekte biyoteknolojik uygulamalarla yapılması mümkün olabilecek bazı şeyler şunlardır:
-
Organ nakli sorununu çözmek: Biyoteknoloji sayesinde, insanlara uyumlu organlar hayvanlarda veya laboratuvarda üretilebilir. Böylece organ nakli bekleyen hastaların hayatları kurtarılabileceği gibi, organ reddi veya bağışıklık sistemi sorunları da önlenmiş olur.
-
Kişiye özel ilaçlar geliştirmek: Biyoteknoloji sayesinde, insanların genetik yapısına ve hastalık durumuna göre özel olarak tasarlanmış ilaçlar geliştirilebilir. Böylece ilaçların etkinliği artırılırken, yan etkileri azaltılmış olur.
-
Yeni biyoyakıtlar üretmek: Biyoteknoloji sayesinde, bitkilerden veya mikroorganizmalardan daha verimli ve çevre dostu biyoyakıtlar üretilebilir. Böylece fosil yakıtlara olan bağımlılık azaltılırken, sera gazı emisyonları da düşürülmüş olur.
-
Yeni gıda kaynakları yaratmak: Biyoteknoloji sayesinde, besin değeri yüksek ve dayanıklı bitki ve hayvan türleri geliştirilebilir. Böylece dünya nüfusunun artan gıda ihtiyacı karşılanabilir. Ayrıca, alerji veya intolerans gibi sorunlara neden olan gıdaların değiştirilmesi veya alternatiflerinin üretilmesi de mümkün olabilir.
-
Yeni malzemeler üretmek: Biyoteknoloji sayesinde, doğadan ilham alarak yeni ve fonksiyonel malzemeler üretilebilir. Örneğin, örümcek ipeğinden daha güçlü ve esnek lifler, mantarlardan daha dayanıklı ve biyobozunur plastikler, bakterilerden daha iletken ve esnek elektronik devreler üretilebilir.
2. Genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamaları canlılar için her zaman olumlu yönde sonuç vermeyebilir. Biyoteknolojik uygulamalardan risk oluşturabilecek olanlarına örnek veriniz.
Cevap:
Genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamaları, canlıların genetik ve moleküler düzeyde değiştirilmesini veya kullanılmasını sağlayan uygulamalardır. Bu uygulamaların pek çok yararı olduğu gibi, bazı riskleri ve zararları da vardır. Biyoteknolojik uygulamalardan risk oluşturabilecek olanlarına şu örnekler verilebilir:
-
İstenmeyen sonuçlar: Biyoteknoloji ile canlıların genetik yapısı değiştirildiğinde, bunun beklenmedik veya istenmeyen sonuçlara yol açması mümkündür. Örneğin, Avustralya’da şeker kamışı böceklerini kontrol etmek için baston kurbağası ithal edilmiş, ancak bu kurbağalar yerli hayvanlara zarar vermiş ve ekosistemi bozmuştur. Benzer şekilde, fare çiçeği virüsü ile kemirgenleri sterilize etmek isteyen araştırmacılar, virüsün aşılanmış ve dirençli farelerde bile ölümcül hale gelmesine neden olmuşlardır.
-
Biyolojik silah tehlikesi: Biyoteknoloji ile patojenlerin virülans veya toksisite gibi özellikleri artırılabilir veya azaltılabilir. Bu, bazı hastalıkların teşhis ve tedavisinde yararlı olabilir, ancak aynı zamanda biyolojik silahların geliştirilmesinde de kullanılabilir. Örneğin, kuş gribi virüsünün hava yoluyla bulaşabilen varyantları laboratuvarda üretilmiş ve bunların salgın potansiyeli olduğu belirtilmiştir.
-
Genetiği değiştirilmiş organizmaların etkileri: Biyoteknoloji ile bitki ve hayvan türlerinin genetik yapısı değiştirilerek daha verimli veya dayanıklı hale getirilebilir. Ancak bu organizmaların doğal ortama salınması veya insanlar tarafından tüketilmesi bazı sorunlara neden olabilir. Örneğin, genetiği değiştirilmiş organizmaların alerji, kanser, antibiyotik direnci gibi sağlık sorunlarına yol açabileceği veya doğal çeşitliliği azaltabileceği iddia edilmektedir.
