Sezgin Mengi
Boğaziçi Üniversitesi - Çevirmen/Yazar

Özet:  Bilim insanları bugüne kadar tıpta kullanılan ilaç üretecek bakteriler, içerisinde pestisit (zararlı böcekleri, mantarları, istenmeyen otları öldürmeye yarayan bir çeşit kimyasal madde ) barındıran bitkiler ve karanlıkta parıldayan Beagle (bir çeşit av köpeği) tasarladılar. Bunlar bilimsel anlamda görece yakın gelişmeler olsa da, aslında insanlık, canlıların genetiğini 30,000 yıldan fazla süredir değiştirmeye devam ediyor. Peki, ilk başlarda yapay seçilimle yaptığımız bu sistem nasıl oldu da GDO (Genetiği Değiştirilmiş Organizma) fikrine evrildi? Aslında Dünya’nın  önemli sorunlarını düşünen insanlar GDO’ların yolunu açmış oldu ve bu yol hayal edilemez faydalar sağlarken aynı zamanda birçok önemli soruyu da beraberinde getirdi.

Genetiği Değiştirilmiş Organizma veya GDO kavramı son yıllarda büyük ilgi görmüş olacak ki; 2012’den bu yana Google'da GDO ya da ingilizcesi GMO (genetically modified organism) kelimesinin aranması 3 kattan fazla artmış durumda . Yukarıda da söylenildiği gibi bu yeni bir şey değil ve atalarımız canlıların genetiğini 30,000 yıldan fazla süredir değiştiriyorlar . Dahası atalarımız, canlıların DNA’sı ile oynayacak bilimsel bir laboratuvara sahip değilken de bunu yapabiliyordu. Peki bunları nasıl yaptılar ve GDO bugün nasıl popüler bir konu haline geldi?

 

İlk Genetik Modifikasyonlar

Atalarımız genetik denen kavramı bilmeseler bile, yapay seçilim yoluyla canlıların DNA’larını etkileyebildiler. İlk kez Charles Darwin tarafından kullanılan yapay seçilim kavramı, canlıların sahip oldukları özelliklerden en istenilenleri seçme ve bu canlıları kendi aralarında çiftleştirerek istenilen özellikleri nesiller boyu aktarma/çoğaltma sürecini ifade eder. Bu olay böyle nesiller boyunca tekrar edilirse genetik anlamda büyük değişikliklere sebebiyet verir. Aslına bakıldığında, yapay seçilim bugünkü GDO teknolojisi kavramını tam olarak karşılamasa da günümüzde türlerin genetiğini etkileyecek şekilde yapılan modern çalışmaların en eski ve en ilkel halidir diyebiliriz.


Yapay seçilim ilk defa atalarımız tarafından köpekler üzerinde uygulanmıştır. Yaklaşık 32.000 bin yıl önce yani atalarımız hala avcı ve toplayıcı iken; Doğu Asya’daki vahşi kurtlar leş yiyen hayvanlar olarak evrimsel süreçte insan gruplarına dahil oldular. İlerleyen zaman içerisinde, kurtlar evcilleşmeye, uysal olmaya başladılar ve bugün bildiğimiz Çin’in yerli köpeklerine çok yakın olan bir tür köpek haline haline geldiler. Örneğin, bizim bugün sahip olduğumuz Şivava (ing. Chihuahuas) ve Korgi (ing. Corgis) gibi artık kurda benzemeyen köpekler, binlerce yılı aşkın süre boyunca büyüklük, kıl uzunluğu, renk, vücut şekli gibi özellikleri sebebiyle yapay olarak seçildiler ve dolayısıyla da evcilleştirilmiş olan kurt neslinin genetiği değiştirilmiş oldu. O zamandan bu yana birçok tür üzerinde uygulanmaya başlayan yapay seçilim sonucunda, ortaya para kazandıran yarış atlarından, kaslı sığırlara kadar birçok örnek çıktı.

Bilim insanlarının güneybatı Asya’daki kazı alanlarında buldukları yerli birçok buğday çeşidi, yapay seçilimin aslında uzun yıllardan beri birçok bitki türüne de uygulandığını gösteriyordu. Yapay seçilimin en eski örneği olan bu bulgu, tarih olarak milattan önce 7800 yılına kadar dayanıyor . Ancak bitki genetiğinde en etkileyici ve yaygın değişiklikler; yine yapay seçilim yoluyla mısırda yapılmıştır. Teosinte olarak bilinen ve yabani bir ot olan mısır, ilkel halinde küçük başaklı, çok az dane içeriyordu . Bu yabani otun yüzyıllar boyunca seçilip çoğaltılarak; daha büyük başaklı ve daha fazla danelere sahip olmasıyla, bugün bizim mısır olarak bildiğimiz ürün ortaya çıktı. Benzer süreç esasında diğer bitkiler için de geçerlidir; daha büyük brokoliler, tohumları artık fark edilmeyen muzlar ve daha tatlı ve sulu elmalar...

İstenilen özelliklere sahip ürünleri elde etmek için eski bir yöntem olarak yapay seçilim kullanılsa da, canlıların genetiğini değiştirme noktasında başka bir yöntem olan GDO ise çok daha güncel bir yöntem olarak önümüzde duruyor.

Önerilen

GDO Nedir?


Modern Genetik Modifikasyonun Ortaya Çıkışı

1973 yılında Stanley Cohen ve Herbert Boyer isimli iki bilim insanı, ilk defa başarılı bir şekilde genetik olarak değiştirilmiş (GD) organizma geliştirmeleriyle birlikte, GDO teknolojisinde de büyük bir atılım sağlanmış oldu . Bu iki bilim insanının geliştirdikleri yöntem sayesinde; bir organizmanın geninden özel olarak alınan bir genom parçası, diğer başka organizmaların genomuna aktarılabiliyor. Bu yöntemi kullanarak, iki bilim insanı, antibiyotiğe karşı direnç sağlayacak geni bir bakteriden alıp başka bir tip bakterinin DNA’sına transfer edebildiler. Bundan bir yıl sonra ise Rudolf Jaenisch ve Beatrice Mintz benzer bir yöntemi hayvanlarda kullandı ve başka bir organizmanın DNA’sını fare embriyolarına aktarabildiler .

Bu yeni teknoloji, sayısız araştırma alanının önünü açsa da, bu teknolojinin geliştirilmesinden hemen sonra; medya, devlet yetkilileri ve bilim insanları bunun insan sağlığı ve Dünya ekosistemi için olası sorunları hakkında endişelenmeye başladılar . 1974 yılının ortalarına gelindiğinde GDO projelerindeki ertelemeler incelendi ve 1975 yılında yapılan Asilomar Konferansı olarak da bilinen konferansta uzmanlar bir araya geldi ve GDO konusu hakkında atılacak adımları değerlendirdiler . Bu konferansta bilim insanları, devlet yetkilileri ve hukukçular bir araya gelip üç gün boyunca GDO deneylerinin güvenirliğini tartıştılar. Ve sonunda katılımcılar şu sonuca vardı; GDO hakkındaki çalışmalar yürürlükte olan belli esaslara uyduğu sürece bu çalışmalara izin verilecektir . Konferans, yapılan her bir deneydeki riskleri azaltmak için güvenli ve kapsayıcı düzenlemeleri açıklamıştır. Ayrıca, onlar bilim camiasını önemli gelişmeler hakkında bilgilendirmenin yanında her laboratuvarın yürütücelerini bu laboratuvarda bulunan araştırmacılar yeterli güvenliğe sahip olup olmadığından emin olmak için görevlendirdi. Son olarak, yapılan bu esasların bilimsel topluluklar geliştikçe daha fazla bilgiden yararlanılarak değiştirilebilir olması beklenmiştir.


Asimolar Konferansı’ndaki daha önce görülmemiş şeffaflık ve işbirliği ile beraber Dünya’daki hükümetler GDO araştırmalarına devam etmeyi desteklemiş ve böylece modern genetik modifikasyon çalışmalarında ya da başka bir ifade ile genetik mühendisliği çalışmalarında da yeni bir dönem başlamış oldu.

Genetik Olarak Değiştirilmiş Organizmaların Kullanımı

1980 yılında ABD yüksek mahkemesinin kararıyla General Electric, petrol sızıntılarını hafifletmek için genetik olarak değiştirilmiş ham petrol parçalayabilen bakterinin patentini alabildi . Mahkemenin GDO üzerindeki mülkiyet haklarını alabilmelerine yasal olarak izin vermesi, büyük firmaları GDO araçlarının hızlı, kullanışlı ve fiyatı uygun bir şekilde geliştirmesine teşvik etmiştir.

2 yıl sonra, 1982’de de Amerika Birleşik Devletleri Gıda ve İlaç idaresi (ing. FDA) insanlar için genetik olarak değiştirilmiş organizmadan üretilen ilk ilacı onayladı. Genetik mühendisliği ile insan insülinini üreten bakterilerden paketlenebilecek ve hastalara yazılabilecek kadar saf insülin hormonu üretilip, Humulin ismiyle diyabet hastalarına ilaç olarak yazılabildi .
Genetik mühendisliğin kullanım alanları petrol sızıntılarından ilaç üretimine kadarken, muhtemelen en tartışmalı olan uygulaması da gıda üretimidir. Besin ürünleri üzerindeki rekombinant DNA teknolojisiyle yapılan ilk çalışmalar 1987’de başladı. 5 yıllık kapsamlı sağlık ve çevresel testlerden sonra, Calgene’nin Flavr Savr domatesi ABD Tarım Bakanlığı tarafından onaylanan ilk besin ürünü oldu. Bu domateslere uygulanan modifikasyonda eklenen DNA dizisi, doğal bir domates proteininin üretimini baskılayarak, domatese sertlik ve daha uzun bir raf ömrü sağlamıştır.


Besin ürünlerini estetik olarak daha tatmin edici yapmanın yanı sıra, bilim insanları, çiftçilerin daha kolay yetiştirebileceği ürünler de geliştirdiler. 1995’de titizlikle uygulanan testlerin sonucunda ilk pestisit üreten mahsul ABD Çevreyi Koruma Ajansı (ing. EPA) tarafından onaylandı . Bundan 1 yıl sonra Bt mısır (Böcekleri zehirleyebilen bakteri genleri aktarılmış mısır çeşidi) üretimi onaylandı ve bu mısır türü hala Amerika’da üretilen mısırların çoğunluğunu oluşturmaktadır. Ayrıca, mahsullerin genetik mühendisliği ile beraber ekilen ürünlerin bitki öldüren ilaçlara dirençli olabilmesi, çiftçilerin arazilerinde istenmeyen bitkileri kontrol altına alabilmelerini de kolaylaştırdı. Belki de herbisite dayanıklı en bilindik bitkiler, Roundup Ready ya da glifosata (geniş spektrumlu bir bitki öldürücü) karşı dirençli olan bitkilerdir. Glifosat dirençli soya fasulyesi, 1996 yılında Monsanto’da üretildiğinde alanındaki ilklerden biri oldu. Günümüzde glifosat direnç teknolojisi, mısır ve şeker pancarı da dahil olmak üzere birçok mahsule uygulanmaktadır.

Aynı zamanda bilim insanları mahsullerin besin değerini artırabilmek için de genetik mühendisliğini kullanmaktadır. Örneğin, yılda yaklaşık 500.000 kişiyi öldüren A vitamini eksikliği sorunuyla savaşmak için 2000 yılında Altın pirinç (Golden Rice) geliştirildi . Her ne kadar birçok hayvan türü genetik olarak değiştirilse de bu teknolojinin çoğunluğu araştırma amaçlı kullanılmıştır. Günümüze kadar Amerika Birleşik Devletleri Gıda ve İlaç İdaresi (ing.FDA) tarafından onaylanmış gıda üretimi için kullanılan genetiği değiştirilmiş hiçbir hayvan yoktur . Ancak 2009 yılında FDA'nın nadir bir kan pıhtılaşması hastalığının tedavisi için hayvanlardan genetik mühendisliği yöntemiyle üretilen ATryn isimli ilacı onaylaması bu alanda bir ilk olmuştur .
Görsel: Anna Maurer
 

Genetik Olarak Tasarlanmış Gıda Tartışmaları

GDO teknolojisi hakkındaki birçok tartışmanın büyük bir kısmı GDO teknolojisi ile üretilmiş gıdalar üzerinedir. Karşı çıkanların bazıları bu konuya dini ve felsefi yönlerden yaklaşsa da çoğunluğu sağlık ve çevresel endişelerden karşı çıkmaktadır. Örneğin, 1999 yılında yayımlanan Bt toksinin kelebek popülasyonuna negatif etkilerinin laboratuvar testleri makalesi, Bt kullanımına karşı güçlü bir karşı çıkma etkisi yaratmıştır. Ancak bunu takip eden araştırmalarda doğal tarım alanlarında bu teknolojinin güvenliği kanıtlanmıştır . Başka bir örnekte de, Hindistan’da genetik olarak tasarlanmış pamuk hasatındaki düşük verim yüzünden yaşanan ekonomik krizin 1990’ların sonunda ve 2000’lerin başında çiftçi intiharlarında artışa neden olduğu iddia edilmektedir . Ancak daha sonra intihar oranlarında genetik olarak değiştirilmiş (GD) pamuk sonrası ve öncesi bir değişiklik olmadığı ve GD pamuğun Hindistan ekonomisine yararları olduğuna karar verildi .


Aynı zaman aralığında, genetik olarak değiştirilmiş (GD) gıdaların varlığı hakkında toplum farkındalığı arttı ve bu alanın düzenlenmesi çağrıları güçlendi, bu durum çoğu ülkede genetiği değiştirilmiş gıda etiketlerinin oluşmasına sebep oldu. Bugün, 64 ülkede genetiği değiştirilmiş gıda etiketi kullanılması yasalarla zorunlu haldedir . Birleşik Devletler'in hala ülke geneli zorunlu bir etiketleme yasası olmasa da birçok karşıt grup yasalaştırmak için çabalamaktadır. Bu gruplar etiketlemenin tüketici tercihleri ve teknolojiden kaynaklı beklenmedik sorunları gözlemlemek için önemli olduğunu iddia etmektedir. Buna karşın etiketlemeye karşı çıkan gruplar, bu etiketlemenin nedensiz olarak bu ürünlere talebi azaltacağını ve sonucunda gıda ve kaynak kullanımı fiyatlarında artış yaratacağını belirtmektedir .

Genetik düzenleme hakkındaki tartışmalar hala sürse de bilim dünyası, genetik olarak değiştirilmiş (GD) besinlerin geleneksel olarak seçilip yetiştirilen besinlerden daha zararlı olmadığı konusunda çoğunlukla hemfikirdir . Ancak bu sonuç GD besin üzerine korkulardan beslenen kapitalist dünya düzenini durdurmamaktadır. 2013 yılında Chipotle, menü maddelerini ‘’GDO’’ olarak etiketleyen ilk restoran zinciri oldu. 2015 yılının Nisan ayında ise aynı şirket tüm ürünlerinden GDO içeren ürünleri çıkaracağını "dürüst yemek macerası" diyerek duyurdu . Bu gibi vakalarla GDO tartışmasının devam edeceği rahatça söylenebilir.

GDO Teknolojisinin Geleceği

Gelişmekte olan GDO teknolojisi kullanımının sayısız potansiyeli bulunmaktadır. Üst düzey hastalıklara ve kurumaya dirençli bitkiler, arttırılmış büyüme yetenekleri olan hayvanlar ve daha etkili ilaç üretim stratejileri bu gelişmekte olan teknolojilere dahildir . Bunun yanında, genetik düzeltme (ing. Gene editing) teknolojisi de hızlıca ilerlemektedir. Yakın zamanda CRISPR teknolojisinin gelişmesi, bakteri DNA’sını düzeltmeyi kolaylaştırarak genetiği değiştirilmiş (GD) organizmalar yapmayı kolaylaştırmıştır . Bu teknoloji genetiği tasarlanmış mahsullerin gelişmesini hızlandırabilir, hastalıkların azalmasını sağlayabilir ve hatta tüm ekosistemi başkalaştırabilir. Bitki ıslahındaki gelişmeler, GDO’nun kullanımının artmasını ve yapay seçilim sayesinde popülerliğini geri kazanmasını sağlayabilir. Hatta kuraklığa dayanıklı yeni mahsul türleri geleneksel ıslah yöntemleriyle geliştirilmiştir .

Önerilen

CRISPR-Cas9 Nedir?


Birleşmiş Milletler 2050 yılına kadar dünya nüfusunu besleyebilmek için şu an ürettiğimizden yüzde 70 daha fazla gıda üretmemiz gerektiğini tahmin etmektedir . Bu sorunu çözmek için, yeni yaratıcı yöntemler ve genetik mühendisliği potansiyel bir yöntem olarak kullanılabilir. Bilim insanları daha iyi hayatta kalabilen, verimi ve besin değeri yüksek mahsuller üretmenin yeni yollarını arasa da bu sürecin başladığı yeri unutmamalı ve bu çabalarımızı mümkün kılan öncülere hak ettikleri önemi vermeliler. Kurtları seçerek yetiştiren ve sonunda Korgi türünü geliştiren atalarımız; ileride haşerelere, herbisitlere ve kuraklığa dirençli mısırı genetik yöntemlerle üretebileceğimizi ön göremezlerdi. Şu an gelecekte ön göremediğimiz GDO teknolojileri neler olabilir?

Emre Nalbant- ODTÜ- Biyoloji

Sezgin Mengi- Boğaziçi Üniversitesi- Moleküler Biyoloji ve Genetik

Kaynak ve İleri Okuma
Etiket

Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?

Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.

Destek Ol

Yorum Yap (0)

Bunlar da İlginizi Çekebilir