Evet, küf mantarından elde edilen penisilinin (antibiyotik) bakterilerin sebep olduğu hastalıklar ile mücadelede kullanılması geleneksel biyoteknolojik yöntemlere örnek olarak verilebilir. Çünkü geleneksel biyoteknolojik yöntemler, mikroorganizmaların faydalanılarak gıda, ilaç, enerji gibi ürünlerin elde edilmesini sağlayan yöntemlerdir. Küf mantarı da bir mikroorganizma olup, penisilin adlı bir antibiyotik üretir. Penisilin, bakterilerin hücre duvarını parçalayarak onları öldürür ve böylece bakteriyel enfeksiyonlara karşı etkili bir ilaçtır. Penisilinin keşfi ve kullanımı, 20. yüzyılın en önemli biyoteknolojik buluşlarından biri olarak kabul edilir.
4. Pakistanda bir çöplükte keşfedilen mantar türünün (Aspergillus tubingensis) plastiği birkaç hafta gibi kısa sürede çözebildiği anlaşılmıştır. Bilim insanları bu mantar türü sayesinde plastik atıkların büyük bir kısmının ortadan kaldırılabileceğini düşünüyorlar. Plastiğin doğada kendiliğinden çözünmesi için yüzlerce yıl gerekmektedir. Buna göre:
a) Plastik atıkların bu mantar türü tarafından biyolojik olarak parçalanması ile yakılarak yok edilmesi arasında nasıl bir fark vardır?
Cevap:
a) Plastik atıkların bu mantar türü tarafından biyolojik olarak parçalanması ile yakılarak yok edilmesi arasında önemli bir fark vardır. Biyolojik olarak parçalanma, plastik atıkların doğal olarak mikroorganizmalar tarafından sindirilerek su, karbondioksit ve biyokütle gibi zararsız bileşenlere ayrılmasıdır. Bu süreç, plastik atıkların çevreye ve canlılara zarar vermeden ortadan kaldırılmasını sağlar. Yakma ise, plastik atıkların yüksek sıcaklıkta oksijenle yanarak enerji üretmesidir. Bu süreç, plastik atıkların azaltılmasına katkıda bulunabilir, ancak aynı zamanda çevreye ve insan sağlığına zararlı olan karbondioksit, kükürt dioksit, azot oksitler, dioksinler ve furanlar gibi gaz ve partikül emisyonlarına da neden olabilir. Ayrıca, yakma işlemi için gerekli olan enerji ve altyapı da maliyetli ve kaynak yoğun olabilir.
b) Bir gen mühendisi olsaydım bu mantar türünden faydalanmak için şunları yapabilirdim:
-
Bu mantar türünün plastiği nasıl parçaladığını anlamak için genetik ve metabolik analizler yapardım. Bu sayede, plastiği parçalamada rol oynayan enzimleri, genleri ve regülasyon mekanizmalarını belirleyebilirdim.
-
Bu mantar türünün plastiği daha hızlı ve verimli bir şekilde parçalamasını sağlamak için genetik mühendisliği yöntemleriyle genetik modifikasyonlar yapardım. Örneğin, plastiği parçalayan enzimlerin ekspresyonunu artırabilir veya daha etkili enzim varyantları üretebilirdim.
-
Bu mantar türünü farklı plastik türlerine karşı daha geniş bir spektrumda etkili olacak şekilde geliştirebilirdim. Örneğin, polietilen, polipropilen, polistiren gibi yaygın kullanılan plastiklere karşı dirençli olan enzimleri veya genleri aktarabilirdim.
-
Bu mantar türünü pratik uygulamalar için uygun hale getirebilirdim. Örneğin, bu mantarı içeren biyolojik olarak parçalanabilir plastik ambalajlar veya kaplamalar tasarlayabilirdim. Bu sayede, plastik atıkların doğada kolayca parçalanmasını sağlayabilirdim.
5. Rekombinant DNA yöntemiyle elde edilen altın pirinç GDO’lu canlılara örnek olarak verilebilir mi? Gerekçesiyle açıklayınız.
Cevap:
Evet, altın pirinç GDO’lu canlılara örnek olarak verilebilir. Çünkü altın pirinç, genetik mühendisliği yöntemiyle elde edilen bir pirinç çeşididir. Altın pirinç, normal pirinçten farklı olarak A vitamini öncüsü olan beta karoten içerir. Bu özellik, altın pirince nergis çiçeği ve bakteri genlerinin aktarılmasıyla kazandırılmıştır.
Altın pirinç, A vitamini eksikliğinin yaygın olduğu ve pirincin temel besin kaynağı olduğu Doğu Asya ülkelerinde geliştirilmiştir. A vitamini eksikliği, özellikle çocuklarda körlük, bağışıklık sistemi zayıflığı ve ölüm gibi ciddi sağlık sorunlarına yol açabilir. Altın pirinç, bu sorunu çözmek için insani bir amaçla üretilmiş bir GDO’lu üründür.
Altın pirinç, 1990’lı yılların ortasında geliştirilmesine rağmen, GDO karşıtı gruplar tarafından uzun yıllar engellenmiştir. Ancak 2020 yılında Filipinler ve Bangladeş gibi ülkelerde altın pirincin yetiştirilmesine izin verilmiştir. Altın pirincin güvenli olduğuna dair pek çok bilimsel çalışma yapılmıştır. Altın pirincin ticari bir amacı yoktur ve sadece kamu yararı için kullanılacaktır.
6. “Küf mantarından penisilin elde edilmesi ve insan insülininin bakteriler tarafından üretilebilmesi genetik mühendisliği çalışmaları ile olabilir.” açıklamasına katılır mısınız? Cevabınızı gerekçesiyle belirtiniz.
Cevap:
Bu açıklamaya kısmen katılırım. Çünkü küf mantarından penisilin elde edebilmek için genetik mühendisliği çalışmalarına gerek yoktur. Biyoteknolojik çalışmalarla küf mantarından penisilin elde edilir. Penisilin, Penicillium chrysogenum adlı küf mantarının ürettiği bir antibiyotiktir. Bu mantarın penisilin üretimi, 1928 yılında Alexander Fleming tarafından tesadüfen keşfedilmiştir. Penisilin, küf mantarının doğal bir metabolitidir ve genetik mühendisliği ile ilgisi yoktur.
Ancak bakteriye insülin ürettirebilmek için insandan bakteriye gen aktarılmalıdır. Bu da genetik mühendisliği çalışmaları ile olabilir. İnsülin, insan pankreasında üretilen bir hormondur. İnsülin geni, insan DNA’sında bulunur ve bakterilerde doğal olarak bulunmaz. Bu nedenle, bakterilerin insülin üretebilmesi için, insülin geninin izole edilip, plazmit adı verilen bir vektör aracılığıyla bakteri hücresine aktarılması gerekir. Bu işlem, rekombinant DNA teknolojisi olarak bilinen bir genetik mühendisliği yöntemidir. Rekombinant DNA teknolojisi, farklı kaynaklardan gelen DNA parçalarının birleştirilmesini sağlar.
