mikrobiyal, bitki ve hayvan biyoteknolojisikisi.deu.edu.tr/asli.memisoglu/biyoloji...
TRANSCRIPT
C H A P T E R
PowerPoint® Lecture by:
Lisa Werner
Pima Community College
Mikrobiyal,
Bitki ve Hayvan
Biyoteknolojisi
6
Çeviri: Aslı Sade Memişoğlu
© 2013 Pearson Education, Inc.
Konu başlıkları – Mikrobiyal Biyoteknoloji
• Giriş
• 1 Mikropların yapısı
• 2 Araç olarak mikroorganizmalar
• 3 Çeşitli günlük uygulamalarda mikropların
kullanımı
• 4 Aşılar
• 5 Mikrobiyal genom
• 6 Biyoyakıt üretimi için mikropların kullanımı
• 7 Mikrobiyal tanı
• 8 Biyoterörle mücadele
© 2013 Pearson Education, Inc.
Giriş
• Mikroplar (mikroorganizmalar) çıplak göz ile
görülemeyen, ancak mikroskop altında
görülebilen küçük organizmalardır. – Bakteriler, mantarlar, algler, ve protozoa
• Dünyada oluşan ilk yaşam çeşidi bakterilerdi ve
3.5 milyar yıldır varlar
• Dünyanın yaşayan bölümünün %50’sini
bakterilerin oluşturduğu düşünülmektedir
© 2013 Pearson Education, Inc.
Giriş
• İnsanlar mikropları geleneksel biyoteknolojide uzun
zamandır kullanmaktalar.
• Mikroplar rekombinant DNA teknolojisinin de
temelini oluşturur.
• Bakteri türlerinin %1’inden azı tanımlanmış, kültür
ortamında çalışılmıştır.
– Dolayısıyla mikropların biyoteknolojiye gelecekteki
katkısını ancak hayal edebiliyoruz.
• Ökaryot mikroplar: maya, alg, protozoa
• Prokaryotlar: bakteri ve arkea
© 2013 Pearson Education, Inc.
2 Araç olarak mikroorganizmalar
1. Mikroplardan elde edilen enzimler
– Besin üretiminden, moleküler biyoloji araştırmalarına
farklı uygulamalarda kullanılır.
– Taq DNA polimeraz
• Isıya dayanıklı termofil mikroptan elde edilmiştir – PCR’da
kullanılır.
– Selülaz
• Hayvan yemlerinin daha kolay sindirilebilmesini sağlar
• Taşlanmış kotlar
– Subtilisin
• Çamaşır deterjanları – lekelerdeki proteinleri parçalar
© 2013 Pearson Education, Inc.
2. Transformasyon – Bakterilerin yabancı
DNA’yı içlerine almaları
• Bakteriler büyük miktarlarda protein üretmek için kullanılır.
3. Belirteç olarak mikrobiyal proteinler
– Biyoluminesans – deniz organizmalarının
kullandığı ışık üretme yöntemini kullanmak
• Vibrio fisheri gibi, deniz canlıları üzerinde
yaşayan bakterilerdeki lux genleri bu ışığı üretir
2 Araç olarak mikroorganizmalar
.
– Lux genleri klonlanmış ve gen ifadesi
çalışmalarında kullanılmaya başlanmıştır.
• Klonlanmış lux geni hayvan veya bitki hücrelerine
aktarıldığında bu hücreler o proteini üretir ve gen
ifadesinin göstergesi olarak ışıma yaparlar.
2 Araç olarak mikroorganizmalar
© 2013 Pearson Education, Inc.
3 Mikropları çeşitli günlük uygulamalarda
kullanmak
1. Gıda ürünleri
– Ekmek, yoğurt, peynir, alkollü içecekler
– FDA (Gıda ve ilaç idaresi) tarafından onaylanan ilk
rekombinant gıda maddesi peynir yapımı için kullanılan
bir enzimdir.
– Geleneksel enzim olan renin, buzağı midesinden
ayrıştırılır.
– Rekombinant renin olan kimosin, klonlanmış ve
bakteride üretilmiştir – daha ucuz ve üretimi daha kolay.
© 2013 Pearson Education, Inc.
2. Fermentasyon – oksijen yokluğunda şekerlerden
enerji üretmek.
– Laktik asit fermentasyonu: yoğurt, ekşi krema, sirke,
peynir ve ekmek yapımında kullanılır.
– Alkol fermentasyonu: bira, şarap, şampanya yapımı
3 Mikropları çeşitli günlük uygulamalarda
kullanmak
© 2013 Pearson Education, Inc.
3.Tedavi proteinleri
– Tıbbi açıdan önemli proteinlerin üretiminde de
bakteriler kullanılır.
– İnsülin
3 Mikropları çeşitli günlük uygulamalarda
kullanmak
© 2013 Pearson Education, Inc.
Rekombinant bakterilerde üretilen tıbbi proteinler
Protein İşlev Uygulama
Dnaz DNA parçalayan enzim Kistik fibroz tedavisi
Eritropoietin Alyuvar üretimini tetikler Anemi tedavisi
Faktör VIII Kan pıhtılaştırma faktörü Hemofili tedavisi
Granülosit koloni tetikleyen faktör Akyuvar büyümesini tetikler Kemik iliği nakillerinde
Büyüme hormonu Kemik ve kas büyümesini tetikler Cücelik tedavisi. İneklerde büyüme ve
süt üretimini artırır
İnsülin Hücrelerin glukoz emilimi için gerekli Diyabet tedavisi
hormon
İnterferon ve interlökin Kan hücresi üretimini artıran faktörler Lösemi gibi kanserlerin tedavisinde
Aşılar Bakteri ve virüs enfeksiyonlarını
engellemek için bağışıklık sistemini
uyarır
© 2013 Pearson Education, Inc.
4. Antibiyotikler
– Mikropların büyümesini engellemek için diğer
mikroplar tarafından üretilir
– 1928 Alexander Fleming - penisilin
– Çoğunluğu bakteriler tarafından üretilir
3 Mikropları çeşitli günlük uygulamalarda
kullanmak
© 2013 Pearson Education, Inc.
3 Mikropları çeşitli günlük uygulamalarda
kullanmakHücre duvarı sentezinin engellenmesi Protein sentezinin engellenmesi
Transkripsiyon Translasyon
Eşlenme
DNA eşlenmesi
ve
transkripsiyonun
engellenmesi
Hücre
metabolizması
için gereken
enzim
aktivitesinin
engellenmesi
Hücre zarına
hasar verme
Antibiyotiklerin etki mekanizmaları
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Antibiyotikler– Antibiyotiklerin yanlış kullanımı dirençli bakterilerin
artmasına sebep olmuştur.
– Antibiyotikler sınırlı sayıda yöntemle bir bakteri hücresini durdurur. Bu sebeple, bir çeşit antibiyotiğe direnç kazanılınca genelde diğer pek çoğuna da direnç kazanılmış olur.
– Farklı etki mekanizması olan antibiyotiklerin geliştirilmesi gerekmektedir.
– Mikrobiyologlar farklı çevrelerde araştırmalar yaparak yeni anti mikrobik maddeler keşfetmeye çalışmaktadır.
– Bugünlerde bakteri öldürücü genetiği değiştirilmiş virüs tedavisi geliştirilmesi düşünülmektedir
3 Mikropları çeşitli günlük uygulamalarda
kullanmak
© 2013 Pearson Education, Inc.
4 Aşılar
• İlk aşı 1796 - Edward Jenner
– Çiçek hastalığına karşı canlı sığır çiçek virüsünü
kullanmıştır
• Aşılar – Belirli bir patojen tarafından
enfeksiyona karşı bağışıklık sistemini
uyarmak için, patojenin tamamı veya
parçalarının ağız veya enjeksiyon yoluyla
insana verilmesidir.
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Aşı yapımı için 3 temel yöntem
– Alt birim aşılar bakteri veya virüsün bazı
bölümlerinin enjeksiyonu
– Değiştirilmiş aşılar yaşlandırma veya
büyüme ortamı değiştirilerek zayıflatılmış
virüs veya bakterilerin enjeksiyonu
– Öldürülmüş aşılar tamamen öldürülmüş
patojenin kulllanılması
4 Aşılar
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Günümüzde alt birim aşılarının çoğunluğu
rekombinant DNA teknolojisi ile mikropların
içerisinde üretilmektedir.
– Hepatit B
• Virüsün dış yüzey proteinlerini kodlayan genler
klonlanmış ve maya hücrelerinde üretilmiştir.
– Gardasil, insan papilloma virüsü aşısı (HPV)
– HIV aşısı
4 Aşılar
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Influenza: Grip virüsleri çok hızlı mutasyona
uğradıkları için her yıl yeni aşılar üretilir.
– Influenza A dünya çapında salgınlara sebep
olmaktadır.
• 1918’de 20 milyon kişi öldü
• Kuş gribi (H5N1) 2003’te Asya’da tavuklar arasında salgına
sebep oldu - 200milyon kuş.
– İnsanlar arasında enfeksiyon fazla yayılmadı.
– H5N1’in mutasyona uğrayarak insanlara geçmemesi için aşılar
geliştirildi.
• 2009’da, domuz gribi (H1N1) bir aşı sayesinde kontrol
edilebildi
4 Aşılar
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Tüberküloz (TB)
– Mycobacterium tuberculosis
• Her yıl 2-3 milyon ölüm
• Akciğerlerde lezyonlar
• Çok fazla dirençli bakteri sebebiyle dünya sağlık
örgütü alarm verdi
• Bill ve Melinda Gates Derneği ve diğerleri,
araştırma için $30 milyon verdiler
• Genomu dizilendi, yeni proteinler keşfedildi ve yeni
aşılar klinik deneylerde
4 Aşılar
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Sıtma
– Plasmodium falciparum denilen protozoa
paraziti sebep olur ve böceklerden bulaşır
• Çocuklarda her yıl yarım milyar yeni vaka, her yıl 3
milyon ölüm
• Plasmodiyum tipleri sıtma ilaçlarına karşı direnç
geliştiriyor
• Tüm genom mikro çipleri yeni hedefler belirlemek için
kullanılmaktadır.
4 Aşılar
© 2013 Pearson Education, Inc.
5 Mikrobiyal genomlar
• 1994 Mikrobiyal Genom Programı (MGP)
– Çevre biyolojisi, araştırma, endüstri ve sağlık
alanlarında uygulama potansiyeli olan
mikroorganizmalar ve protozoa patojenlerinin
genomlarının tamamını dizilemek
• Neden dizilemek isteyelim?
– Streptococcus pneumoniae, 2001’de genomu dizilendi
ve bakteri yüzeyinde pek çok yeni protein keşfedildi
• Yeni tedavilerin yolunu açabilir
– Yeni türlerin bulunması
• Biyoremediasyon veya başka işler için
• Hastalık yapan tiplerin keşfi
© 2013 Pearson Education, Inc.
• 2008’de ABD ulusal sağlık enstitüsü (NIH)
İnsan mikrobiyom projesini duyurdu
– İnsanlar üzerinde veya içinde yaşayan 600 adet
mikrop türünün genomlarının dizilenmesi.
5 Mikrobiyal genomlar
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Projenin hedefleri:
– Bireyler ortak bir mikrobiyom paylaşıyor mu?
– Mikrop komünitelerini nasıl aldığımız ve devam
ettirdiğimizi belirlemek
– Mikrobiyomu etkileyen koşullar ve sağlıkla ilişkisi
– Analiz için yeni yöntemler geliştirmek
5 Mikrobiyal genomlar
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Viral genomik
5 Mikrobiyal genomlar
Dizilenen tıbbi açıdan önemli virüs genomları
Virüs İnsan hastalığı Dizilendiği yıl
Ebola virüsü Kanamalı ebola ateşi 1993Hepatit A virüsü Hepatit A 1987Hepatit B virüsü Hepatit B 1984Hepatit C virüsü Hepatit C 1990Herpes simpleks, tip I Uçuk 1988İnsan bağışıklık yetmezliği virüsü (HIV-1) AIDS 1985İnsan papilloma virüsü Rahim ağzı kanseri 1985İnsan polio virüsü Çocuk felci 1981İnsan rinovirüsü Grip 1984İnfluenza A virüsü
H5N1 (kuş gribi) Ciddi grip 2007H1N1 (Domuz gribi) Ciddi grip 2009
SARS-ciddi akut solunum koronavirüsü Ciddi akut solunum sendromu 2003Variola virüsü Çiçek 1992
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Sentetik genomlar
oluşturmak: Bir bakteri
türünün işlevsel sentetik
genomu üretildi
– M. mycoides JCVI-syn 1.0 genomu sentetik olarak
üretildi.
– Cansız bir nesneden yeni bir yaşam formu
oluşturmadı fakat yine de sentetik genomların yaşamı
sürdürebildiği kanıtlandı.
– Yeni bakteri veya hücre türleri tasarlanıp, istenilen
görevi yapmak üzere programlanabilir!!!
– Etik sorunlar!
5 Mikrobiyal genomlarM. Mycoides genomu
tasarla
1.8 Mb genomu içeren 10000
bazlık kaset DNA’ları kimyasal
olarak sentezle
E.Coli bakterisinde
klonlama
S.Cerevisiae içinde tüm
genomun birleştirilmesi
M.Capricolum içine transfer
© 2013 Pearson Education, Inc.
6 Biyoyakıt üretimi
• Sadece ABD yılda 140 milyar galon yakıta ihtiyaç
duymaktadır
• Tahıldan, yılda 5 milyar galon etanol üretmekteyiz.
– Çok karlı veya verimli değil
• Biyorafineriler, bitki sapları veya diğer ürünlerdeki selülozu
şekere dönüştürebilir ve bu da sürdürülebilir etanol üretimi
için kullanılabilir.
• Günümüzde mikroplar selülozu şekere veya şekeri alkole
daha verimli dönüştürmeleri için genetik olarak
değiştirilmektedir.
• Doğada da biyoyakıt üretimi için kullanışlı enzimler üreten
yeni mikroplar halen araştırılmaktadır.
© 2013 Pearson Education, Inc.
7 Mikrobiyal tanı
• Mikrobiyal tanı – mikropları tanımlamak ve
izlemek için kullanılan yöntemler
• Bakteri tespit stratejileri
– Restriksiyon analizi, PCR ve DNA dizileme
– Klinik örneklerin karşılaştırılabilmesi için veri
tabanları bulunmaktadır.
– Gıdalardaki bakterileri tespit etmek için
kullanılmakta.
© 2013 Pearson Education, Inc.
Örnek (kan,
tükürük)
Bakteri hücreleri
Restriksiyon analizi PCR analizi DNA dizileme
Restriksiyon enzim
kesiminden sonra
DNA parçaları Hedef DNA
PCR cihazında
çoğaltma
Agaroz
elektroforezi
ÖrnekBakteri DNA’sının
çoğaltılması
DNA
dizileme
Dizi analizi
Bilinen dizilerle veri
tabanında karşılaştır
Bakterinin tanımlanması
© 2013 Pearson Education, Inc.
7 Mikrobiyal tanı
• Bulaşıcı hastalıkların tespiti için mikroçipler
– Affymetrics şirketi SARS çipi geliştirdi
• Üzerinde ~30,000 prob (DNA parçası) var – bunlar tüm virüs
genomunu temsil ediyor
– Mikroçipler ayrıca belirli bir patojendeki ani değişimleri
(mutasyonları) de tespit edilmesi için kullanılıyor.
© 2013 Pearson Education, Inc.
7 Microbial Diagnostics
Farklı patojenlere konakçının cevapları tanımlanır
© 2013 Pearson Education, Inc.
8 Biyoterör
• Biyoterör – İnsanlara veya gıda için bağımlı
oldukları hayvan/bitkilere zarar vermek
amacıyla biyolojik materyal kullanımı.
• Sadece 12 civarında organizma verimli
şekilde kültürde büyütülebilir, elde edilebilir
ve biyoterörde kullanılabilir
• Hava yoluyla, tarım uçakları veya su yoluyla
uygulanır.
© 2013 Pearson Education, Inc.
POTANSİYEL BİYOLOJİK SİLAHLAR
Patojen Hastalık tehdidi ve genel semptomlar
Brucella (bakteri) Çiftlik hayvanlarını enfekte eder. İnsan ve hayvanlarda brusellosise
yol açar. Uzun süreli ateş ve halsizlik. Hafif veya ölümcül olabilir
Bacillus anthracis (bakteri) Şarbon. Deri tipi, deride tedavi edilebilir lezyonlar oluşturur.
Solunursa grip benzeri semptomlarla başlayıp zaatürreye çevirir –
genelde ölümcüldür.
Clostridium botulinum (bakteri) Botulizm. Bakterinin kendisi veya toksini içeren yiyeceklerle bulaşır.
Kaslarda farklı derecelerde felç. Solunum veya kalpte felç ölümle
sonuçlanır.
Ebola virüsü veya Marburg virüsü Her ikisi de kanamalı ateşe yol açar. Ciddi ateş, kas/eklem ağrısı,
kanama
Francisella tularensis (bakteri) Tularemi. Solunum çökmesi, şok ve ölümle sonuçlanabiken
solunum inflamasyonu
İnfluaenza virüsleri (büyük ve bulaşıcı bir grup) Nezle. Ciddiyeti ve sonuçları virüs tipine göre değişir.
Rickettsia (birkaç bakteri tipi) Tifüs ve kayalık dağlar lekeli humması gibi farklı hastalıklar
Variola virüsü Çiçek. Titreme, yüksek ateş, sırt ağrısı, başağrısı, cilt lezyonları
Yersinia pestis (bakteri) Hıyarcıklı veba. Yüksek ateş, baş ağrısı, lenf düğümlerinin şişmesi,
şok, dolaşımın çökmesi, organ yetmezliği, çoğunlukla birkaç gün
içinde ölüm
© 2013 Pearson Education, Inc.
GIDA KAYNAKLARINA YÖNELECEK BİYOSİLAHLAR İÇİN POTANSİYEL PATOJENLER
Hastalık Hedef/taşıyıcı Patojen
Hayvan Hastalıkları
Ayak ve ağız hastalığı çiftlik hayvanları Ayak ve ağız virüsü
Afrika domuz gribi Domuzlar Afrika domuz gribi virüsü
Bitki hastalıkları
Tahıllarda Kök pası (mantar) arpa, yulaf, buğday Puccinia spp.
Güney mısır yaprağı küfü (mantar) mısır Bipolaris maydis
Pirinç yanığı (mantar) pirinç Pyricularia grisea
Patates küfü (mantar) patates Phytophthora infestans
Turunç pamukçuğu (bakteri) turunç Xanthomonas axonopodis
Zoonoz (hayvandan insana geçen hastalıklar)
Brucellosis (bakteri) çiftlik hayvanları Brucella melitensis
Japon beyin iltihabı (virüs) sivrisinek
ŞArbon (bakteri) çiftlik hayvanları Bacillus anthracis
© 2013 Pearson Education, Inc.
8 Biyoterör
• Biyosilahlara karşı biyoteknoloji
– ABD’de 2001’deki şarbon saldırıları buna
hazırlıklı olunmadığını gösterdi
– Bir saldırının tespit edilebilmesi için hava ve su
kaynaklı patojenlerin sahada test edilmesi
gerekir.
– Pentagon’da şarbon sırasında, Körfez savaşı,
Afganistan ve Irak savaşlarında kullanılan tespit
yöntemleri başarılı olmadı.
– Daha hassas ve kesin biyosensörlere gereksinim
var.
• PCR temelli
• Protein mikroçipler
© 2013 Pearson Education, Inc.
Kandaki
proteinler
Bir şarbon proteinine
karşı antikor
Bir çiçek proteinine
karşı antikor
Bir grip proteinine
karşı antikor
Antikor çipi
Floresan
boyalı 2.
antikor
Boyalı
antikor
Kandaki proteinler
Şarbon antikoru
Bağlanmamış
antikorlar
Kanda şarbon
proteinleri
olduğunu
gösteren
floresan nokta
Okuma
© 2013 Pearson Education, Inc.
8 Biyoterör
• Biyosilahlara karşı biyoteknoloji
– Bir saldırı olduğunda antibiyotik gibi tedavi
ilaçlarına ihtiyaç olacak
– Ülkeler stok yapmalı
– Aşılar biyosilahlara maruz kalmadan kullanılmalı
– Eğer bilinmeyen veya genetiği değiştirilmiş
organizmalar kullanılırsa bu ilaçlar bile etkili
olmayacaktır
C H A P T E R
PowerPoint® Lecture by:
Lisa Werner
Pima Community College
Bitki
BiyoteknolojisiÇeviri: Aslı Sade
Memişoğlu
© 2013 Pearson Education, Inc.
Başlıklar
• 1 Tarımın geleceği: Bitki transgeniği
• 2 Bitki transgenetiğinde kullanılan
yöntemler
• 3 Pratikte uygulamalar
• 4 Sağlık ve çevre açısından endişeler
© 2013 Pearson Education, Inc.
1 Tarımın geleceği:
Bitki transgeniği
• Dünya nüfusu son 40 yılda ikiye katlandı
fakat ekilebilir arazi sadece %10 arttı
• Geleneksel yöntemlerle bitki ıslahı çok
fazla insanın beslenebilmesini sağladı
• Son yıllarda, doğrudan gen transferi
sayesinde daha verimli ve yeni bitkilerin
geliştirilmesi süreci hızlanmıştır.
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Bitki transgenetiği– genlerin doğrudan bitkilere
aktarımı
– Bitki aşısı, kendi pestisitlerini üreten bitkiler ve
herbisitlere dirençli bitkiler geliştirilmesi.
• 2008 yılında 25 ülkeden 13.3 milyon çiftçi
transgenik bitkiler ekmiş durumdaydı.
– Bunların %90’ı gelişmekte olan ülkelerdeydi
• 2009’da dünya çapında belli başlı önemli bitkiler
transgenikti
– Soya fasulyesinin %70’i, mısırın %40’ı, pamuğun
%10’u
• Önemli bir tartışma konusu
1 Tarımın geleceği:
Bitki transgeniği
© 2013 Pearson Education, Inc.
1. Geleneksel ıslah ve hibritleme
– İki bitki tipi arasında çaprazlama ve
sonrasında hibrit nesil ile ata nesli arasında
tekrarlı geri çaprazlama.
• Yıllarca sürebilir
– Poliploid bitkiler (Çoklu kromozom setine
sahip bitkiler)
• İstenilen karakterleri
özellikle artırır – ör: büyüklük
• Bir tek gen yerine tüm
kromozom aktarılabilir
2 Bitki transgenetiğinde yöntemler
© 2013 Pearson Education, Inc.
2. Klonlama – tek bir hücreden bitkiyi
üretmek
1) Protoplast birleştirme farklı türlerin
protoplastlarını birleştirmektir
2) Yaprak parçaları tekniği
• Yapraktan küçük diskler kesilir
• Genetiği değiştirilmiş bitkileri enfekte eden bir toprak
bakterisi ile gen aktarımı yapılır
2 Bitki transgenetiğinde yöntemler
© 2013 Pearson Education, Inc.
Yaprak kesilir
Parçalanır
Hücre duvarı
Koful
Sitoplazma
Çekirdek Hücre
zarı
Bitki hücreleriSelülaz, şeker ve
tuz içeren çözeltiye
koyulur
Yıkanır
Artıklardan kurtulmak
için sentrifüjlenir
Protoplastlar
yüzer
Hücre duvarı
artıkları çöker
Protoplastlar
Protoplast hücresi
Filtre kağıtları
Besin içeren agar
Agara yerleştirilmiş
besleyici hemşire hücreler
2-3 hafta sonra
koloniler aktarılır
Gövde gelişir
Sitokinin yüksek
auksin düşük agar
2-4 hafta sonra kök
oluşumunu tetikleyen ağara
aktarılır
Kültür kabı
Sitokinin yok
Auksin düşük
besiyeri
3 hafta sonra
toprağa aktarılır
Hibrit bitki
Protoplast birleştirme
© 2013 Pearson Education, Inc.
Yaprak diskleri
kesilir
Agrobakter içeren
besiyerinde büyütülür
ve bakteriyi içine
alanlar seçilimle seçilir
Hemşire hücreleri üzerindeki
filtre kağıdına aktarılır2-3 gün büyütülür
Gövde büyümesini
tetikleyen besiyeri
Hemşire hücreler büyüme
faktörleri salgılar
2-3 hafta
Gövde büyürKök büyümesini tetikleyen
besiyerine aktarılır
Kökler büyür
3 hafta sonra
toprağa aktarılır
Transgenik bitki
Yaprak parçaları tekniği
© 2013 Pearson Education, Inc.
Gen susturma
Normal domates
Normal mRNA
(anlamlı)PG
proteini
PG sebebiyle
doğal çürüme
PG geni
Anlamlı mRNA
Anlamsız mRNATransgenik
domates
Anlamsız
mRNA
Sentetik
anlamsız
gen 3 hafta
çürümeyen
domates
© 2013 Pearson Education, Inc.
Tütün mozaik virüsü
RNA molekülü
1. Virüsün kılıf RNA’sı DNA’ya
dönüştürülür ve TI plazmidine klonlanır
2. Agrobaktere transformasyon
3. Virüsü yapraklara ekle
Antibiyotik direnç
geni
Virüs
kılıfı
geni
Bitki hücresi
Virüs
kılıfı
geni
Transgenik
bitki
Kontrol
bitki
Kontrol yaprak
öldü
Yaprak
yaşadı
Gen aktarılmış
bitkiler kültürde
büyütülür
Bitki kromozomu içinde
yeni geni taşıyan Ti
plazmidi
1.Bitki aşıları
– Aşı geni, bitkinin
DNA’sına yerleştirilir
– Örnek: Tütün mozaik
virüsünün bir geni tütün
bitkisine aktarılır
• Virüs geninin kodladığı
protein, bitkinin
bağışıklık sistemini
uyarır
• Bitki artık virüse karşı
bağışıklık kazanmıştır
3 Pratik uygulamalar
© 2013 Pearson Education, Inc.
2. Genetik pestisitler
– Bacillus thuringiensis (Bt)
zararlı böcekleri ve larvalarını
öldüren bir bakteridir
– 50 yıldan fazla bir süredir
doğal pestisit olarak
kullanılmaktaydı
– Bt genlerin bir bitkinin
DNA’sına aktarılabilir
• Belirli böceklere karşı
kendiliğinden savunma sağlar
– Kral kelebeklerle ilgili
tartışmalar
3 Pratik uygulamalar
© 2013 Pearson Education, Inc.
3. Güvenli saklama
– Her yıl tarım ürünlerinin saklanması sırasındaki böcek
istilaları sebebiyle milyonlarca dolar kaybedilmektedir
– Avidin proteini üreten transgenik mısır bu istilalara
karşı dirençlidir
4. Herbisit direnci
– Otları öldüren geleneksel ilaçlar, bitkilere de zarar
vermektedir.
– Genel herbisitlere karşı bitkileri dirençli hale getirmek
için genetik müdahaleler yapılabilir
– Otların daha hafif ve çevre dostu herbisitlerle yok
edilmesini sağlayabilir
3 Pratik uygulamalar
© 2013 Pearson Education, Inc.
4. Herbisit direnci
– Örnek: glifosat direnci: normalde önemli bir
biyokimyasal yolakta yer alan bir enzimi
engeller.
– Transgenik bitkiler glifosattan etkilenmeyen
alternatif bir enzim üretir
– Günümüzde üretilen çoğu soya fasülyesi
herbisit direnç geni içerir
– Maalesef glifosata dirençli otlar da evrimleşti
– Sonuçta bunu engellemek için tozlaşmayan
kısır bitkiler üretildi
3 Pratik uygulamalar
© 2013 Pearson Education, Inc.
5. Artırılmış besin içeriği
– Altın pirinç, vücutta A vitaminine dönüştürülen
beta karoten içerecek biçimde transgenik
yapılmıştır.
– Çevreci örgütlerin endişeler ile ilgili
konuşmaları sebebiyle 2011 itibaryle çiftçiler
bu pirinci ekmemektedir
3 Pratik uygulamalar
© 2013 Pearson Education, Inc.
6. Farmakolojide bitki biyoteknolojisi
– Bitkiler ideal protein fabrikaları olabilirler
– İlaç üretimi için kullanılabilirler
• Soğuk zincir gerektirmeyen, ucuz ve yenilebilir
aşılar
• «Moleküler tarım" insan sağlığı için gerekli olan
moleküllerin
– Fitokimyasallar, antikorlar, kan ürünleri, sitokinler,
büyüme faktörleri, hormonlar, enzimler
3 Pratik uygulamalar
© 2013 Pearson Education, Inc.
7. Bitki biyoteknolojisi geleceği: yakıtlar
– Biyoyakıt: biyolojik ürünlerden elde edilen yakıttır.
– Fosil yakıtlara alternatif yakıtlara ihtiyaç artmaktadır
– Fakat henüz çok verimli üretim yapılamamaktadır.
• Gelecekte, bitki artıklarını etanole dönüştürmek
üzere, şekere dönüştürmek isteniyor
• Algler petrole yeni alternatif olabilir
3 Pratik uygulamalar
© 2013 Pearson Education, Inc.
4 Sağlık ve Çevre endişeleri
© 2013 Pearson Education, Inc.
4 Sağlık ve çevre endişeleri
• İnsan sağlığı
– Normalde bitkide olmayan yabancı genlerin
etkisi
• Alerjik tepkiler
• Seçilim için kullanılan antibiyotik direnç genleri,
insanlardaki bakterilere geçebilir mi?
• Kansere sebep olur?
– Bugüne kadar bilim bu görüşleri
destekleyecek kanıt bulamamıştır
© 2013 Pearson Education, Inc.
4 Sağlık ve çevre endişeleri
• Güvenlik endişeleri bir endüstriyi sarsacak
kadar güçlü olabilir
– 2000 yılında patatesi işleyen fabrikalar GD
patatesleri almayı bıraktılar.
– Tehlikelerine dair bir işaret bulunamadı
• Çevre
– Böcek veya ota direnç genleri otlara yayılabilir
– Az sayıda uzman bunun olacağını
düşünmekte; daha fazla çalışma gerekiyor
• Düzenlemeler
– satıştaki gıdalar kontrol ediliyor
– yetiştirme yöntemleri denetleniyor
C H A P T E R
PowerPoint® Lecture by:
Lisa Werner
Pima Community College
Hayvan
Biyoteknolojisi
© 2013 Pearson Education, Inc.
Konu başlıkları
• Hayvan biyoteknolojisine giriş
1 Araştırmada hayvanlar
2 Klonlama
3 Transgenik hayvanlar
© 2013 Pearson Education, Inc.
Hayvan biyoteknolojisine giriş
• Genetiği değiştirilmiş hayvanların kullanım
alanları
– Yeni tedaviler geliştirmek
– Gıda ihtiyacını karşılamak
– İnsanlar dahil tüm hayvanların biyolojisini
anlamak
• Bilimsel ve etik problemleri beraberinde
getirmektedir.
© 2013 Pearson Education, Inc.
1 Araştırmada hayvanlar
• Hayvan modelleri
– Hayvanlar ve insanlar arasında pek çok genetik ve fizyolojik benzerlik vardır.
– Geçtiğimiz yüzyılda gerçekleşen tıbbi gelişmelerin çoğunluğuna hayvanlarla yapılan araştırmalar ön ayak olmuştur.
• Çiçek aşısı
• Diyaliz
• Katarakt ameliyatı
– Hayvan sağlığında da önemli gelişmeler yaşandı
• Biyoteknoloji sayesinde 111 adet veteriner malzemesi ve aşısı üretilmiştir.
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Hayvanlar yerine sadece hücreler
kullanılamaz mı?
1 Araştırmada hayvanlar
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Genellikle kullanılan hayvanlar
– Safkan fare ve sıçanlar
• Kullanılan diğer türler
– Zebrabalığı, meyve sineği, yuvarlak
solucanlar
• Köpekler, maymunlar, şempanzeler,
kediler deney hayvanlarının %1’den azını
oluşturmaktadır.
1 Araştırmada hayvanlar
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Zebra balıkları 3cm uzunluğundadır, bu sayede
küçük alanlarda çok miktarda büyütülebilirler
– Nesiller arasında 3 ay vardır
– Bir dişi ortalama 200 yavru yapar
– Zebra balıkları gelişim ve genetik çalışmaları için
idealdir.
• Hızlı büyüme
• Embriyo yumurtanın içinde görülebilir
• Yumurtaya gen aktarımı kolaydır – Bir verici anneye ihtiyaç
yoktur
1 Araştırmada hayvanlar
© 2013 Pearson Education, Inc.
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Erken ilaç toksisite deneyleri için sıçanlar,
farelere göre daha uygundur
– İlaca yanıtları insanlara daha çok benzer
– Büyük vücutları, cerrahi ve fizyolojik
deneylere daha uygundur
– Üzerlerinde daha fazla toksik deney
yapıldığından daha iyi anlaşılmıştır
1 Araştırmada hayvanlar
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Kedi, köpek ve primatlar kendilerine has
biyolojileri önemli olduğunda belirli
durumlarda kullanılır
– Köpeklerin akciğer ve kardiyovasküler
sistemleri insanlarla benzerdir.
– Maymun ve şempanzeler HIV’e duyarlılık
açısından insana benzeyen tek türdür.
• Son 20 yılda deneylerde kullanılan bu
hayvanların sayıları azalmaktadır
1 Araştırmada hayvanlar
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Amerikan Gıda ve İlaç Kurumunun (FDA)
zorunlu tuttuğu mevzuata göre yeni ilaç,
tıbbi uygulama ve kozmetik ürünler
güvenlik testlerinden geçmelidir.
1 Araştırmada hayvanlar
© 2013 Pearson Education, Inc.
İLAÇ ONAYI İÇİN GEÇİLMESİ GEREKEN TEST FAZLARI
FDA faz testleri, insanlarda denenmeden önce hayvan deneylerini gerektiren klinik öncesi testleri içerir. Eğer ilaç adayının
toksik olmadığı ve faydası olduğu kanıtlanırsa Araştırmada Yeni İlaç statüsü kazanır. Eğer 3 fazlı insan testlerini geçerse Yeni
İlaç Başvurusu statüsüne geçer. Bu durumdaki bir ilaç 2.5 yıl daha test edilir. TOPLAM 12 yıl.
Klinik öncesi test Faz I Faz II Faz III FDA Faz IV
Yıl 3.5 1 2 3 2.5 Toplam 12
Test yapılan Laboratuvar 20-80 sağlıklı 100-300 1000-3000
hayvanları gönüllü hasta hasta
gönüllü gönüllü
Amaç Güvenlik ve Güvenlik ve Etki ve Etki doğrulama, Değerlendirme, Onaydan
biyolojik doz yan etki uzun süreli kullanım onay sonra
aktivite yan etkileri değerlen
dirme
Başarı oranı 5000 bileşik 5’i faz testlerine girer 1’i onay alır
değerlendirilir
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Hücre kültüründeki ilk denemeler yüksek
toksisiteye işaret ederse, zaten hayvan
deneylerine hiç geçilmez.
• Lab-hayvanlarıyla ön çalışmalarda, herhangi bir
toksik durumun gözden kaçmaması için
birbirine benzeyen türler seçilir.
• Emilim hızı, kimyasal metabolizması ve vücuttan
atılım için gereken süre hayvan modellerinde
belirlenebilmektedir
• Önemli problemler tespit edilirse, ilaç klinik
çalışmalara giremez.
1 Araştırmada hayvanlar
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Hayvan modellerine alternatifler
– Hücre kültürü ve bilgisayar modelleri
• Hücre kültürü
– Maddelerin toksisitesini görme amaçlı öncül deneyler
– Biyoloji açısından temel sorulara cevap verir
– Yaşayan bir organizmadaki etkileri hakkında bilgi
veremez
• Bilgisayar Modelleri
– Belirli moleküler ve kimyasal yapılar ve bunların
etkileşimlerinin simülasyonlarını içerir.
– Programlama ve fizyoloji bilgisiyle sınırlıdır.
1 Araştırmada hayvanlar
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Hayvan Araştırmalarında düzenlemeler
– Federal Hayvan Refahı Hareketi: Deney
hayvanlarının barınması, beslenmesi,
temizliği ve tıbbi bakımlarına belirli standartlar
getirir
– Üniversite Değerlendirme Kurulları: Her
araştırmacılar deneylerinde hayvan
kullanımının gerekli olduğunu kanıtlamalıdır,
en uygun hayvanı seçmelidir ve mümkün olan
en az sayıda hayvanı kullanmalıdır
1 Araştırmada hayvanlar
© 2013 Pearson Education, Inc.
2 Klonlama
• 1997’de bir yetişkin hayvanın hücre
çekirdeğinden ilk defa olarak bir hayvan
klonlandı
– Koyun Dolly
• İnsan klonlamasına yönelik endişeleri
ortaya çıkardı
• Dolly büyük bir buluştu, çünkü erişkin bir
hücreden geliştirilmişti
– Özellikleri bilinen bir yetişkinin tam kopyası
© 2013 Pearson Education, Inc.
Yumurta verici
Yumurtalar toplanır
ve kültürde büyütülür
Yumurta
Sitoplazma
Yumurtadan DNA
çıkarılırSomatik hücre verici
Somatik hücreler
kültürde büyütülürSomatik hücre çekirdeği
yumurta sitoplazması
yanına yerleştirilir
Yumurta sitoplazması ve
somatik hücre çekirdeği
düşük elektrik yükü ile
birleştirilir
1-hücre klonlanmış
embriyo
Kültür aktive edilir
– 7 gün
Klonlanmış blastosist
Embriyo transfer edilir
– 278 gün
Klonlanmış inek
• Bir yetişkinden klon
üretmek
– Yetişkin canlının somatik bir
hücresinden alınan DNA,
başka bir hayvandan alınan
yumurtaya aktarılır
– Yumurtanın DNA’sı daha önce
alınmıştır
– Verici hücrenin DNA’sı yumurta
hücresine aktarılır
– Bölünmesi için uyarılır
– Embriyo taşıyıcı anneye
yerleştirilir.
– Koyun, domuz, keçi, sığır,
klonlanmıştır
2 Klonlama
© 2013 Pearson Education, Inc.
2 Klonlama
• Klonlamada sınırlar
– Verici hücre yaşayan bir
organizmadan gelmelidir.
– Klonlar tam olarak aynı
değildir.
• Çevre ve deneyimler tarafından farklı şekillendirilir.
– Başarı oranı düşüktür
• Dolly 277 denemenin sonucudur
• Karbon Kopya adı verilen kedi 87 denemenin
ürünüydü
– Klonlar zamanından önce yaşlanabilirler
• Kısa telomerler
© 2013 Pearson Education, Inc.
2 Klonlama
• Klonlamanın geleceği
– Halen genç bir bilimdir ve deneysel
çalışmaların artması gerekmektedir.
– Klonlanmış hayvanlar araştırmalarda
avantajlıdır çünkü aynı genetik yapı sayesinde
uygulamaların sonuçları daha güvenilir olur.
• Gelişim, yaşlanma ve hastalıkların hücresel ve
moleküler temellerini anlama açısından çok değerli
olabilir
– Nesli tükenen hayvanların üretimi için
kullanılabilir.
–
© 2013 Pearson Education, Inc.
Pronükleus
Erkek ve dişi
çekirdeklerin
birleşmeden önceki
döllenmiş yumurtaYabancı DNA
çekirdeklerden birine
enjekte edilir
Yumurtalar
taşıyıcı anneye
aktarılır
Yavruların %10-%30
arası yabancı
DNA’yı içerir
Yabancı
DNA’yı
içeren fareler
üretilir
3 Transgenik hayvanlar
• Hayvanlara
yabancı genetik
madde aktarımı
© 2013 Pearson Education, Inc.
3 Transgenik hayvanlar
• Çiftlik hayvanlarının üretimini artırmak için gen
aktarımı kullanılabilir
– Daha hızlı büyüme için gen = daha hızlı pazara verilir
ve daha düşük maliyetli
• Daha sağlıklı gıdalar için kullanılabilir
– Kolesterol üretiminde görev alan genlerle biraz
oynanırsa, daha düşük kolesterol içeren yumurta
üretimi sağlanabilir.
– Herman, adındaki boğa insan laktoferin genini
taşıyordu ve bu da yavrularının sütündeki demir
miktarını artırıyordu.
© 2013 Pearson Education, Inc.
3 Transgenik hayvanlar
• Hayvanları hastalıklara karşı dirençli yapacak genler aktarılabilir
• Mastite (süt bezlerinin iltihabı) dirençli inekler üretildi
– S. Aureus bakterisini öldüren bir gene sahipler
– İlk veriler başarılı görünüyor
• Kanada’da EnviroPig üretildi
– Tükürüğünde fitaz enzimi üreten domuz
– Fitaz domuzların yiyeceğindeki fosfatları parçalar,
böylece domuzlar daha az fosforlu dışkı üretirler
– Fosfor domuz çiftliklerinin başlıca kirlilik kaynağıdır
© 2013 Pearson Education, Inc.
3 Transgenik hayvanlar
• Gıda güvenliğinde gelişmeler
– Çiftlik hayvanlarına hastalık direç genleri
aktarımı, her yıl besin zehirlenmesinden
kaynaklanan binlerce ölümü azaltabilir.
– Ayrıca antibiyotik kullanımını da azaltacaktır!!
© 2013 Pearson Education, Inc.
İnsan
DNA’sı
İnsan bağışıklık genlerini
içeren yapay kromozom inek
somatik hücrelerine aktarılır
İneğin kendi bağışıklık genleri susturulur
İnsan bağışıklık
genleri içeren canlı
Üretim
Antijenle uyarılma
Serum toplama ve saflaştırma
İnsan antikorları
• Biyoreaktör olarak
transgenik hayvanlar
– Hayvan vücutları protein
üreten biyoreaktörler olarak
kullanılabilir
– İstenilen proteinin geni hedef
hücreye aktarılır
– Klonlama teknikleriyle, bu
hücre yetişkin bir hayvan
olmak üzere büyütülür
– İstenilen proteince zengin
süt veya yumurta üretir
3 Transgenik hayvanlar
© 2013 Pearson Education, Inc.
3 Transgenik hayvanlar
• Biyoreaktör olarak transgenik hayvanlar
– Biyoçelik, kurşun geçirmez yelekleri ve cerrahi iplikleri güçlendirmek için kullanılabilir
• Dünyadaki en güçlü malzemelerden biri olan örümcek ağı proteini geni, keçilede aktarıldı ve sütlerinde üretilmesi saglandı
– Bir insan geni olan, Atryn, kalıtsal pıhtılaşma eksikliği olan hastalar için gereklidir
• Süt bezlerinde Atryn geni taşıyan transgenik keçiler, geleneksel yöntemlerden çok daha hızlı, ucuz ve güvenilir şekilde bu proteini üretiyor.
C H A P T E R
PowerPoint® Lecture by:
Lisa Werner
Pima Community College
UYGULAMA
DNA parmak izi
ve adli
biyoteknoloji
© 2013 Pearson Education, Inc.
Konu başlıkları
• Giriş
• 1 DNA parmak izi nedir?
• 2 DNA parmak izi hazırlama
• 3 DNA’yı kullanmak
• 4 DNA ve delil kuralları
• 5 Ailesel ilişkiler ve DNA profilleri
• 6 İnsan harici DNA analizi
© 2013 Pearson Education, Inc.
Giriş
• Adli bilim – kanun ve bilimin birleşimi
• Tarihten örnekler
– 1800’ler – fotoğraf
– Erken 1900’ler – parmak izi
• DNA parmak izi – 1985
– Her bireyin genetik altyapısında bulunan
özgün imza
© 2013 Pearson Education, Inc.
1 DNA parmak izi nedir?
• Her birey kendine özgü gen setleri taşır
– DNA’nın kimyasal yapısı aynıdır fakat baz
çiftlerinin sıralanışında farklar bulunur
• Her hücre, organizmayı tanımlayan bir
DNA setine sahiptir
• DNA’nın sadece %0.1’i kişiden kişiye
değişir
© 2013 Pearson Education, Inc.
1. birey 2. birey
Uzun parçalar
Kısa parçalar
1. birey 2. birey
Restriksiyon enzim ile kesim
© 2013 Pearson Education, Inc.
• DNA profilleme genomun küçük bir
bölümüne dayanır• 1-100 baz çifti arasında değişen tekrarlı diziler
• Her birey bazıları anneden, bazıları da babadan
gelen tekrarlı diziler içerir
© 2013 Pearson Education, Inc.
Tekrarlı
dizilerin
anatomisiKromozom
Kromozom lifi
lifi
DNA zinciri
Yan dizi Tekrarlı dizi (TTA)8 yan dizi
© 2013 Pearson Education, Inc.
• FBI, kendi DNA
parmak izi
kütüphanesinde
analiz ve
karşılaştırma için,
13 özgün tekrar
dizisi seçmiştir• Birleşik DNA Indeks
Sistemi (CODIS)
1 DNA parmak izi nedir?
13 CODIS lokusu
© 2013 Pearson Education, Inc.
• DNA parmak izi karşılaştırmalı bir süreçtir
– Olay yerinden alınan örnekler, şüpheli DNA ile
karşılaştırılmalıdır
– En iyi şüpheli DNA’sı taze alınmış kandır
• Lökositler
– 10 yıllık örneklerin DNA’ları bile PCR kullanılarak analiz
edilebilir
• DNA örnekten ayrıştırılır• Kimyasal olarak
• Mekanik olarak
• PCR – olay yerinde bulunan DNA’nın analiz
edilebilecek miktara çoğaltılması
– CODIS’te belirlenen tekrarlı dizi bölgelerinin çoğaltılması
için yan dizilere yönelik primerler kullanılır
2 DNA parmak izi hazırlamak
© 2013 Pearson Education, Inc.
2 DNA parmak izi hazırlamakTekrarlı bölge 1 Tekrarlı bölge 2
Olay yeri
DNA’sı
Şüpheli
DNA’sı
Tekrar sayıları uyumlu Tekrar sayıları uyumsuz
Çoğaltılmı
ş Olay
yeri
DNA’sı
Çoğaltılmış
şüpheli
DNA’sı
Uzun parçalar
Kısa parçalar
© 2013 Pearson Education, Inc.
– Tekrarlı dizi analizi
• PCR ile çoğaltmadan sonra alleller elektroforezle
ayrılır ve tespit edilir
• Homolog kromozomlardaki allellerin tekrar sayıları
belirlenir
2 DNA parmak izi hazırlamak
© 2013 Pearson Education, Inc.
• FBI 13 adet tekrarlı dizi bölgesi
kullanmaktadır
– İki bireyin 13 lokusta da aynı DNA profiline
sahip olma olasılığı milyarda 1’den azdır
– Her tekrar bölgesindeki tekrar sayısı kişiye
özgüdür ve allel olarak adlandırılır
• Ör: Kromozom 7’deki D7S820 bölgesi 5 ila 16
GATA tekrarı içerir
• D7S820 bölgesinde 10 ve 15 allellerine sahip bir
kişi, bunların 10 tekrarlı allelini bir ebeveynden ve
15 tekrarlı olanını diğer ebeveynden almıştır
2 DNA parmak izi hazırlamak
© 2013 Pearson Education, Inc.
3 Sonuca varmak
• Olay yerinden alınan delil ile bilinen bir
kaynaktan alınan örnek karşılaştırılır
• Karşılaştırmalar eleme prensibine dayanır
– Bir fark bulunana kadar analiz devam eder.
– İstatistiksel olarak kabul edilebilir bir miktarda
testten sonra bir fark bulunamazsa, örneklerin
eşleşme olasılığı yüksek anlamına gelir
© 2013 Pearson Education, Inc.
3 Sonuca varmak
Sonuçlar: Dorothy Smith, bıçak üzerinde bulunan kan örnekleri (Knife blade stain A ve B)
şüpheli listesinden elenebilir. Kimliği belirsiz kişi (Jane Doe) şüpheli listesinden elenemez.
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Narborough Kasabası cinayetleri
– 1983’de genetik parmak izinin ilk defa kullanımı rapor edilmiştir
– İngiltere’de bir cinsel saldırı ve cinayet vakası• Baş şüphelinin DNA’sı olay yerinde bulunan DNA ile
eşleşmedi
• Polis civardaki 5500 muhtemel şüpheliden örnek topladı
• Hiçbir DNA örneği olay yerindekiyle eşleşmedi
• Sonuçta anlaşıldı ki şüphelinin bir arkadaşı, şüphelinin yerine örnek vermişti
3 Sonuca varmak
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Görgü tanıklarının ifadesi DNA testinden
daha güvenilir midir?
• Hills Ormanı tecavüzleri
– Victor Lopez 3 kadına cinsel saldırıda
bulunmakla suçlandı
• Görgü tanığı ifadesine göre saldırgan siyahiydi
fakat Lopez siyah değildi
– Lopez‘in DNA’sı olay yeri ile eşleşti
3 Sonuca varmak
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Simpson/Goldman cinayetleri
– DNA analizi için 2 kurban dahil 45 örnek toplandı.
Olay yerinde, şüphelinin evinde ve arabasında kan
damlaları bulunmuştu
– Ön duruşmalarda olay yerinden alınan DNA
örneklerinin O. J. Simpson’ınki ile eşleştiği bildirildi
– Savunma avukatları delil toplanması, kayıt tutulması
ve test yöntemlerine itiraz ettiler
– Delillerle oynanma
ihtimali belirdi
– DNA delili
kullanılamadı
4 DNA ve delil kuralları
© 2013 Pearson Education, Inc.
5 DNA profilleri ve aile ilişkileri
• Babalık testi
– Bu adam, çocuğun babası mıdır?
Anne
Çocuk
Baba?
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Mitokondri DNA’sı
– Tekrarlı dizileri analiz edilemeyen örnekler bu
yöntemle incelenir
• Çekirdek yapısı taşımayan eski örnekler (aç,
kemik, diş)
– Sadece anneden kalıtılır
– 1 milyon yılda 1 defa rastgele mutasyon
sebebiyle %’1 değişime uğrar
5 DNA profilleri ve aile ilişkileri
© 2013 Pearson Education, Inc.
Mavi ile gösterilen
kişilerin mtDNA
profili
Farklı bir kişinin
mtDNA profiliBüyük DNA
parçaları
Küçük DNA
parçaları
Erkek Dişi
Belirli bir dişinin tüm
çocuklarında aynı mtDNA
profili gözlenir
© 2013 Pearson Education, Inc.
• Y-Kromozom Analizi
– Babadan oğula doğrudan geçer
– Erkekler arasındaki ilişkileri takip etmek için
veya pekçok erkek şüpheli içeren delilleri
incelemek için kullanılır
5 DNA profilleri ve aile ilişkileri
© 2013 Pearson Education, Inc.
© 2013 Pearson Education, Inc.
6 İnsan harici DNA analizi
• Cabernet Sauvignon üzümlerinin ataları– Fransa’da hibrid üzümler daha az değerli
kategorisindedir
– cabernet sauvignon üzümlerinin atasının cabernet franc ve sauvignon blanc olduğu DNA yöntemleriyle belirlenmiştir
• Bir avcının yasadışı ayı öldürdüğü kanıtlanmıştır– Mağaradaki bir ayıyı öldürmek yasaktır
– Bir tanık mağaranın içinde ateş edildiğini bildirmiştir
– Mağara ve ayıdan alınan kan örnekleri uyuşmuştur
• Bu siteden kendiniz sanal labda
elektroforez yapabiliyorsunuz.
– https://learn.genetics.utah.edu/content/labs/ge
l/
© 2013 Pearson Education, Inc.
Ödev 8
• Bir kadın, bir erkek ve 4 çocukları için DNA parmak izi
analizi (jel görüntüsü) verilmiştir. Test tek bir lokus için
yapılmıştır (bir kişi için sadece 2 allel bulunur). Buna
göre hangi çocuk, bu çiftin biyolojik çocuğu olmayabilir?
© 2013 Pearson Education, Inc.
Çocuk 1
Çocuk 2
Anne
Baba
Çocuk 3
Çocuk 4