BioMedya 11 by BioMedya

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ Kasım - Aralık 2017 YIL: 2 | SAYI: 11 PROSİGMA GAZETELİK Uygulaması için Lütfen QR Kodu Taratınız.

Canlıya saç, göz, ten rengini veren, yüz şeklinin oluşmasını sağlayan ve bazı insanların daha sağlıklı yaşamasına vesile olan veya bazılarının erken yaşlarda sağlık sorunlarıyla karşılaşmasına neden olan özetle yaşayan organizmalar hakkında en karmaşık ve en gizemli bilgileri içeren materyalin DNA olduğu 1944 yılından beri bilinmekte. Yaşamın kodlarını içeren DNA, bazı insanlarda hatalı kodlama nedeniyle sağlık sorunlarına neden olmakta ve bu hatalı kodlamalar zengin veya fakir ayrımı gözetmeksizin anne ve/veya babadan bir sonraki nesle aktarılmakta. Tıpkı Angelina Jolie’nin annesi Marcia Lynne Bertrand’de olduğu gibi.

CRISPR/CAS9: NANO DÜZEYDE DNA AMELİYATI Sayfa | 18 w w w . b i o m e d y a . c o m

Sayfa | 02

Sayfa | 05

Sayfa | 12

Biyoinformatiğin Kanser Çalışmalarındaki Önemi

Türkiye biyoteknoloji alanında öncü rol oynayacak

Mikrobiyom & Probiyotik Pazarı, Biyoteknoloji’yi 10 Yıl İçinde Yakalayacak!

Neredeyse hergün birçok yeni bilgi, çalışma ve makale bilimsel veri tabanlarında yerini almaktadır.

Türkiye Biyoteknoloji Enstitüsü'nün kuruluşu, yapılanması, görev ve yetkileri ile çalışma usul ve esasları belirlendi.

Mikrobiyom, gıda ve aynı zamanda bulaşıcı hastalıklar üzerinde tamamen egemen olan kronik ve metabolik hastalıklarla bağlantılıdır.

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

Kasım - Aralık

www.biomedya.com

2017

BİYOİNFORMATİĞİN KANSER ÇALIŞMALARINDAKİ ÖNEMİ Dr. Ebubekir Dirican | Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Biyoloji ABD. | ebubekir.dirican@marmara.edu.tr

Neredeyse hergün birçok yeni bilgi, çalışma ve makale bilimsel veri tabanlarında (PUBMED, Web of Science, Google Akademik ve Google Scholar gibi) yerini almaktadır. Böylelikle çok geniş ve çok büyük bir bilgi bankası oluşmuş durumdadır. Fakat bu çalışmaların tek tek analizlerini yapmaya ve yorumlamaya çalışsak ömrümüz yetmez! Bu yüzden biyoinformatik bilimine başvurmaktayız.

Biyoinformatik, biyolojik bilginin bilgisayar desteği ile incelenmesi ve işlenmesidir. İnterdisipliner bir bilim olan biyoinformatik, biyolojik veriyi depolama teknikleri ve depodan bulma teknikleri geliştirir, düzenler ve analiz eder. İlk kez Paulien Hogeweg tarafından 1970 yılında, canlı sistemlerin bilgisinin incelenmesi sırasında biyoinformatikten yararlanıldı. Daha sonra 2001 yılında ise insan genom projesinin açıklanması ile önemi ortaya çıkmaya başladı. 1970’lerde moleküler biyolojiden ayrılan biyoinformatiğin 1990’larda ayrı bir bilim dalı olarak kabul edilmesi, hızla yükselen veri miktarının doğurduğu ihtiyaç ve bir o kadar hızla yükselen bilgisayar teknolojisinin sunduğu imkanlar ile gerçekleşti. Bilimsel bilginin yer bulduğu veri tabanları sayesinde bazen hiçbir ek laboratuvar çalışmasına gerek duymaksızın mevcut bilgiden kurduğumuz hipotezlerin yanıtlarına ulaşmamız çok kolay hale gelmiştir. Fakat bu yanıt bulduğumuz verilerin bilimsel değer taşıması için ek biyoinformatik çalışmalara ihtiyaç vardır. Özellikle tıp, biyoloji gibi sağlık alanlarında ve biyomühendislikte biyoinformatiğin önemi yadsınamaz bir gerçektir. Bu mevcut bilgilerin hastalıkların biyolojik temelini ortaya çıkarmada rol aldığı bilinmektedir. Öncü tıp, mevcut bilgiden yola çıkarak,

bir hastanın hastalığının moleküler özelliklerine bakarak bu hastalığın tanı, tedavi ve korunmasında neler yapılması gerektiğini bize söyleyebilmektedir. Kanser çalışmalarında yeni nesil teknolojiler sayesinde keşfedilen yeni yöntemler ile hem çok detaylı bilgiler elde edilebilmektedir. Fakat bu yöntemlere ulaşamayanların bu yapılmış çalışmaları okurken sorun yaşadıkları da bir gerçektir. Çünkü bu yeni yöntemlerde deneyler yapıldıktan sonra çeşitli biyoinformatik yöntemlerle de sonuçlarını ortaya koymanız gerekmektedir. Bu yüzden bu bilginin kalitesini görebilmemiz biyorinformatik belleğinize bağlıdır. Çünkü biyoinformatik çalışmalar bize öyle inanılmaz veriler sunmaktadır ki, bazen kurgulamamız bile zordur. Örneğin biyoinformatik görüntüleme analizleri, bazen bir genden sentezlenen proteinin kompleks şekillerini verebilmekte veya bazen DNA’ya bağlanan bir molekülün akıbetini gösterebilmektedir. Bilim insanları da bu analizler sayesinde hangi hastalığa hangi anormalliklerin sebep olduğunu rahatlıkla gösterebilmektedir. Bununla birlikte, bazen bir kanser vakasında bir mutasyonun ilgili gendeki yerini ve etkisini görmemiz bile mümkündür. Kısaca özetleyecek olursak, tümörü tanımlamak, ıslak laboratuvarda uzmanların/

teknisyenlerin işi, kuru laboratuvarda biyoinformatikçilerin işidir. Kanser çalışmalarında bir genetik (mutasyon, amlifikasyon gb) veya epigenetik (metilasyon, asetilasyon, fosforilasyon) anormalliği bir DNA dizi analiziyle veya bir mikroarray çalışmasıyla ortaya çıkarmak sadece ufak bilimsel bir yol almaktadır. Halbuki anormalliğin altında yatan faktörleri ortaya koymak o çalışmanın değerine değer katacaktır. Tespit edilmiş olan anormalliğin kanser tanı, tedavi veya prognozundaki önemini ortaya koymak için biyoinformatik analizlere ihtiyaç duyulmaktadır. Yapılan bilimsel çalışmalar çoğunlukla yapılan yeri ilgilendiren bir sorun da olabiliyor. Bu yüzden bulduğunuz şeylerin dünya genelindeki resmini ortaya çıkarmanız ancak biyoinformatikle mümkündür. Sonuç olarak, biyoinformatik ne kadar insanın üstünde duran elbise gibi görünüyor olsa da, o elbisenin de çeşitleri, incelikleri ve özellikleri olduğunu bilmekteyiz. Herkes üstüne uyan, yakışan ve en güzelini bulmaya ve almaya çalışır. İşte biyoinformatik yöntemlerin de birçok farklı çeşidi (COSMIC, Oncomire, FIREHOSE, cBioportal gibi) vardır. Eğer siz çalışmanız için uygun, doğru ve en önemlisi de güvenilir olanı seçerseniz işte o zaman çalışmanızın bir değeri olacaktır.

www.biomedya.com

Kasım - Aralık

2017

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

GENLER YENIDEN PROGRAMLANABILECEK! Araştırmacılar, hem sağlıklı hem de hastalıklı hücreleri yeniden programlamanın mümkün olduğunu açıkladılar. Günümüz teknolojisiyle, bir canlının başka

bir canlıya dönüştürülmesi pek de kolay bir işlem değil! Ancak son yıllarda bilim insanlarının küçük bireysel canlı hücreler üzerinde bu işlemin nasıl yapıldığını keşfettiklerine şahit oluyoruz. Bu işlemi gerçekleştiren ekip, sıradan

bir insan deri hücresini alıp embriyoda bulunan aynı tür başka bir hücreye dönüştürmeyi başardıkları için Nobel Ödülü kazandı. Özenli bir çalışmayla hücreler, vücudun diğer herhangi bir hücresi haline gelebiliyorlar.

Science Daily sitesinde yayınlanan habere göre, ABD Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı’nda yayınlanan yeni bir çalışma, hücrelerin yeniden programlanması konusunda yeni bir yöntem öneriyor. GENOM YAPISI MATEMATİK FORMÜLÜYLE BİRLEŞİYOR Çalışmada, artık DNA etkinliğiyle ilgili mevcut verilerin zenginleştirilmesi ve doğrudan hücrelerin yeniden programlanmasına ilişkin detaylar aktarılıyor. Maryland Üniversitesi, Harvard Üniversitesi ve Michigan Üniversitesi’nden araştırmacıların oluşturduğu bir ekip tarafından geliştirilen yöntem, “veri yönlendirmeli kontrol” denilen bir yaklaşımla genom yapısını ve gen ifadesine ilişkin biyolojik bilgileri dengeli bir matematik formülü yardımıyla birleştiriyor. Araştırmanın yazarları arasında, kontrol teorisi konusunda uzman bilim insanları olan Roger Brockett, Anthony Bloch da bulunuyor.

Yüksek Kalitede Laboratuvarlar için...

LABORATUVAR CİHAZLARI

LABORATORY INSTRUMENTS

Araştırma, hücreleri dönüştürmek amaçlı bir algoritma içeriyor ve formülü doğrudan laboratuvar testine tabi tutmuyor. Yazarlar, yöntemlerini yakında test ederek sonuçları görmeyi umut ediyorlar. Araştırmanın temel amaçları arasında, hastalığa yakalanmış ya da hasarlı dokular üzerinde ve kanserle mücadelede kullanılan uygulamalara katkı sağlamak var.

NGK SERİSİ Class II

MİKROBİYOLOJİK GÜVENLİK KABİNLERİ Zararlı mikroorganizmalarla yapılan çalışmalarda

KULLANICI - ÇEVRE - ÜRÜN Adres Telefon Faks E-Posta

: İ.O.S.B. Öz Ankara San. Sit. 1464 (675). Sok. No: 37 Yenimahalle/ANKARA : +9 0 3 1 2 3 9 5 6 6 1 3 : +90 312 395 66 93 : info@nukleonlab.com.tr

www.nukleonlab.com.tr +90 312 395 66 13

nükleon tasarım ekibi

ÜSTÜN KORUMA

Yeni araştırmanın kıdemli yazarı biyoinformatik ve matematik araştırmacısı Indika Rajapakse, “Vücudumuzdaki hücreler doğası gereği bir göreve uygun bir hale evrimleşiyor” diyor. “Önerdiğimiz şey, herhangi bir hücrenin hedeflenen bir hücre türü haline gelmesine yardımcı olmak amacıyla aynı süreci gerçekleştirmek için bir kestirme yol sunabilir.” Rajapakse, hücreleri yeniden programlama fikrinin yeni olmadığının altını çiziyor. 1980’lerin sonlarında, bilim insanı Harold Weintraub’un öncülüğündeki bir ekip, hücrelerin DNA’sındaki bazı genlerin “okunması”na yardımcı olan bir tür moleküle hücre enjekte ederek, cilt hücrelerini doğrudan kas hücrelerine çevirmişti. Kaynak: DUVAR Makalenin tam metni Science Daily sitesinde yayınlanmıştır. (Çeviren: Tarkan Tufan)

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

Kasım - Aralık

2017

www.biomedya.com

BİYOLOJİYLE BERABER 20. YÜZYILDA NELER DEĞIŞTI? Biyolojide DNA'nın yapısıyla ilgili yapılan yeni keşiflerde, Darwin ve Mendel'in keşfettiği temel buluşlar önemli rol oynuyor. Bu keşifle bilim insanları DNA dizilimini keşfettikten sonra genlerdeki bozuklukları bulup onları düzelterek kanser gibi hastalıklara çözüm buluyor. Bu keşiflerin sonucunda genlerin insan vücudunu nasıl düzenlediğini ve çevreyle nasıl etkileştiğini anlayınca, insanlığın karmaşıklığı bir nebze çözülüyor ve insan artık tam bir kara kutu olmaktan çıkıyor.

Mucizevi bir şekilde 1900'lü yıllardan o günün en zeki insanlarını bugüne getirebilseydik, yüzyıllardır insanların anlayamadığı şeylerin bilim tarafından çözülmesi onları şaşırtacaktır. Yüzyıllar önce insanlar sadece bir hücreyle tüm kalıtımsal özelliklerin aktarıldığını ve bu hücre sayesinde bir canlının oluştuğunu bilmiyorlardı. Bölünemeyen en küçük şey anlamına gelen atomun içinde farklı yapıların olduğunu, yerçekiminin var olduğunu ve dünyanın nasıl oluştuğunu bilmiyorlardı. Son yüzyılda temel keşifler sayesinde bu sorulara cevap verebiliyoruz. Bu bilgilere ulaşmamızda temel bilimlerle teknolojinin işbirliği büyük rol oynuyor. GENETIK BULUŞLAR BIZE KENDIMIZI GÖSTERIYOR Bazı temel bilmin keşifleri yüzlerce yıl öteye dayanır; fakat bugünün icadı olan jet motorları, roketler bu keşifler olmadan gerçekleşemezdi. Biyolojide DNA'nın yapısıyla ilgili yapılan yeni keşiflerde, Darwin ve Mendel'in keşfettiği temel buluşlar önemli rol oynuyor. Bu keşifle bilim insanları DNA dizilimini keşfettikten sonra genlerdeki

bozuklukları bulup onları düzelterek kanser gibi hastalıklara çözüm buluyor.

Hubble teleskobu gibi çalışmalar, yer ve gök bilimine olan ilgiyi artırıyor.

Bu keşiflerin sonucunda genlerin insan vücudunu nasıl düzenlediğini ve çevreyle nasıl etkileştiğini anlayınca, insanlığın karmaşıklığı bir nebze çözülüyor ve insan artık tam bir kara kutu olmaktan çıkıyor. Genetik buluşlar, bizim kendimizi nasıl gördüğümüzü hangi yeteneklere ve kabiliyetleri kullanabildiğimizi bize gösterir.

KUANTUM FIZIĞI BULUŞLARI NASIL ETKILIYOR?

EVRENIN OLUŞUMU Bilimsel gerçekler evrenin nasıl oluştuğunu da açıklıyor, bundan yüzlerce yıl öncesinde evrenin oluşumu inançlara göre şekilleniyordu. Evrenin sabit olmadığını ve daima galaksilerin birbirinden uzaklaştığını gözlemledikçe, evrenin bir noktadan patlayarak oluştuğunu keşfettik. Bu bilgi bize en büyük sorunun, "Her şey nereden geldi?" cevabını veriyor. Bu cevabı bulmak, insanlığın soluk mavi noktasını (Dünya'nın uzaydan görünümü) küçültüyor ancak bu insanlığı aşağılık kompleksine itmiyor. Apollo Görevi, Cassini araştırması ve

Bugün dünyayı nasıl görüyoruz desek muhtemelen cevap ekranlardan olacaktır. Pek çok bilgiye bilgisayarlar aracılığıyla ulaşıyoruz ve dünyayla olan etkileşimimizde de bilgisayarı yok sayamıyoruz. Bilgisayarlardan sonra kullandığımız yanımızdan hiç ayıramadığımız akıllı telefonların icadında da temel bilimin bir buluşu olan Kuantum fiziği gibi temel bilim keşiflerinden yararlanılıyor. Akıllı telefonlarda zaman ayarını, telefonlar uydulardan aldıkları GPS bilgileriyle yapıyorlar. Bu buluşlar farklı farklı zamanlarda ve farklı kişiler tarafından yapılsa da hepsi bir kutunun içinde buluşuyor. Başlangıçta temel işleri yapabilen bilgisayarların şu anda kendilerine ait bir zekaları olmaya başladı. Bununla beraber öğrenip ve karar verebilen bu makineler hayatımızı kolaylaştırıyor. Yakında sürücüsüz araçlar ve çok gelişmiş

robotlar hayatımızda olacak. Bu bir yandan hayatı kolaylaştırırken bir yandan da bazı tehlikeler oluşturuyor. Bu nedenle insanlık bunun kararını iyi vermeli.

BILIM INSANLIĞIN BIR ZAFERIDIR Keşiflerin kendileri ahlakidir, fakat bu keşiflerin nasıl kullanılacağı insanlığın elindedir. Mesela nükleer füzyon, enerji üretmekte kullanıldığı gibi en yıkıcı silah olan nükleer bombalarda da kullanılıyor. Bilim kendimiz ve Dünya'yla ilgili keşifler yaptığımız bir alandır. Bugün 1900'lü yıllarda yaşayan insanlara göre neredeyse bilimin yaşamamızda iki kat daha fazla rol oynadığını yok sayamayız. Bilim ve teknoloji, bilim insanları tarafından geliştirilse de, kullanımında siyasi, ekonomik ve kültür etkilerin oynadığı rolü göz ardı edemeyiz. Bilim, insanlığın bir zaferidir; bilimi anlamak ve devam ettirmek insanlığı etkileyen ve insanlığa yardım eden buluşların ortaya çıkmasını sağlar. Kaynak: BBC Türkçe

www.biomedya.com

TÜRKIYE BIYOTEKNOLOJI ALANINDA ÖNCÜ ROL OYNAYACAK

Kasım - Aralık

2017

Türkiye Biyoteknoloji Enstitüsü kuruldu. Resmi Gazete'de yayımlanan bilgilere göre Türkiye Biyoteknoloji Enstitüsü'nün kuruluşu, yapılanması, görev ve yetkileri ile çalışma usul ve esasları belirlendi.

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

Enstitü; Biyoteknoloji alanında Ar-Ge’lere mali ya da bilimsel destek sağlayarak, bu amaçla program ve projeler geliştirilecek. Aynı zamanda teknoloji ve biyoteknoloji alanındaki gelişme, buluş ve yeniliklerin sağlık hizmetlerinde kullanımına ve yaygınlaştırılmasına, toplum ve bireyin sağlık düzeyinin yükseltilmesine dönük Ar-Ge yapmak ve bu maksatla Ar-Ge merkezleri ve ihtiyaç duyulan diğer birimlerin kurulması veya kurdurulmasını sağlayacak.

ENSTITÜ BÜNYESINDE ŞU BILIM KURULLARI OLUŞTURULACAK a) Genom ve Biyoenformatik Bilim Kurulu, b) Aşı Bilim Kurulu, c) Farmasötik ve Biyofarmasötik Ürünler Bilim Kurulu, ç) Biyomedikal ve Tıbbi Cihaz Bilim Kurulu, d) Mikrobiyoloji-İmmünoloji ve Enfeksiyon Hastalıkları Bilim Kurulu, e) Fermantasyon ve Hücre Kültürü Teknolojileri Bilim Kurulu, olmak üzere altı bilim kurulu oluşturulacak.

YAYGIN ANTIBIYOTIKLER HAMILELIĞIN ERKEN DÖNEMINDE GÖRÜLEN DÜŞÜK ILE BAĞLANTILI OLABILIR MI? Melek Yıldız | Sağlık Bilimleri Üniversitesi

Antibiyotiklerin keşfi modern tıp açısından önemli bir gelişmeydi. Zatürre gibi hayatı tehdit eden birçok enfeksiyon antibiyotikler sayesinde tedavi edilebilir hale geldi. Ancak Antibiyotiklerin bilinçsiz kullanımı, bu ilaçlara karşı bakteriyel direncin artmasına neden oldu ve insanlığın geleceği açısından bu ilacın doğru kullanımı sorgulanır hale geldi. Antibiyotik kullanımı üzerine bilim insanları ve sağlık kuruluşları tarafından son yıllarda birçok çağrı yapıldı. Genellikle antibiyotikler üzerine yapılan çalışmalar bunların bilinçli kullanımı üzerine yoğunlaşsa da antibiyotiklerin çeşitli vakalardaki olası etkileri de üzerine durulan konulardan birisidir.

Kanadalı bir araştırmacı, hamile kadınlar üzerine yaptığı bir çalışmada, 20 haftadan önce düşük yapma riskini iki kat arttıracak antibiyotiklerin reçete edilen bazı sınıflarını göstermiştir. Bu çalışmaya göre; makrolidler, kinolonlar, tetrasiklinler ve sülfonamidler de dahil olmak üzere yaygın olarak reçete edilen antibiyotik sınıflarının birçoğu, gebeliğin ilk 20 haftasında düşük yapma riski taşıyor olabilir. İlişkili riski hesaplamak için, araştırmacılar gebeliğin ilk günü ile düşük tarihine kadar verilen antibiyotik reçetelerini, gebeliğin aynı evresindeki antibiyotik kullanmayan kadınlarla karşılaştırdılar. Ayrıca, farklı antibiyotik sınıfları, penisilinler veya sefalosporinler ile karşılaştırıldı. Ancak araştırmacılar, herhangi bir bağlantıyı etkileyebilecek faktörleri açıklamaya çalışsalar da hastaneye kabul gibi değişkenleri göz önüne almalarına rağmen, sahip oldukları verilere dayanan enfeksiyon şiddetini tamamen ekarte edemediğini belirttiler. Quebec'teki Montréal Üniversitesi Eczacılık Fakültesinde bir araştırma grubu lideri olan Anick Bérard’a göre enfeksiyonlar gebelik sırasında yaygın olarak görülmekte.

Enfeksiyonları tedavi etmek için antibiyotik kullanımı, diğer çalışmalarda düşük doğum ağırlığı ve prematüre doğum riski ile ilişkili olmasına rağmen, kendi araştırmalarında belirli antibiyotik türlerinin kendiliğinden düşük yapma riskini arttırdığını ve bu riskin %60 ila iki kat arttığını belirtmekte. Kendiliğinden düşük yapma riskinin %30 gibi yüksek bir oranda artabileceği göz önüne alındığında, bunun anlamlı olduğuna dikkat çeken Bérard, yine de artan risk, kullanıcıların, reçete yazanlar ve politika yapıcılar için güven veren tüm antibiyotikler için görülmediğini belirtmekte. Kraliyet Kadın Hastalıkları ve Doğum Anabilim Dalı Uzmanları sözcüsü Andrew Thomson, araştırmayı ilginç bulduğunu ancak gebelik kaybına antibiyotiklerin neden olduğu veya antibiyotiklerin enfeksiyona neden olup olmadığını belirlemek için daha ileri çalışmalara ihtiyaç olduğunu belirtti. Ayrıca, penisilinler, sefalosporinler, eritromisin ve nitrofurantoin de dahil olmak üzere erken hamilelikte yaygın olarak kullanılan antibiyotiklerin çoğunun düşük yapma riski ile ilişkili olmadığına dikkat çekti. Sonuç olarak, antibiyotikler insan

vücudunda istenmeyen bir sonuca sebebiyet versin ya da vermesin, antibiyotikleri gerekmediği müddetçe ve mecbur kalınmadığı sürece kullanımına dikkat edilmesi, doktor vermediği halde talep edilmemesi gerekmektedir. Eğer ki antibiyotik tedavisi gerekiyor ise hastanın bireysel özellikleri göz önünde bulundurularak doğru antibiyotiğin uygun dozda ve doğru uygulama yoluyla, uygun tedavi süresi boyunca alınması daha doğru olacaktır. SBU Eczacılık Fakültesi Öğretim Üyesi Yrd. Doç. Dr. Emir Alper TÜRKOĞLU’na teşekkür ederim… Kaynaklar Renwich, MJ, Brogan, DM, Mossialos, E (2016) A systematic review and critical assessment of incentive strategies for discovery and development of novel antibiotics, The Journal of Antibiotics, 69; 73-88. Chaudhary, AS (2016) A review of global initiatives to fight antibiotic resistance and recent antibiotics‫׳‬ discovery, Acta Pharmaceutica Sinica B, 6; 552-556. Wilkinson, E., (2017) Common antibiotics linked with miscarriage in early pregnancy, http://bit.ly/2q0L2PJ Erişim Tarihi: 20.11.2017

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

Kasım - Aralık

2017

www.biomedya.com

GIDA ATIKLARI IÇIN ENDÜSTRI 4.0 UYGULAMALARI Burak Kesayak

Üretim zincirinde yiyeceklerin boşa gitmesi birçok kaynağın yok olmasına neden oluyor.

Gıda atıkları, tüm dünyada hem ekonomik kayıplara neden oluyor hem de küresel ısınmayı tetikliyor.

2013 yılındaki BM Gıda ve Tarım Örgütü, üretilen ve çöpe atılan atık arasında neredeyse yarı yarıya bir oran olduğunu tespit etti. Sadece enerji atığı değil, depolama alanlarındaki gıdaların metan oluşturması, küresel ısınmaya da olumsuz etki yaratıyor. Peki teknoloji bu atık salgınına çözüm getirebilir mi? GIDA ATIKLARI IÇIN VERI ANALIZI

Tetra Tech tarafından yapılan veri analizlerine göre CRISPR, Iot, 3D yazıcılar gibi teknolojiler gıda atıkları sorununu önleyebilecek. Şimdi koltuğunuzdan kalkıp mutfağınıza doğru gittiğinizi ve dolabınızı açtığınızı düşünün. Daha sonra ise tüm gıdaların üçte birini çöpe attığınızı hayal edin. Böyle bir şey yapmak saçma gelebilir ancak dünya çapında insan tüketimi için üretilen gıdaların üçte birinin başına bu geliyor. Gıda atıkları ekonomik açıdan önemli kayıplara neden oluyor. Su, emek, ulaşım, depolama ve pişirme de dahil olmak üzere büyük miktarda enerji gıda üretimine gidiyor.

Geçen yıl, mühendislik hizmetleri şirketi Tetra Tech, Denver, Nashville ve New York City'de 1150'den fazla Amerikalı sakin hakkında yapılan bir araştırmaya yön verdi. Çalışma, Doğal Kaynaklar Savunma Konseyi (NRDC) ve Rockefeller Vakfı ile birlikte, orada ne kadar miktarda yiyecek atığı olduğu ve nasıl azaltılabileceğinin öğrenilmesi için ortak yürütüldü. Araştırmacılar 277 konut çöp kutusu, 145 endüstriyel ve ticari atık konteynırından 631 adet mutfak atığı topladı. Her üç şehirde de kahve, muz ve tavuğun en yaygın atık kalemleri olduğu tespit edildi.

Sahibi ve Sorumlu Yazı İşleri Müdürü Süleyman GÜLER Editör / Taşkın EROĞLU

GIDA ATIKLARI IÇIN ÇÖZÜMLER Tetra Tech'in üç şehirde topladığı veriler iki farklı raporda yayınlandı. Birinci raporda sonuçlar açıklandı ve ikincisinde şehirlerin açlığı azaltmak ve gıda güvenliğini artırmak için çalışabileceği birkaç farklı yol önerildi. Buna hedefler koyma, bilinçlendirme, daha ileri araştırmalar yapma ve atık yönetimini yeniden tasarlama dahil edildi. Bununla birlikte, kuruluşların sorumluluk kabul etmeleri de aynı derecede önemlidir. Zaten süpermarketler eksik bir fiyata kusurlu ürünler satarak bunu yapmaya başladı. Teknoloji şirketleri, bilimsel araştırma ekipleri ve şirketler, olumlu bozulmayı kolaylaştırmada büyük bir role sahiptir. Laboratuvar ortamında CRISPR gen düzenlemesi üretimin daha verimli ve ürünün daha uzun ömürlü olmasını sağlayabilecek. 3D yazıcılar yenilebilir öğeleri inanılmaz bir hızda bastırarak gıda üretimini hızlandırabilir. Akıllı şehir teknolojisi ve Nesnelerin İnterneti, buzdolabını takip ederek arz ve talebi denge halinde tutabiliyor. Tarım otomasyonu ve blok zincirinin merkezsiz

İdare Merkezi Oğuzlar Mah. 1374 Sok. No:2/4 Balgat - ANKARA Tel : 0 312 342 22 45 Fax : 0 312 342 22 46

Grafik Tasarım / Gülden KARADENİZ Yayın Türü / Yerel Süreli

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

Hukuk Danışmanları Av. Ersan BARKIN Av. Murat TEZCAN

kayıt tutması da şeffaflığa ve verimliliğe katkıda bulunacaktır. Kuruluşlar ne zaman, nerede ve ne harcadıklarını çözdükten sonra çözüm üretimi daha kolay olacaktır. Bir perakendeci kazanılan havuç kutusunu reddettiğinde veya birisi kahverengileşmiş bir muz attığı zaman, çaba ve para boşa gidiyor. Sadece ekonomi için değil, çevreye ve insanlığa da zarar veriyor. BM tahminlerine göre insanların büyük bir çoğunluğu AIDS, sıtma ve tüberkülozdan ziyade, her gün açlıktan ölüyor. Kurumlar ve tüketicilerin, yemek artıkları ya da sofistike projeleri finanse etmek yoluyla olumlu bir değişim yaşatma konusunda ikili bir sorumluluğa sahip. Hükümetler bunu geri dönüşüm sistemlerini iyileştirmek, kamu eğitim projelerine yatırım yapmak ve gerçekçi hedefler koymak için çalışarak teşvik etmelidir. Bu, teknoloji, veri toplama, gıda üretimi ve tedarik zinciri bağlantılarındaki ilerlemelerle sağlanabilirse, daha verimli bir dünyaya merhaba diyebileceğiz. Gıda atıkları konusunda bilinçlendirilmede neler yardımcı olabilir? Hangi teknolojiler gıda atıklarının azaltılmasında yardımcı olabilir? Yorumlarınızı bekliyoruz. Kaynak: Disruptionhub

Basım Yeri Başak Matbaacılık ve Tan. Hiz. Ltd. Şti. Anadolu Bulvarı Meka Plaza No:5/15 Gimat / ANKARA Tel: 0 312 397 16 17 Basım Tarihi Aralık 2017 - Ankara Ücretsizdir. İki ayda bir yayınlanır. Biomedya Gazetesi’nde yayınlanan yazıların

Mali Danışman / İrfan BOZYİĞİT / SMMM

www.prosigma.net - info@prosigma.net

sorumluluğu yazarlara aittir.

www.biomedya.com

Kasım - Aralık

2017

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

SÜPER İNSANLARIN ŞAFAĞINA GIRDIK ABD’li bilim insanları, doğuştan genlerle gelen hastalıkları yok etmek için çığır açan bir buluşa imza attı. Ailevi Akdeniz Ateşi, Hemofili, renk körlüğü, hatta saç dökülmesi... Bilim insanlarına göre hastalıkların birçoğu genler vasıtasıyla kuşaktan kuşağa yayılıyor. Zeka ve büyüme geriliğine neden olan Hunter Sendromu da bunlardan biri. ABD California’da bir hastanedeki bilim insanları ilk kez bir insanın vücudundaki hücrelere müdahale ederek gen bozukluğunu düzeltme girişiminde

bulundular. Daha önce gerek laboratuvar ortamında insanlardan alınan hücreler üzerinde gerekse de farelerde denedikleri ve başarılı oldukları ‘Gen Değiştirme’ yöntemi sayesinde 44 yaşındaki Brian Madeux’un Hunter Sendromu’na yol açan gen bozukluğunun tedavi edilmesi amaçlanıyor.

Bu yeni tedavinin başarılı olup olmadığının anlaşılması zaman alacak. Rahatsızlığı nedeniyle gün aşırı acılar içinde olduğunu belirten Madeux’un hastalığı, çok nadir görülen bir gen bozukluğundan kaynaklanıyor. Hastaların genleri, mukopolisakarid adı verilen şekerli molekülleri parçalayacak enzim salgısı için talimat bilgisini taşımıyor. Bu yüzden

SENTETİK GEN

bu moleküller vücutta birikerek beyin ve diğer organlara zarar veriyor. Ağır vakalar ölümle sonuçlandığı için hastalara tedavi için düzenli olarak mukopolisakaridleri parçalayacak enzim verilmesi gerekiyor. Madeux “Açıkçası 20’li yaşlarımda ölürüm diye düşünüyordum” diyor. Madeux üzerinde denenen yeni tedavi ise onun DNA’sındaki bozukluğun düzeltilmesini ve enzim üretmeye başlayabilmesini hedefliyor. Bunun için Oakland’daki Benioff Çocuk Hastanesi’ne yatan Madeux’a damardan bunu sağlayacağı düşünülen karışım zerkedildi. Tedavide kullanılan ilaç molekülleri kesebilen iki makas içeriyor. Çinko parmak nükleazı diye tercüme edilebilecek bu ilaç DNA’yı iki belirli yerden kesebiliyor. Bu da istenen özellikleri içeren yeni bir DNA parçasının buraya girebilmesine yani hastanın genetik yapısına monte edilmesine imkan veriyor. ‘Gen Düzeltme’ tedavisi öyle tasarlanmış ki uzmanlar ancak Madeux’un karaciğer hücrelerine ulaştığı zaman aktif hale geleceğini ifade ediyor. Deneye katılan doktorlardan Chester Whitley, “Fareler üzerinde olduğu kadar insanda da başarılı olursa, müthiş sonuçlar doğuracak. Ben, gen tedavisi konusunda güvenli ve etkili bir yöntem geliştirdiğimiz konusunda iyimserim” diye konuşuyor. Doktor Whitley’in umudu başarılı olduğu takdirde gen düzeltme tedavisini doğumdan hemen sonra yapmak, çünkü tedavi görmeyen bir bebeğin yılda 20 IQ puanı kaybettiğini ifade ediyor. Gen düzeltme daha önce laboratuvar ortamında, insanlardan alınan hücreler üzerinde denendi. Hücrelerdeki DNA’da düzeltmeler yapılarak vücuda geri yerleştirildi. Bu uygulama örneğin kemik iliği gibi, yalnızca vücuttan bir süre çıkarılıp sonra geri konulabilen dokular için geçerli. GENETIK TIPTA YENI ÇAĞIN BAŞLANGICI

* 3000 bp ye kadar olan genler sorunsuz sentezlenmektedir. * İstenilen gen dizisi pTZ57R/T vektörüne klonlanır ve %100 sekans doğruluk garantisiyle doğrulanarak kullanıcıya teslim edilir. * Sentezlenen Genler 4µg miktarında 3-4 haftada teslim edilmektedir. * Gen sentezi hizmetine kodon optimizasyonu dahildir.

www.sentegen.com | satis@sentegen.com

0312 265 0662 | 0544 265 0662

Uzmanlar ‘Gen Düzeltme’ yönteminin şimdilik karaciğer, kalp, ya da beyin gibi organlar için uygulamanın imkansızlığına dikkat çekiyor. Dolayısıyla Madeux üzerindeki deney, bu tedavi yönteminin güvenli olup olmadığını denemek için yapılıyor ve kabul gören bir tedavi haline gelebilmesi için daha epey çalışma yapılmasının gerektiği belirtiliyor. Şu ana kadar ilacın, Madeux üzerinde olumsuz bir yan etkisi görülmedi ve her şey yolunda giderse deneyin 9 hastayla daha devam edeceği açıklandı. Tedaviyi geliştiren Sangamo Therapeutics’den Dr. Sandy Macrae, “Genetik tıpta yeni bir cephe açılışına tanık oluyoruz” sözlerini kaydediyor. Aynı teknolojinin, güvenli olup olmadığı yönünden, hemofili B ve Hurler Sendromu’na yol açan gen bozuklukları üzerinde de denenmesi planlanıyor. Kaynak: karar.com

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

Kasım - Aralık

2017

www.biomedya.com

BIYO YAZICILARIN YAPACAKLARINA INANAMAYACAKSINIZ! Bir burun sipariş edecektim: Biyo yazıcılarla burun üretebileceklerine mümkün hale gelecek.

İsveçli Cellink şirketi, üç boyutlu yazıcılarla insan dokusu ve organları oluşturma çalışmalarında kısa sürede başlıca firmalardan biri oldu. Bu teknolojiyle, bir dikiş makinesinin kumaşın üzerine nakış yapması gibi, 30 dakikalık bir işlem sonunda biyolojik mürekkeplerle insan bedeninin parçaları yapılabilecek. İsveçli Cellink adlı bir üç boyutlu yazıcı firmasının Yönetim Kurulu Başkanı Erik Gatenholm, bir üç boyutlu yazıcının düğmesine bastığında gerçek bir insan burnu ortaya çıkartmak istiyor. BU BIYO YAZICILARIN YAPTIKLARI BIR BILIM KURGU HIKAYESI GIBI

Şu anda bu yazıcılar tarafından üretilen organlar bazı ilaçların testleri için kullanılabiliyor. Gatenholm "Önümüzdeki 20 yıl içerisinde kan dolaşımıyla uyumlu organlar üreteceklerine inandığını" söyledi. Gatenholm İsveç'in Göteborg şehrinde kurulan biyo yazıcılar konusunda dünya lideri olan Cellink adlı şirketin kurucu ortağı ve başkanı. Gatenholm "Baştan beri amacımız tıp dünyasını değiştirmekti ve ürettiğimiz yazıcının tüm laboratuvarlara konulmasıydı" dedi. Eski bir işletme öğrencisi olan Gatenholm, Göteborg'daki Chalmers Üniversitesi'nde kimya ve biyopolimer bölümlerinde profesör olarak araştırma yapan babası Paul Gatenholm tarafından üç boyutlu biyo yazıcı teknolojisiyle tanıştırıldı. Erik Gatenhorm, konuya ilgi duymaya başladıktan sonra biyo mürekkep alanındaki boşluğu fark etti. Cellink şirketinde insan hücreleri ve İsveç ormanlarından elde edilen selüloz ile Norveç Denizi'nden çıkarılan yosun

karıştırılarak biyo yazıcılar için mürekkep üretiliyor. 2014'te araştırmacılar ve ilaç firmaları hücre araştırmaları için gereken biyo mürekkebi kendileri üretmek zorundaydı, çünkü o dönemde bu malzeme internet üzerinden alınamıyordu.

mürekkep ve 40 bin TL ila 155 bin TL arasındaki biyo yazıcılar Amerika, Asya ve Avrupa'daki eğitim ve araştırma kurumlarına satıldı. Bu kuruluşlar arasında Amerika'daki MIT, Harvard Üniversitesi, İngiltere'deki University College of London da bulunuyor.

Fakat Gatenhorm, Chalmers Üniversitesi'nin biyo mürekkep teknolojisini pazarlama planı yaptı ve piyasada her türlü hücreyle karıştırılabilecek standart mürekkebi internet üzerinden satan ilk firma oldu.

Ancak ilaç firmaları da deneylerinde Cellink'in teknolojisini kullanmaya başladı. Bu sayede, biyo yazıcılarla oluşturulan dokular üzerinde test yapan şirketlerin ilaç deneylerindeki hayvan kullanımı ihtiyacı da azaldı.

Gaterhorm'un planı, bu mürekkebi uygun fiyatlı üç boyutlu yazıcılarla birlikte satmaktı.

Şirketin hızla büyümesini birkaç farklı unsurla açıklıyorlar. Bunların biri piyasadaki standart üç boyutlu yazıcı teknolojisine erişimleri, diğeri videolar ve sosyal medya kullanımıyla internet üzerindeki güçlü varlık ve müşterilerle çok sayıda yüz yüze geleneksel buluşma.

Erik Gatenhorm'un girişim planlarındaki dönüm noktası, 2015'te 25 yaşındayken, Chalmers Üniversitesi'nde doku mühendisliği öğrencisi olan Hector Martinez'le birlikte Cellink şirketini kurması oldu. Cellink kısa sürede yatırımcıların ilgisini çekti ve kuruluşunun 10'uncu ayında teknoloji şirketlerinin bulunduğu Nasdaq Borsası'nda işlem görmeye başladı. ŞIRKETIN BORSADAKI DEĞERI 60 MILYON TL'YE ULAŞTI - BBC İlk yılında 5,5 milyon TM'lik satış yapan Cellink şirketi, İsveç'teki genel merkezinin dışında ABD'de üç ofis açtı. Bugün otuz çalışanı olan Cellink'in dünya genelinde 40'tan fazla ülkeden müşterileri var. Gatenhorm "Şirketi büyütmek istiyorduk ve ilk günden beri işimizin küresel nitelikli ve müşterilerimizin her yerde olduğunu biliyorduk " dedi. Fiyatı 35 TL ila 1200 TL arasında değişen

Gatenhorm "Müşteriye gidiyoruz. Onlarla günler geçiriyoruz. Eğitim veriyoruz ve işlerin yoluna koyulduğundan emin oluyoruz. Müşterilerle vakit geçirdiğinizde gerçekten neye ihtiyaçları olduğunu öğreniyorsunuz" dedi. Goteborg şehrine yatırımları arttırmak için çalışan, devlet destekli Business Region şirketinin yaşam bilimleri yatırım danışmanı İris Ohrn, "Cellink firmasının büyümesinde Erik'in kendine güveni ve güler yüzü etkili oluyor. Erik'le tanıştığınızda bu kişi hangi şirketi kurarsa kursun başarılı olur diyebiliyorsunuz." diye konuştu. İris Ohrn risk almanın da Cellink'i büyüten bir başka etken olduğunu söylüyor. İris Ohrn'a göre biyo yazıcılar, ilaç testleri, organ nakli ve yaraların iyileştirilmesi konusunda önemli bir potansiyele sahip ve Cellink de insan dokusu pazarı tam anlamıyla gelişmeden işe başlayarak bir kumar oynadı.

Ohrn ayrıca, Cellink'in İsveç pazarını yeterli görmeyip dünyaya açılmasını da çok doğru buluyor ve "Bir İsveç şirketi olarak başarıya ulaşmak istiyorsanız, hızla dünyaya açılmanız gerekiyor" diyor. Ancak Cellink'in başdöndürücü yükselişi, tam anlamıyla sorunsuz da olmadı. Erik Gatenhorm, çekirdek kadronun dünya genelindeki müşterilere 24 saat hizmet sunabilmesi için her bir ülkenin yerel yasalarını bilmeleri gerektiğini söylüyor ve "Her an müsait olmalısınız. Tüm farklı saat dilimlerindeki müşterileriniz için iki ya da üç telefon birden taşımanız gerekiyor" diyor. ETIK KAYGILAR Gatenhorm ABD'nin Boston kentinde açtıkları ofise de büyük önem veriyor ve büyük Amerikan ilaç firmalarına yakın olmanın, buradaki en parlak zihinleri ekiplerine katarak daha da büyümelerini sağlayacağına inanıyor. Bu arada Cellink şirketi, uzun vadeli hedefine ulaşmak için planlarını da hayata geçiriyor. Bu hedef de nakil için gereken organ sayısındaki yetersizliğe çözüm bulmak. Uzmanlar biyo yazıcıların gelecek 10 ila 20 yıl içerisinde nakledilebilir organlar üretilebileceğine inanıyor. Bu durum da etik bir tartışmayı beraberinde getiriyor. Gatenhorm "Birçok kişi bioyazıcının Tanrıyı oynamak gibi olduğunu düşünebilir" diyor. Ancak şirketinin bu işin kurallara ve hesap verilebilirlik ilkesi etrafında yapılması gerektiğini söylüyor ve şirketinin daha şimdiden ilgili tıbbi kurumlar ve kuruluşlarla yakın bir şekilde çalışmaya başladığını belirtiyor. Kaynak: CNN Türk

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

Kasım - Aralık

2017

www.biomedya.com

KALICI GENÇLIK HÜCRELERIN YENILENMESINE BAĞLI! • Cilt yüzeyindeki hücreler kendilerini iki haftada bir yenilerler. Ancak hafif yaralanmalarda yenilenme hızı 4 katına çıkmaktadır. • Saçlar 6 ila 7 yıl kadar yaşar. Kafamızdaki saçlar her gün 0.5mm, vücut kılları ise 0.27 mm büyür. Kaşlar ise her 64 günde bir kendilerini yeniler. • Hasarlı sinir hücreleri ana sinir gövdesi sağlam kaldığı müddetçe kendilerini yenileyebilir. Travma sonrası sinir hasarlarında yenilenme oranı yaklaşık gün başına 2-3 mm civarındadır. • Bronşiyal tüpleri kaplayan hücreler her 2-10 günde bir yenilenirken, alveol adı verilen mikroskobik hava kesecikleri 4-5 haftada bir kendilerini yenilerler. • Bir kas hücresinin ortalama yaşı 15 yıl, kemik hücrelerinin ise 10 yıldır. • El tırnaklarımız her ay ortalama 3.5mm (Küçük tırnaklarımız diğerlerinden daha yavaş büyür), ayak tırnaklarımız ise her ay 1.6 mm büyür. • Yağ hücrelerinin ortalama ömrü 10 yıldır ve her yıl yağ hücrelerinin % 10'u yenilenir. • Ağzımızdaki tat hücreleri kendilerini 10 günde bir yeniler. • Oksijen taşıyan kırmızı kan hücreleri 4 ayda bir değiştirilir, beyaz kan hücresinin en yaygın türü olan nötrofiller, sadece birkaç saatte yenilenebilir. Lenfositler olarak adlandırılan bir diğer önemli türü ise saniyede 10.000 hücre hızında

üretilebilirler. • Parmak uçlarımız yaralanma sonrasında kısmen de olsa yenilenebilir. Çocuklarda parmak uçlarının bir kaç haftada kendini yenileyebildiği görülmüştür. Erişkinlerde de bu yenilenme oluşabilir. Yenilenmenin olabilmesi için tırnak yatağının sağlam olarak kalmış olması gerekmektedir. Yenilenen parmak ucu hislerini kaybetmez ve parmak izine de sahiptir.

Bilim insanları, vücuttaki organların yaşlanma sürecini aydınlattı. Göz ve beyin dışında kalan tüm organlar kendini yenileyebiliyor. Organların kendilerini yenilemelerinin sebebi olarak, hücrelerin yenilenmesi yani eski hücrelerin yerini yeni hücrelerin alması olarak açıklanıyor. Ancak bu "kalıcı gençlik" durumundan nasibini alamayan şanssız organlar da yok değil. Beyin, gözler ve sinir sistemi kendini yenileyemiyor. Beyinde; koku alma ve öğrenme merkezleri haricindeki diğer hücreler, tıpkı tam anlamıyla oluşumunu tamamladıktan sonra yenilenemeyen sinir sistemi ve kornea haricinde yenilenemeyen gözler gibi, yaşlanmaya karşı direnemiyor. KALP KENDİNİ 20 YILDA YENİLİYOR Yıllarca kalbi oluşturan hücrelerin

doğduktan sonra değişmediği sanıldı. Ancak New York Üniversitesi'nden Dr. Piero Anversa tersini ispatlamayı başardı. Kalbin kendini yenilediğini belirten Anversa bunun en az 20 yıl aldığını kaydetti. SAÇLAR KENDİSİNİ 3-6 YILDA YENİLİYOR Yaklaşık 100 bin adet olan saçların her bir teli ayda 1.25 santimetre uzuyor. Dolayısıyla saçların kaç yaşında olduğu da saçın uzunluğuna göre değişiyor. MİDE DUVARI KENDİSİNİ 3-5 GÜNDE YENİLİYOR Midedeki asit karşısında hücrelerin dirençli olmadığını belirten İsveç-Karolinska Enstitüsü'nden Jonas Frisen, hücrelerin 3 ila 5 gün arasında yenilendiğini vurguladı. Ancak nikotin, hücrelerin yenilenmesini ağırlaştırıyor. BAĞIRSAK KENDİSİNİ 2-5 GÜNDE YENİLİYOR Midede olduğu gibi bağırsaklarda da hücrelerin zor şartlar altında olduğunu söyleyen İsveçli Dr. Frisen bu hücrelerin hızla yenilendiklerini ve bu sürenin 2 ila 5 gün arasında değiştiğini ifade etti. İSKELET SİSTEMİ KENDİSİNİ 10 YILDA YENİLİYOR İskelet de vücudun sürekli kendini yenileyen bölümlerinden biri. Kemiklerin 10 yılda bir tam anlamıyla kendini yenilediği tahmin ediliyor.

DİL KENDİSİNİ 10 GÜNDE YENİLİYOR Tat moleküllerini sinirler yoluyla beyne ileten dilde bulunan 10 bin tomurcuğun her birinde 50 hücre bulunuyor. Bu hücreler her 10 günde bir kendini yeniliyor. KARACİĞER KENDİSİNİ 6 AYDA YENİLİYOR Yağ, protein, şeker ve kan yapımı için gerekli olan maddeleri depolayan karaciğer vücudun en güçlü organlarından biri. İngiltere Karaciğer Vakfı tarafından yapılan açıklamaya göre karaciğerin kendini yenileme süresi 6 ay. AKCİĞER KENDİSİNİ 1 YILDA YENİLİYOR Akciğerde hücreler farklı periyotlarda yenileniyor. Bu da havanın temizliğine, sigara içilip içilmemesine göre değişiyor. Yenilenme süresi ise altı ayla bir yıl arasında... GÖZLER VE BEYİN YENİLENMİYOR Gözler, kornea tabakası haricinde kendini yenileme özelliğine sahip değil. Zaman geçip yaş ilerledikçe gözleriniz de sizinle birlikte yaşlanıyor. Aynı şekilde beyin hücreleri de kendini yenileyemiyor ve yaşlanıyor. Kaynak: Hürriyet

www.biomedya.com

Kasım - Aralık

2017

BILIM İNSANLARI YAPAY FOTOSENTEZLE HAVAYI TEMIZLEMENIN YOLUNU BULDU Oğuz Sezgin

Florida Üniversitesi’nden kimya profesörü, sentetik malzemede fotosentez prosesini tetikleyerek, sera gazlarını temizleyecek ve aynı zamanda enerji üretecek çevreci bir yol buldu.

Bu prosesin küresel ısınmaya neden olan sera gazlarının azaltılmasında önemli bir teknolojik potansiyel taşıdığı belirtiliyor. “Bu çalışma gerçekten devrimsel" Işığın spesifik bir rengini absorblayacak materyaller işlemek bilimsel açıdan çok zor olsa da, bu çeşit bir teknoloji sera gazlarını azaltmada oldukça faydalı olabilir,” diyor Florida Üniversitesinden Yrd. Doç. Dr. Fernando Uribe-Romo. Araştırma bulguları Journal of Materials Chemistry A dergisinde yayınlandı. Uribe-Romo ve öğrencilerinden oluşan ekibi, metal organik kafesleri (MOF) tetikleyerek kimyasal bir reaksiyon oluşturarak, karbondioksiti zararsız organik materyallere dönüştürebilecek bir yol buldular. Proses bitkilerdeki fotosentez prosesine oldukça benziyor. Fakat UribeRomo metoduyla besin yerine solar yakıt üretiliyor. Bu aslında bilim insanlarının yıllardır aradığı bir metot. Bu sayede görünür ışıktan kimyasal dönüşüm tetiklenebiliyor. UV ışınlar titanyum oksit gibi maddelerde reaksiyon yaratabilecek kadar enerji taşır. Fakat güneşten gelen UV ışığın ancak % 4 kadarı Dünya’ya ulaşır. Görünebilir bölgede mordan kırmızı dalga boyuna doğru skala güneş ışınlarının büyük kısmını temsil eder, fakat sadece birkaç materyal bu renkleri seçerek, CO2’ten yakıt elde edecek şekle dönüştürebilir. Araştırmacılar çeşitli materyallerle çalıştı fakat bunların bazıları platin, renyum ve iridyum gibi pahalı elementler içerdiğinden fiyat-maliyet oldukça yükselebiliyor. Mavi Işıktan Karbondioksit Ayrışımı Uribe-

Romo genel non-toksik titanyum metali kullanarak ona organik moleküller katarak, aynı ışık hasat eden bir antene çevirdi. N-alkil-2-aminotereftalat adı verilen bu moleküller, metal organik kafeslere eklenerek, ışığın spesifik renklerini absorblayacak şekilde tasarlandı. Bu çalışmada mavi renk için senkronize edildi. Ekip hipotezini test etmek için mavi led fotoreaktör kullandı. Karbondioksitin yavaşçana fotoreaktörü beslediğini aynı solaryum yatağı gibi parladığını gördü. Parlayan mavi ışık güneşten gelen mavi dalga boyundaki ışığı temsil ediyor. Bu sayede CO2 karbonun format ve formamit adı verilen iki formuna dönüşüyor. Yani iki solar yakıt çıkarken, havada temizleniyor. “Hedefimiz, bu yaklaşıma ince ayar çekerek, büyük miktarlarda karbon azaltarak, oldukça verimli bir teknik geliştirmektir,”diyor Uribe-Romo. Ayrıca görünür ışığın diğer dalgaboylarının reaksiyonu tetikleyip, tetiklemeyeceği de araştırılıyor. Eğer işe yararsa, bu proses sayesinde sera gazlarının azaltılmasında önemli bir yol keşfedilmiş olur. Böyle istasyonlar kurularak, atmosferden büyük miktarda karbondioksit temizlenirken, enerji üretilebilir. Belki de gelecekte böyle çatılar yapılarak, hem hava temizlenir hem de evlere enerji sağlanabilir. Referans: Matthew Wade Logan et al. Systematic Variation of the Optical Bandgap in Titanium Based Isoreticular Metal-Organic Frameworks for Photocatalytic Reduction of CO2 under Blue Light, J. Mater. Chem. A (2017). DOI: 10.1039/C7TA00437K Journal of Materials Chemistry A Kaynak: https:// phys.org/news/2017-04-scientist-trigger-artificialphotosynthesis-air.html#jCp Kaynak: Gerçek Bilim

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

Kasım - Aralık

2017

www.biomedya.com

Cihan Taştan PhD, Acıbadem Labcell

MIKROBIYOM & PROBIYOTIK PAZARI, BIYOTEKNOLOJI’YI 10 YIL İÇINDE YAKALAYACAK! Mikrobiyom, gıda ve aynı zamanda bulaşıcı hastalıklar üzerinde tamamen egemen olan kronik ve metabolik hastalıklarla bağlantılıdır. Bağırsak mikroplarının sekanslanması 2008'de uygun fiyatlı hale geldiğinde, bu alan patladı ve ‘mikrobiyom’ olarak markalaştı. Seventure Partners'ın CEO'su olan Isabelle de Cremoux, esasen mikrobiyoloji üzerine yoğunlaşıyor - bunu yapmak için 160 milyon avroluk bir fon sağladı. Mikrobiyom pazarının 10 yıl içinde Biyoteknoloji pazarını yakalayacağını öngörüyor ve şu tespitte bulunuyor: ‘CRISPR, CAR-T ve gen terapisi bir genç insan sayılırsa, mikrobiyom daha bebeklik döneminde’. De Cremoux, mikrobiyom & probiyotik alanında sadece farmasötik ürünler için değil aynı zamanda beslenmede üzerine çok fazla potansiyel görüyor. İnsan veya hayvanlarda mikrobiyomun değiştirilmesi, yeni bir suşun (Serilerden biri gibi probiyotik stratejiler) vücuda yerleştirilmesi, mikrobiyomda aktif olan ilaçların geliştirilmesi veya dışkılar vücuda naklinin gerçekleştirilmesi anlamına gelir. Probiyotikler, uygun miktarda tüketildiğinde tüketici sağlığını olumlu yönde etkileyen mikroplar veya mikroorganizmalardır. Diyet takviyeleri, süt ürünleri et ve sebzeler dahil diğer yiyecek ve içecek ürünlerinde büyük oranda kullanılır. Lactobacillus ve Bifidobacterium gibi cinsler yaygın olarak kullanılan bakteri türleridir, diğerleri lactobacillus plantarum, bulgaricus ve acidophilus'dur. Bu mikroorganizmaları içeren ilaçlar, Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) tarafından belirlenen standartlara göre test edilir. Yoğurt, içecekler, dondurmalar ve diğer gıda ürünlerinde probiyotik pazar büyüklüğü, 2024 yılına kadar 55 milyar USD'yi aşması öngörülüyor. Bu ürünler süt, süt

ürünleri, hububat, pişmiş gıda, kuru gıda ve fermente et ürünlerinde geniş uygulama alanlarını da kapsıyor. Harcanabilir gelirin artması ve sağlıklı yaşam tarzına yönelik artan bilinç nedeniyle insan probiyotiği pazar büyüklüğü 55 milyar doları aşacak. Diyabet gibi obezite hastalığının da görülme sıklığının sağlıksız gıda tüketimiyle birlikte artması, probiyotik ürün talebini arttırıyor. Almanya, Fransa ve İngiltere liderliğindeki Avrupa probiyotik pazarı, 2024 yılının

ürünlerinin tüketiminin artması nedeniyle tahmin edilen zaman aralığında % 7,5'in üstünde büyümesi tahmin ediliyor. Bu ürünler katılımcılara hayvancılık yapan çiftçileri hayvan sağlığını geliştirmeye ve yem ürün endüstrisinin büyümesini hızlandırmaya yardımcı oluyor. Hayvan yemi katkılarının etkinliği, sağkalım oranına ve dozların, suşun ve etkileşimin kararlılığına bağlı olarak değişkenlik gösterebiliyor.

probiyotik şirketi, TUBİTAK Girişimcilik desteğiyle 2017’de kuruldu ve ‘bal arılarının sağlığının korunması ve bal veriminin arttırılması’ amacıyla ilk probiyotik ürünlerini geliştirdiler. Nanomik probiyotik şirketi, 3-4 yaşlarında olmasına rağmen çok hızlı büyüdü. Meyve ve sebzelerin çürümesini geciktiren ‘patentli’ probiyotik ürünleri sayesinde 1 milyon TL’ye yakın yatırım kazandılar (Big Bang 2017). İnsan probiyotik içecekleri veya katkı ilaçlarını satan firmalar çoğunlukla yurt dışından distribütörlük alarak ithal etse de ülkemizde üretim yapan şirketler de mevcut; örneğin Mamsel ilaç şirketi. Türkiye’de yeni büyüyen pazarlardan olan mikrobiyom & probiyotik alanı artan girişimci şirketlerle Avrupa ve Ortadoğu pazarında daha sağlıklı ve antibiyotiksiz ürünler üretmede öncü olacaklar.

sonuna kadar 20 milyar doların üzerine çıkacak. Bu bölgesel büyüme, beslenme takviyesi için artan ürün talebine obezite ve bağırsak sağlığı komplikasyonlarından dolayı artan geriatrik nüfusa atfediliyor. Hayvan yemi probiyotik pazarının, et

TÜRKIYE’DE PROBIYOTIK PAZARI

Ülkemizde mevcut bulunan probiyotik odaklı şirketlerin hemen hepsi 5 yaşından küçüktür. Noah’s Ark (Nuh’un Gemisi)

Referans: • Denise N. Gamiro. The Microbiome will be as big as Biotech in 10 years. Labiotech.eu • Probiotics Market set to grow at 11% till 2016. Business Line. • Probiotics Market Size by end use (human, animal). Global Market Insights.

See Life Science in a New Light

Learn • Experience • Engage Discover more at www.pittcon.org

February 26 – March 1, 2018 Orlando, FL USA Orange County Convention Center

Life Science 2018 Ad -BioMedya.indd 1

8/25/2017 10:49:47 AM

www.biomedya.com

Kasım - Aralık

2017

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

HAYATIN EKSIK PARÇASI BULUNDU Kimyagerler, Dünyadaki yaşamın ortaya çıkmasında önemli bir faktör olabilecek bir bileşik bulduklarını açıkladılar. DAP adı verilen bir fosfat bileşiği, moleküllerin RNA zincirleri oluşturmasına olanak sağlıyor. Scripps Araştırma Enstitüsü’nden (TSRI) kimyagerler, dünyadaki yaşamın ortaya çıkmasında çok önemli bir etken olabilecek bir bileşim keşfettiler. Yaşamın kökenini araştıran bilim insanları, “fosfatlama” adı verilen bir kimyasal tepkimenin, hayatın erken dönemlerinde üç temel bileşenin toplanmasında büyük bir rol oynamış olabileceğini düşünüyorlar: Genetik bilgiyi depolamak için kısa nükleotid zincirleri, hücrelerin ana işini yapmak için kısa amino asit zincirleri (peptitler) ve hücre duvarları gibi kapsülleyici yapıları oluşturmak için lipitler görev üstleniyor. Öte yandan, henüz hiç kimse, oluşumundan kısa süre sonra Dünya üzerinde bulunduğu düşünülen ve kimyasal koşullarda bu üç molekül sınıfını yan yana üretebilen bir fosfatlayıcı madde tespit edemedi. Son araştırmada TSRI’deki kimyagerler, bahsi geçen bu bileşeni tespit ettiler:

diamidofosfat (DAP). TSRI’de kimya profesörü ve araştırmanın kıdemli yazarı olan Ramanarayanan Krishnamurthy, “Hepimiz aynı bağlamda, oligonükleotidlere, oligopeptidlere ve hücre benzeri yapılara bunları eklemek amaçlı bir fosfatlama kimyası öneriyoruz,” diyor. “Bu, daha önce yapılması mümkün olmayan diğer kimyasal maddelere, potansiyel olarak basit hücre temelli canlı varlıkları ortaya çıkarmasına olanak sağlayacaktı.” Nature Science dergisinde yayınlanan araştırma, dünya çapındaki bilim insanlarının, biyolojik varlıkların oluşumundan önceki (pre-biyolojik) kimyasal süreçlerden hücre bazlı biyokimyasal süreçlere uzanan destansı yolculuğa ilişkin akla yatkın açıklamalar bulmayı hedefleyen çalışmaların bir parçası niteliğinde. BIRÇOK ETKENIN BIR ARADA OLMASI GEREKIYOR Diğer araştırmacılar, genç Dünya üzerindeki biyolojik dönem öncesi moleküllerin fosfatlanmasını sağlayabilecek kimyasal reaksiyonları daha önce de tanımlamışlardı. Ancak bu görüşler, farklı molekül türleri için farklı fosfatlayıcı ajanlar ve aynı zamanda çeşitli ve genellikle sık rastlanan reaksiyon koşulları içeriyordu. Krishnamurthy, “Bu çok çeşitli süreçlerin, ilkel yaşam biçimlerini ortaya çıkarmak için aynı yerde ve anda nasıl bir araya geldiğini hayâl etmek zor bir işti,” diyor. Krishnamurty ve ekibindeki araştırmacılar Clémentine Gibard, Subhendu Bhowmik ve Megha Karki’yi bir araya getiren ilk araştırma, öncelikle DAP’nin RNA’daki dört nükleosit yapı bloğundan her birinin suda veya macunsu bir ortamda, çok çeşitli ısı şartları ve diğer koşullar altında

fosfatlanabileceğini gösterdi. Genç Dünya’da kendiliğinden ortaya çıkan ve basit bir organik bileşik olan “imidazol katalizörünün” de eklenmesiyle, DAP’nin işleyişi bu fosfatlanmış yapı bloklarından kısa ve RNA benzeri zincirlerin oluşmasına yol açtı. Üstelik su ve imidazol ile DAP bileşimi, lipit (yağ benzeri hücreler) yapı bloklarını gliserol ve yağ asitlerini fosfatlandırarak, “veziküller” olarak adlandırılan ve ilkel hücrelerin versiyonları olan küçük fosfatlipit kapsüllerinin kendi kendine bir araya gelmesine neden oldu. Oda sıcaklığındaki suda bulunan DAP, glisin, aspartik asiti glutamik asit gibi amino asitlerin de fosfatlanmasını sağladı ve ardından, bu moleküllerin kısa peptit (peptitler proteinlerin daha küçük versiyonlarıdır) zincirlerle bağ kurmasına yardımcı oldu. Krishnamurthy, “DAP ve su ile oluşturulan bu elverişli koşullar altında, biyolojik süreç öncesi bu üç önemli molekülün bir araya gelerek birbirleriyle etkileşime girme fırsatı bulacakları biçimde evrilmesini sağlayabiliyoruz,” diyor. Krishnamurthy ve meslektaşları, daha önce DAP’nin çeşitli basit şekerleri fosfatlandırabildiğini ve bu yolla erken yaşam formlarının karışımında rastlanan fosfat içerikli karbonhidratların oluşmasına yardımcı olduğunu ispatlamış oldular. Aktardığımız yeni çalışmaları, DAP’nin yaşamın kökenlerinde çok daha merkezi bir rol oynamış olabileceğini ortaya koyuyor. BASIT OLAN HER ŞEY KARMAŞIKLAŞMAYA MEYILLI Krishnamurthy, “Basit olan her şey

karmaşık ve ilginç bir yapıya dönüşüyor,” diyerek Külkedisi’ndeki peri nineyi hatırlatıyor. Üzerinden birkaç milyar yıl geçtikten sonra, DAP’nin Dünya’daki hayatın başlangıç sürecinde oynadığı önemli rolü ispatlamak zor olabilir. Krishnamurthy, modern biyolojide bu molekülün kimyasının oynadığı önemli rolün hâlâ sürdüğünü de sözlerine ekliyor: “DAP, aynı fosfor-azot bağ kırılması yoluyla ve bugünkü yaşam formlarında her yerde rastlanan protein kinazlarla (canlı hücrede ATP formunda mevcut olan nükleotidi ADP’ye dönüştüren maya) aynı koşullar altında fosfatlanıyor,” diyor. “DAP’nin fosfatlama kimyası, her hücrenin metabolik döngüsünün merkezindeki tepkimelerde görülenlere de oldukça fazla benziyor.” Krishnamurthy artık bu potansiyelleri takip altına almayı planlıyor ve aynı zamanda yaşamın ortaya çıkmasından önce gezegende bulunan olası DAP kaynaklarını veya benzer şekilde faal fosfor-azot bileşiklerini tespit edebilmek amacıyla alanında söz sahibi gezegen jeokimyacılarıyla beraber çalışıyor. “Dünyanın erken dönemlerinde bu fosforazot bileşiklerini doğru şartlar altında serbest bırakan mineraller olabilir,” diyor. “Gökbilimciler, yıldızlar arası boşluğu dolduran gaz ve toz içeriğinde fosfor-azot bileşikleri izine rastladılar; bu sebeple, bu tür bileşiklerin Dünya’nın erken dönemlerinde mevcut olması ve karmaşık molekül oluşumlarının ortaya çıkmasında rol oynaması elbette akla yatkın bir görüş,” diye ekliyor. Yazının aslı Science Daily sitesinde yayınlanmıştır. Kaynak: DUVAR – (Çeviren: Tarkan Tufan)

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

Kasım - Aralık

www.biomedya.com

2017

Astrobiyoloji nedir? 2010 yılında NASA tarafından önemli bir keşif duyuruldu.

ASTROBIYOLOJI NEDIR? SELAM UZAYLI BIZ DOSTUZ! Işıl Öztürk Arsenik ile beslenen bakteriler… Selam Uzaylı Biz Dostuz E.T.’yi çoğunuz izlemişsinizdir, ama izlemeyenler için kısaca özetleyecek olursak; uzaylılar da bizim gibi iyi kalpli, arkadaş canlısı ve dosttur. En azından benim çıkardığım anlam bu. Hiçbir uzaylı saldırısı filmi de fikrimi değiştiremez! Bu yüzden bu çağrıyı benim gibi düşünen birçok insan adına yaptığıma inanıyorum. Sevgili astrobiyologlar, sizden çok umutluyuz, lütfen bulun ve getirin o uzaylıları bize. Kendilerini çaya bekliyoruz. Astrobiyoloji, bir diğer adıyla egzobiyoloji, evrende yaşamın ortaya çıkışını, evrenin biyolojik kökenini ve bu olaya etkiyen süreçleri inceleyen disiplinlerarası bir bilim dalı. Disiplinlerarası denmesinin nedeni birçok bilim dalıyla etkileşim içinde olması. Hücre biyolojisi, biyokimya, jeoloji, paleontoloji, jeokimya, organik ve inorganik kimya, klimatoloji ve planetoloji astrobiyolojinin araştırma konuları olan evrensel süreçleri incelerken astrobiyologlara yardımcı olur. Basitçe şöyle söyleyebiliriz. Diyelim ki siz bir astrobiyologsunuz. Keşfedilen bir gezegenin yaşanılabilir olup olmadığını öğrenmek üzere astronomlarla çalışıyorsunuz. Gezegende su olup olmadığını öğrenmek için jeologlarla çalışır, bulunan maddeleri tanımlayabilmek için kimyacılarla, canlılık belirtilerini incelemek için biyologlarla iş birliği yapabilirsiniz. NASA tarafından astrobiyolojinin temel amaçları belirlenmiş. Bunlar astrobiyoloji çalışmalarının içeriğini ve hedefini açıkça ortaya koyuyor. 1. Evrendeki yaşanabilir ortamların doğalarını ve bu ortamların dağılımını anlamak. 2. Yaşanabilir ortamları, prebiyotik kimyayı ve Güneş Sistemi’ndeki yaşam belirtilerini keşfetmek. 3. 3. Kozmik ve gezegenlere ait belirtilerden yola çıkarak yaşamın nasıl meydana gelebileceğini anlamak. 4. Dünya’daki yaşamın geçmişte gezegen sistemindeki ve Güneş Sistemi’ndeki değişimlerle nasıl bir etkileşimde bulunduğunu anlamak. 5. Yaşamın çevresel sınırlarını ve evrim

mekanizmalarını anlamak. 6. Dünya’daki ve diğer gezegenlerdeki yaşam işaretlerinin nasıl farkına varılacağını anlamak. 7. Dünya’da ve diğer ortamlarda yaşamın geleceğini biçimlendiren ilkeleri anlamak. Buradan da anlaşıldığı üzere astrobiyoloji özet olarak Güneş Sistemi’nin içinde ve dışında kalan gezegenlerdeki yaşanabilir ortamların araştırılması, Dünya’daki yaşamın evrensel kökenleri ve erken dönemleri üzerine araştırma yapan bir bilim dalı. Dünyadışı Akıllı Yaşamlar Araştırması (SETI) Amerikan Ulusal Havacılık ve Uzay Dairesi (NASA) tarafından Dünyadışı yaşamı incelemek üzere birçok proje uygulanmış. Örneğin 1975’te fırlatılan Viking 1 ve Viking 2 uzay araçları 1976’da Mars’a başarıyla inerek Mars’ın ilk renkli fotoğraflarını Dünya’ya gönderdi. Mars’ın yüzey haritasının çıkarılması amacıyla çekilen bu fotoğraflara günümüzde hâlâ kaynak olarak başvuruluyor. 1988 yılında Sovyetler tarafından uzaya fırlatılan Phobos 1 ve Phobos 2 uzay araçları da Dünya’ya fotoğraflar gönderdi. NASA Dünyadışı yaşam araştırmalarını geliştirmek istedi ve 1998 yılında NASA Astrobiyoloji Enstitüsü’nü kurdu. Bir yıl sonra da Mars Global Surveyor adlı uzay aracı fırlatıldı. Bu proje çok başarılı oldu ve uzay aracı 2001’de harita çıkarma görevini başarıyla tamamladı. Uzay aracıyla olan iletişim 2006 yılının Kasım ayında kesildi. Fakat 1960’lı yıllarda ABD tarafından başlatılan ve 1971’de NASA tarafından geliştirilen SETI projesi bu alandaki projelerin en önemlisi. Bu projenin amacı, Dünyadışı bir uygarlıktan veya bilinmeyen başka gezegenlerden mesaj gelip gelmediğinin saptanması. 2011’e kadar devam eden bu proje fon yetersizliği nedeniyle durdurulmuş. Tom Pierson yönetimindeki SETI Enstitüsü toplanan maddi desteklerle projeye kaldıkları yerden devam ediyor. MILYAR KERE MILYAR… Milyar kere milyar, hatta daha çok yıldızla dolu kozmosun keşfi aslında kendi kendimizi keşif yolculuğumuzdur’ diyen ünlü gökbilimci ve yazar Carl Edward Sagan için astrobiyolojinin babası diyebiliriz. 1961’de Chicago Üniversitesi’nde fizik eğitimi almaya başlayan Sagan, evrende

bizden başka gelişmiş uygarlıkların da olabileceğini düşünüyordu. 1960’lı yıllarda doktorasını bitirip gökbilim ve astrofizik alanlarında uzmanlaştıktan sonra Güneş Sistemi’nin keşfi için yapılan birçok projede görev aldı. “Muhteşem bir şey bir yerlerde keşfedilmeyi bekliyor” diyen Sagan, çalışmaları sırasında Güneş Sistemi dışına gönderilmeye başlanan insansız hava araçlarına evrensel mesajlar koyma fikrini ortaya attı. Bu şekilde gönderilen ilk mesaj Pioneer 10 sondasının üzerine yerleştirilen ve üzerinde şekiller olan, altından yapılmış bir plakadır. NASA’DAN ÖNEMLI KEŞIF: ARSENIK ILE BESLENEN BAKTERI Birçok bilim insanı astrobiyoloji ve ksenobiyoloji terimlerinin eş anlamlı olarak kullanılmasının yanlış olduğunu savunur. Astrobiyologlar, Dünya’da olduğu gibi galaksimizdeki başka yaşam türlerinin kimyasal yapısının da karbon temelli olduğunu varsayar. Ksenobiyologlar ise karbon şovenizmi dedikleri ve yaşamın mutlaka karbon temelli olduğu görüşüne karşıt bir görüş ile karbona ve oksijene gerek olmadan yaşayabilecek canlı türleri de olduğu düşüncesini göz önünde tutar. 2010 yılının Aralık ayında NASA önemli bir açıklama yapacağını bildirdi. Açıklamaya saatler kala “Sonunda uzaylılar bulundu”, “İstila edilmiş olabiliriz” gibi söylentiler hızla yayıldı. Nefesler tutulmuş bir şekilde dinlenen açıklamada NASA bunları söylememiş olsa da biyoloji alanında çok önemli bir keşfi duyurdu: “Arsenik ile beslenen bakteri”. Biraz daha geriye gidip olayların nasıl geliştiğine bakalım. Amerikan Jeofizik Enstitüsü’nden astrobiyolog Prof. Felisa Wolfe-Simon, Arizona Üniversitesi’nden Ariel Anbar ve Paul Davis 2009’da yayımladıkları çalışmada, Dünya’daki bazı yaşam biçimlerinde fosforun yerini arseniğin alabileceğini belirtti. Bu fikir arseniğin ve fosforun Periyodik Tablo’da birbirine yakın olmasından doğmuştu. Bunun üzerine Prof. Felisa Wolfe-Simon yüksek miktarda tuz ve arsenik bulunan California’daki Mona Gölü’nde çalışmalara başladı. Bulduğu GFAJ-1 isimli bakterinin moleküler yapısında fosfor yerine arsenik kullanılabildiği ortaya çıktı. GFAJ-1

arsenikle besleniyor ve arsenikli ortamda yaşayabiliyor. Aynı zamanda arseniği kendi DNA’sına ve hücre yapısına da katabiliyor. Bakterinin bizim de aralarında olduğumuz diğer tüm canlılardan farklı olmasını sağlayan bu özellik gerçekten çok önemli, çünkü ilk kez Dünya’daki yaşamın altı temel elemente yani karbon, hidrojen, azot, oksijen, fosfor ve sülfüre bağlı olduğu kuralı yıkılıyor. NEREDE BU KANITLAR? 1950’de bir öğle yemeği sırasında hararetli bir tartışma sürüyordu. Ünlü fizikçi Enrico Fermi’nin bu tartışma sırasında sorduğu bir soru konuyu açıklar: ‘Eğer Samanyolu’nda çok sayıda gelişmiş Dünyadışı uygarlık varsa, neden onlara ait uzay araçlarına ya da sondalara rastlamıyoruz?’ Fermi’nin kendi adını taşıyan, Dünyadışında yaşam olduğu tahminine karşı çıkan bir varsayımı var. Fermi Paradoksu olarak isimlendirilen bu varsayım, Dünyadışı varlıklar olduğu yönünde çok sayıda tahmin olmasına karşın somut bir kanıt ya da aramızda bir iletişim olmaması arasındaki çelişkiyi ifade ediyor. Yıl 2013. Dünyadışı uygarlıklar olduğuna inanmayanlar hâlâ aynı soruyu soruyor. Gerçekten uzaylılar var mı? Öyleyse, sayıları nedir? Bu konuda ünlü gökbilimci Frank Drake’in oluşturduğu formülden yararlanabiliriz. Dünyadışı yaşam bulunan gezegenlerin tahmini sayısı Drake Denklemi ile hesaplanır. Denkleme göre olası zeki varlıkların sayısı, bazı tahmini sayıların çarpımıyla elde edilir. Bu verilerin sonucunu yani olası Dünyadışı varlıkların bulunduğu gezegen sayısını mutlaka merak ediyorsunuzdur. Drake’in günümüzden 50 yıl önce yaptığı hesaba göre 10 olan bu sayının, günümüzde yapılan hesaplara göre 70.000 olduğu varsayılıyor. Tabii ki hata payı olduğunu da göz ardı etmemeliyiz. Astrobiyoloji biliminin daha geniş kitlelere yayılmasını umut ediyoruz. Unutmayalım bir yerlerde muhteşem bir şeyler keşfedilmeyi bekliyor. Kaynak: indigo

www.biomedya.com

Kasım - Aralık

2017

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

BIO ENERJI NE IŞE YARAR?

FARE BEDENINDE INSAN BEYNI ÜRETILDI Kök hücre teknolojisi o kadar gelişti ki bilimciler artık insan beyninin minyatür versiyonlarını laboratuvarda üretebiliyor... Öte yandan bazı insanlar, hayvan vücudunda insan beyni üretmenin ahlaki yönleri konusunda endişeli. Bu endişeler, Washington D.C.’de başlayan Society for Neuroscience yıllık toplantısından sonra daha da alevlenecek gibi görünüyor. Zira iki grup bilimci, fare vücudunda üretilen küçük insan beyinleriyle ilgili daha önce yayımlanmamış bir araştırma sunacak. Dunyahalleri.com’un STAT News’den aktardığı haberine göre, fare vücudunda üretilen küçük beyinlerden bir tanesi iki ay kadar canlı kalabildi. Seattle’daki Allen Beyin Bilimleri Enstitüsü başkanı Cristof Koch, “Yepyeni bir çağa giriyoruz. Bilim o kadar hızlı gelişiyor ki etik kuralları bilime ayak uyduramıyor” diyor. Üretilen küçük beyinler insanların olduğu anlamda ‘canlı’ değil fakat büyüyerek bizim beyinlerimiz gibi farklı katmanlar oluşturabiliyorlar. Hatta psikedelik ilaçlar gibi uyarıcılara insan beyni gibi tepki verebiliyorlar.

Labmedya_240x95mm.pdf 1 9/2/2017 9:30:46 AM

CMY

Bio enerji uygulamasının kapalı ve tıkalı damarları açtığı, birçok rahatsızlığı iyileştirdiği düşünülür. Enerji, insan vücudunda bulunan tüm hücreleri canlandırır ve daha aktif bir duruma getirir

İnsanlarda denemenin etik olmayacağı araştırmaları bu küçük beyinler üzerinde denemek mümkün olacağından, araştırma alanında devrim niteliğinde bir gelişmeyle karşı karşıyayız. OCAK AYINDA INSAN-DOMUZ MELEZI EMBRIYO ÜRETILMIŞTI Bilimciler, üretilen bu beyinlerin bilinci olup olmadığı konusunda tartışıyor. Fakat beyinlerin laboratuvar hayvanlarına yerleştirilmesi yeni etik endişeleri ortaya çıkarıyor. Ocak ayında da, Salk Biyoloji Çalışmaları Enstitüsü‘nden bilimciler insan-domuz melezi embriyo üreterek insan beyni hücresine sahip domuzların insan bilinci geliştirebileceği konusunda endişe yaratmıştı. STAT’ın haberine göre, toplantıda sunum yapacak diğer bir ekip, insan beyni organoidlerini kan damarlarına başarılı şekilde bağladı. Fakat ahlaki anlamda çok fazla eleştiri alan ekibin çalışmalarını durdurduğu söyleniyor. Kaynak: Odatv.com

Bio enerji, İngilizce bir kelime olup, yaşama dönük sağlık ve canlılık akımı anlamına gelir. Kozmik bir enerji olan bio enerjinin frekanslar ve enerjetik dalgalar halinde sürekli dalgalar halinde akan bir hayat akımı olduğu belirtilir. Enerji uygulamasının kapalı ve tıkalı damarları açtığı, birçok rahatsızlığı iyileştirdiği düşünülür. Enerji, insan vücudunda bulunan tüm hücreleri canlandırır ve daha aktif bir duruma getirir. Bu uygulamanın ayrıca insanı ruhsal ve fiziksel olarak güçlendirdiği savunulur. Her enerji katmanı farklı görünür ve kendi bireysel işlevi bulunur. Bu katmanlar fiziki bedenimizle ayrıca birbirleriyle kesintisiz olarak iletişim halindedir. İnsan vücudunda olan enerji alanları, çeşitli sebeplerle bozulur ve böylece hastalıklar baş göstermeye başlar. Bunun nedeni

de vücudumuzda biriken negatif enerji blokajlarıdır. Çakralarımız bu blokajlarla kapanır, bu da çeşitli sıkıntılara neden olabilir. Bioenerji yardımıyla vücudun enerji dengesinin sağlanabileceği düşünülür. Bioenerji uygulamaları, Uzakdoğu ve Orta Asya’da yüzyıllardır uygulanan bir sistemdir. Bioenerjinin, bütün canlılarda olan bir güç olduğu iddia edilir ve başarının kişinin bu gücü nasıl kontrol ettiğiyle alakalı olduğu belirtilir. Bu konuda yapılacak en doğru şeyin ise eğitiminden emin olunan bir bioenerji uzmanına başvurarak konu hakkında ayrıntılı bilgi almak ve uzun yaşamın sırrı niteliğinde olan hayat enerjisini kontrol etmeyi öğrenmekten geçtiği söyleniyor. Kaynak: Habertürk

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

Kasım - Aralık

2017

www.biomedya.com

CRISPR/CAS9: NANO DÜZEYDE DNA AMELIYATI Oktay Ismail Kaplan

Dünümüzün sürprizi CRISPR/Cas9 idi. Asıl fonksiyonu bakterilerde virüslere karşı savunma sistemi olan CRISPR/ Cas9 sisteminin insan sağlığını düzeltebilecek bir sisteme dönüştürülebileceğini kimse önceden kestiremezdi.

Muhtemelen önümüzdeki yıllarda bilim insanları çok hücreli organizmalarda genomu değiştirecek CRISPR/Cas9 ve onun gibi metotlar üzerinde çalışmalara devam edecek; ama şu bir gerçek, Angelina Jolie’ninki gibi genetik hastalıklarına karşı mutlak tedavi de hiç bu kadar sonuca yaklaşmamıştık. Bugün (soy isim sıralarına göre) Burak Berber, Sebiha Çevik, Osman Doluca ve Oktay I. Kaplan ortaklaşa son yılların en ilgi çekici konusu olan CRISPR/ Cas9: Nano Düzeyde DNA Ameliyatı konusunu yazdı. Canlıya saç, göz, ten rengini veren, yüz şeklinin oluşmasını sağlayan ve bazı insanların daha sağlıklı yaşamasına vesile olan veya bazılarının erken yaşlarda sağlık

sorunlarıyla karşılaşmasına neden olan özetle yaşayan organizmalar hakkında en karmaşık ve en gizemli bilgileri içeren materyalin DNA olduğu 1944 yılından beri bilinmekte. Yaşamın kodlarını içeren DNA, bazı insanlarda hatalı kodlama nedeniyle sağlık sorunlarına neden olmakta ve bu hatalı kodlamalar zengin veya fakir ayrımı gözetmeksizin anne ve/veya babadan bir sonraki nesle aktarılmakta. Tıpkı Angelina Jolie’nin annesi Marcia Lynne Bertrand’de olduğu gibi. Marcia Lynne Bertrand, 46 yaşında kansere (göğüs ve yumurtalık kanserlerine) yakalanmıştı ve 10 sene kanserle mücadele ettikten sonra çok genç sayılabilecek bir yaşta -56 yaşında- 2007’de hayata veda etmek zorunda kaldı. Marcia Lynne Bertrand’in erken yaşta kanserle tanışmasının nedeni DNA’sındaki hatalı bir kodlamadan kaynaklanmaktaydı ve çoğu insanda normal şekilde çalışan BRCA1 adlı protein hatalı kodlama nedeniyle olması gerektiği gibi çalışmamaktaydı. Marcia Lynne Bertrand’in genomundaki bu hatalı kodlama doğumuyla beraber Angelina Jolie’ye de geçmişti ve önemli olan bu hatalı kodlama Angelina Jolie’nin de tıpkı annesi gibi göğüs ve yumurtalık kanserlerine yakalanma riskini arttırmaktaydı. DNA’daki hatalı kodlamayı şu anki teknolojik imkanlarla gideremeyecek olan doktorları, Angelina Jolie’nin göğüs kanserine yakalanma riskini % 87 olarak hesapladılar. Bu oran yumurtalık kanseri için % 50 olarak bulundu. Doktorların önerebileceği tek bir yol kalmıştı ameliyatla göğüs ve yumurtalıkların alınmasıydı ve Angelina Jolie doktorlarının tavsiyesine uydu ve “önleyici ikili mastektomi” ameliyatı ile

göğüslerini 2013 yılında aldırdı. Daha sonra yumurtalık ameliyatı ile yumurtalıklarını da aldırma kararı aldı. Angelia Jolie bir kadın için olabilecek en ağır kararları vermek zorunda kalmıştı. Muhtemelen Angelia Jolie dahil olmak üzere genetik hastalıkların pençesindeki milyonlarca insan kendilerini şu soruyu sorarken bulmuş olmalı; bilime harcanan onca emek ve paraya rağmen neden hala DNA’daki hatalı kodlamaları düzeltemiyoruz? Kusurlu organları çıkartmak yerine tamir edecek teknolojimiz neden yok? Angelina Jolie, DNA’sındaki hatayı düzelten bir teknoloji olmuş olsa böyle dramatik bir karar almak zorunda kalır mıydı? Bilim bu yüzden yok muydu? Çaresiz kalınan durumlara çare olabilmek için hedeflerin koyulması ve onun için çalışılması. Aslında tıp ve biyolojik bilimiyle uğraşan herkesin aklında DNA’nın

hedeflenen bölgesinde kusursuz, güvenilir, etkili ve hızlı değişiklik yapabilecek bir teknoloji geliştirme düsüncesi vardı. Bu konuda ilk başarılı adım 1991 yılında Nikola P. Pavletich ve Carl O. Pabo adlı iki bilim insanı tarafından atıldı. Bu iki bilim insanı 1991 yılında Zinc Finger adı verilen “Gene Editing” (Gen Düzenlemesi) teknolojisini geliştirdiklerini dünyaca ünlü Science dergisinde duyurdular. Zinc Finger nükleaz teknolojisi çok farklı model sistemlerinde (bitki, sinek, solucan, insan hücre hatları vb) çok uzun yıllar kullanıldı; fakat bu teknoloji çok sınırlıydı ve DNA’nın bazı bölgelerinde işe yaramıyordu. Daha sonraki yıllarda (2009 ve 2012) farklı gen düzenleme teknolojileri geliştirildi. TALEN (Transcription activator-like effector nucleases) adlı yeni gen düzenleme sistemi 2009’da geliştirildi ve bu sistem 2011 yılında yılın metodu olarak seçildi. TALEN farklı model sistemlerinde kullanılmaya başlansa da kullanımı pahalı ve oluşturması zahmetli olduğu için yaygınlaşması sınırlı kaldı.

www.biomedya.com

Kasım - Aralık

2017

Şekil 1: CRISPR/Cas9 ile DNA ameliyatı: Rehber RNA hasarlı bölgeyi (Soldaki DNA’da siyah ile işaretlenmiş) buluyor ve Cas9 nükleaz enzimi bu hasarlı bölgeyi kesiyor ve sonrasında DNA tamir sistemi devreye giriyor ve hasarlı bölge düzeltiliyor (Sağdaki DNA).

Daha önceki tecrübeleri dikkate alarak

2012 yılında geniş kitlelerin ilgisini çeken çok önemli bir gelişme oldu. Amerikalı Jennifer Doudna, Fransız Emmanuelle Charpentier ve takım arkadaşları bakterilerde yabancı ajanlara karşı savunma sistemi olarak kullanılan CRISPR/ Cas9 (Clustered regularly interspaced short palindromic repeats ) sisteminin DNA’nın hedeflenen bölgesinde etkili ve hızlı değişiklik yapmak için kullanılabileceğini gösterdiler. CRISPR/Cas9’un daha önce var olan gen düzenleme teknolojilerine (Zinc Finger ve TALEN) göre daha hızlı olması ve daha kolay kullanılabilir olması ve aynı zamanda daha ucuz olması geniş kitlelerin kullanmaya başlamasına vesile oldu. Bahsettiğimiz bu üç gen düzenleme sistemi de genomun istediğimiz bölgesinde DNA ipliğinde kırık oluşturuyor ve sonrasında DNA tamir mekanizmasının aktive olmasına neden oluyor.

devam eden süreçte hastalar gen terapisi

Hücre, DNA kırığını düzeltmek için iki DNA tamir mekanizmasından birini, NHEJ (Non-homologous End Joining) ve HDR (Homology-Directed Repair) aktive ediyor ve kullanılan tamir mekanizmasına göre ya ilgili genin fonksiyonunun kaybolmasına sebep olan “gen nakavtı” oluşuyor ya da DNA’da istenen şekilde eklemeler ya da düzeltmeler yapabiliyor (Şekil 1). Kolay kullanımı ve ulaşılabilirliği nedeniyle bir çok bilim insanı CRISPR/Cas9 teknolojisinin getirdiği yeniliği deneylerinde kullanmaya başladı ve CRISPR uygulaması için gerekli araçlar 83 farklı ülkeye dağıtıldı. Yalnız etiksel sorunlar nedeniyle 29 ülkede CRISPR/Cas9’in eşey üreme hücrelerinde uygulaması yasaklandı.

CRISPR/Cas9’ın öncüsü olan Jennifer

Nano seviyede yapılabilecek “DNA ameliyatı” insan sağlığını tehdit eden DNA’daki hatalı kodlamaları düzeltebilir ve hastalık çıkması engellenebilir veya var olan bir hastalık düzeltilebilir ya da HIV-1 virüsü viral hastalıklar önlenebilir. 5600 civarı genetik hastalık olduğu düşünülürse DNA ameliyatı birçok hastalığın düzeltilmesinde kullanılacaktır. Aslında bu konuda dünyada adımlar atılmaya başlandı. CRISPR/ Cas9’ın öncüsü Feng Zhang önderliğinde kurulan EDITAS Medicine firması 2017’de klinik çalışmalara girmek için çalışmalara başladı. EDITAS firması hedef olarak Leber Congenital Amaurosis (LCA) hastalığını seçti ve LCA gözdeki retinada ışığı alan hücreleri etkileyen ve hastalarda 40 yaş itibariyle görme kaybına neden olan bir hastalık. CRISPR/Cas9 ile bu hastalığa sebep olan genlerden birisi olan CEP290 geninde değişimler yapılması planlamakta ve bu çalışmanın sonuçlarını beklemek çok heyecan verici olacak.

Muhtemelen önümüzdeki yıllarda bilim

BİYOTEKNOLOJİ VE YAŞAM BİLİMLERİ GAZETESİ

yine de temkinli olmakta yarar var, LCA için yapılan gen terapisi çalışmalarında RPE65 genini taşıyan zararsız virüsler 2007 yılında gözlere enjekte edilmişti ve birkaç gün sonra hastalar ışığa karşı hassasiyet göstermeye başlasalar da ile elde ettikleri gelişmeleri kaybetmeye başlamışlardı. Ayrıca CRISPR/Cas9

Biyoteknoloji, Yaşam Bilimleri ve Endüstrileri Fuarı www.expobiotecnica.com

sisteminde klinik çalışmalar öncesinde dikkate alınması gereken çok farklı konular (hassasiyet, verim ve özgüllük) da mevcut. Bu tür gelişmeler sayesinde CRISPR/Cas9 teknolojisi şimdiden birçok yatırımcının ilgisini çekmeyi başardı. Editas Medicine, Intellea Therapeutics ve CRISPR Therapetics gibi şirketler milyonlarca dolar harcayarak CRISPR/Cas9’un tedavi amaçlı uygulamalarının geliştirilmesine yönelik çalışmalara başladılar bile. Dahası bu teknolojinin tedavi dışındaki uygulamaları da rağbet görmekte. Örneğin Amerikan Kimya Şirketi DuPont, CRISPR/Cas9 kullanım hakları konusunda

YASAM BILIMLERI FUARLARI 19-21 NISAN 2018

Doudna’nin şirketi olan Caribou Bioscience ile anlaşma yaptı. DuPont Şirketi, CRISPR sistemini kullanarak kuraklığa dayanıklı mısır ürettiğini duyurdu ve bu ürünlerin 5-10 yıl içinde piyasada olabileceği tahmin

ICEC – Lütfi Kırdar Uluslararası Kongre ve Sergi Sarayı İSTANBUL

edilmekte. Bilim sürpizlerle dolu. Dünümüzün sürprizi CRISPR/Cas9 idi. Asıl fonksiyonu bakterilerde virüslere karşı savunma sistemi olan CRISPR/Cas9 sisteminin insan sağlığını düzeltebilecek bir sisteme dönüştürülebileceğini kimse önceden kestiremezdi.

insanları çok hücreli organizmalarda genomu değiştirecek CRISPR/Cas9 ve onun gibi metotlar üzerinde çalışmalara devam edecek; ama şu bir gerçek: Angelina Jolie’ninki gibi genetik hastalıklarına karşı mutlak tedavide hiç bu kadar sonuca yaklaşmamıştık. Bugünün yıldızı bakterilerden alınmış CRISPR/Cas9; ama yarın kim bilir neler getirir? O da muhakkak sürpizlerle dolu. Not: Gen düzenleme teknolojisi çalışsa bile HDR’daki rolu nedeniyle BRCA1

ORGANIZASYON

mutasyonunu düzeltmek için sistemde iyileştirmeler gerekecek. www.ak de n iztan iti m.co m

ww w. pro sig m a. n e t

BU FUARLAR 5174 SAYILI KANUN GEREĞİNCE TOBB (TÜRKİYE ODALAR VE BORSALAR BİRLİĞİ) DENETİMİNDE DÜZENLENMEKTEDİR.