BİYOTEKNOLOJİ

En genel tanımıyla biyoteknoloji; hayvan, bitki veya mikroorganizmalar gibi canlı sistemler kullanılarak yine canlılar için faydalı ürün geliştirilmesidir. Biyolojik sistemlerin, canlı organizmaların tamamının veya bir bölümünün kullanılarak geliştirilen her türlü teknolojik ürün/uygulamayı kapsamaktadır. Sadece yeni ürün ya da teknoloji geliştirilmesi değil aynı zamanda var olan bir ürün ya da teknolojinin iyileştirilmesi için de biyoteknolojik çalışmalar yapılmaktadır. Dolayısıyla endüstri, gıda, ilaç, hastalık tanı ve tedavisi, hayvancılık, tarım gibi geniş faaliyet alanlarında biyoteknolojik uygulamalar kullanılmaktadır. Özellikle son yıllarda bilim dünyasında bilgi birikiminin artışı ve bilgisayar teknolojisinin gelişmesiyle bilgiye daha kolay yoldan ulaşım sayesinde biyoteknolojik çalışmalar hız kazanmıştır.
Tarihte Biyoteknoloji
Biyoteknolojik ürünlerin geleneksel yöntemlerle gıda ve sağlık alanındaki uygulamalarına binlerce yıl öncesinde rastlanmaktadır. Biyoteknolojinin tarihteki gelişimini incelediğimizde ilk örneklere bakteri, maya, küf vb organizmalar kullanılarak üretilen gıdalarda rastlıyoruz.

Resim 1: Mayalanma (fermentasyon)  ile elde edilen ürünler tarihteki biyoteknolojik ürünlerin ilk örneklerindendir.

Resim 1: Mayalanma (fermentasyon) ile elde edilen ürünler tarihteki biyoteknolojik ürünlerin ilk örneklerindendir.

Örneğin, ilk olarak Mezopotamya, Çin, Mısır ve Hindistan’da görülen arpadan laktik asit fermantasyonu ile bira üretimi yüzyıllar önce yapılan ve hala devam etmekte olan bir biyoteknolojik uygulamadır. Tabii ki bu işlemin mikroorganizmaların laktik asiti fermente etmeleri sonucu gerçekleştiği ancak 1857 yılında Louis Pasteur tarafından keşfedilmiştir. Aynı şekilde fermentasyon işlemi ile elde edilen ekmek, şarap, sirke, peynir gibi gıdalar da mikroorganizmalar kullanılarak üretilen biyoteknolojik gıdalara örnek olarak verilebilir. Günümüzde biyoteknolojik uygulamalar sonucu geliştirilen mikroorganizmalar üzerinde bunların ürünlerinin kalite, dayanıklılık, lezzet vb özelliklerini arttırmaya yönelik geliştirme çalışmaları yapılmaktadır.
1796 yılında Edward Jenner (İngiliz hekim) tarafından insanda ölümle sonuçlanan çiçek hastalığının tedavisi için biyoteknolojinin sağlık alanındaki bilinen ilk uygulamalarından biri olan aşı geliştirilmiştir.
19. yy’ın sonlarına doğru mikroorganizmaların ve mikrobiyal süreçlerin keşfedilmeye başlanması, Mendel’in bezelyelerle yapmış olduğu çaprazlama çalışmaları gibi gelişmeler biyolojinin yapı taşları arasındadır ve bu gelişmeler biyoteknoloji alanındaki keşiflerin temellerini oluşturmaktadırlar.

Biyoteknolojinin endüstriyel olarak ilk örneğine 1917 yılında I. Dünya Savaşı sırasında rastlanmaktadır. İngiliz bilim adamı Chaim Weizman patlayıcı madde üretimi için gerekli olan asetonun büyük ölçekli üretimi için Clostridium acetobutyicum kültürünü mısır nişastasında üretmiştir.

asi

Resim 2: Dr. Jenner inekten izole etmiş olduğu çiçek hastalığı ile aynı lezyonları gösteren suşu bir çocuğa aşılamış ve böylelikle çocuğum çiçek hastalığına karşı bağışıklık kazanmasını sağlanmıştır.

1928 yılında Alexander Fleming petri kaplarında küf ile çevrilmiş kısımlarda bakteri üremesinin olmadığını gözlemlemesi üzerine günümüzde de kullanılan bir antibiyotik olan penisilin keşfedilmiş oldu.
20. yy’da genetik alanındaki gelişmelerinde katkısıyla modern/ileri düzey biyoteknolojik çalışmalara rastlanmaktadır. Gen mühendisliği teknikleri kullanılarak 1978’de rekombinant insulin geni E. coli ‘ ye aktarılmış ve 1982’de şeker hastalığının tedavisi için gerekli olan insulin üretimi sağlanmıştır.
Günümüzde ise tarım, enerji, sağlık, gıda, tıp, hayvancılık, ilaç vb faaliyet alanlarında ülkemizde ve dünyada biyoteknolojik çalışmalar gerçekleştirilmektedir. Dünya nüfusunun hızlı artışı nedeniyle hızla tükenmekte olan enerji ve su kaynakları, kıtlık, küresel ısınma, çevre sorunları gibi problemlerin çözümünde biyoteknolojik çalışmalar büyük önem taşımaktadır. Bu konular ve bunların çözümü için yapılan biyoteknolojik çalışmalar ileriki yazılarımızda detaylı bir şekilde incelenecektir.

KAYNAKLAR
http://www.public.asu.edu/~langland/biotech-intro.html
http://education.technyou.edu.au/view/87/what-biotechnology
Springham, D.; Springham, G.; Moses, V.; Cape, R.E. (1999). Biotechnology: The Science and the Business. CRC Press. p.1.
Arnold, John P. (2005). Origin and History of Beer and Brewing: From Prehistoric Times to the Beginning of Brewing Science and Technology. Cleveland, Ohio: BeerBooks. p. 34.
Thieman, W.J.; Palladino, M.A. (2008). Introduction to Biotechnology. Pearson/Benjamin Cummings.

Comments are closed.