Rekombinant Dna

Rekombinant DNA, Doğada kendiliğinden olması mümkün olmayan, genellikle değişik biyolojik türlerden elde edilen DNA moleküllerinin, genetik mühendislik teknolojisi ile kesilmesine ve elde edilen değişik DNA parçalarının birleştirilmesi işlemlerini içerisine alan bir teknolojidir. Bu işlemler neticesinde üretilmiş olan yeni DNA molekülüne Rekombinant DNA denir ve rDNA diye kısaltması yapılır.

Rekombinant DNA gelişmeleri 1960'lı yılların son dönemlerine doğru DNA ile alakalı birtakım enzimlerin etki düzeylerinin algılanması sayesinde hayata geçirilen bir teknolojidir. Bu süreç 1940'lı yıllardan 1970'li yıllara kadar moleküler mikrobiyolojinin ilerlemesin destek olan bilgi dağarcığı da Rekombinant DNA teknolojisinin esasını oluşturmaktadır. Genetik olarak çeşitlenme işlemlerinin doğal yollardan değil de yapay olarak uygulanması temeline dayanan Rekombinant DNA alanındaki ilk çalışma uygulamaları 1973 senesinde ilk başta Cohen olmak üzere bir araştırma grubunun öncülüğünde in vitro şartlarında gerçekleşmiştir. Bu uygulama çerçevesinde doğada elde edilmesi mümkün olmayan yeni gen düzenlemelerinin uygulanabilmesi bu teknoloji ile mümkün hale gelebilmektedir. Yine bu uygulamalar sayesinde herhangi bir canlının genotipi önceden saptanabilmekte ve isteğe bağlı olarak yönlendirilebilmektedir. In vitro şartlarında oluşturulan yeni DNA moleküllerine ilk zamanlarda 'kimera' yani aslan başlı, keçi gövdeli ve yılan kuyruklu mitolojik bir varlık adı verilmekteydi. Bu kimera adı verilen DNA molekülleri, birbirleri ile bağlantılı olmayan ve değişik kökenlere ait genleri kapsayan Rekombinant DNA molekülleridir. Rekombinant DNA teknolojisi 1980'li yıllarda büyük oranda ilerlemiştir ve şimdilerde adından çok söz edilen ve moleküler genetik alanında devrim oluşturan bir bilim dalı olarak ünlenmiştir. Bu çalışmanın en büyük gelişmelerinden bir tanesi 1985 yılında gündeme gelen tek ya da iki adet hücreden elde edilen DNA'nın birkaç saatlik bir müddette çoğaltılarak bir gün gibi kısa bir süreç içerisinde tanısının konmasına imkân sağlayan polimeraz zincir tepkimesi (PRC) rekombinant teknolojisi için büyük adımlardan biri olarak görülmüştür.

Rekombinant DNA teknolojisi ile pek çok canlının genetik yapıları tekrardan düzenlenebilmektedir. Bu teknoloji sayesinde bitkilerden daha verimli ürünler sağlanabilmektedir. Bu anlamda yapılan işlemler, genlerin herhangi bir organizmadan alınarak (Klonlama) ve üretimi yapılan genlerin gerek esas gerekse uygulama gerektiren araştırmalar için kullanımı olarak anlatılabilir. Bu teknoloji şimdilerde temel bilimlerde, tıp alanında, endüstri alanında, biyoteknoloji de biyomühendislik de hayvancılık da ziraat de ve çevre mühendisliğinde kullanılmaktadır.

Rekombinant DNA teknolojisinde klasik uygulamalar, hibritleşme yöntemleri ve polimeraz zincir reaksiyon yöntemi kullanılmaktadır.

Bu teknolojinin temeli sayılan çeşitlenme (Rekombinasyon) genetik bir faaliyettir ve doğada canlılar içerisinde görülen çeşitliliğin en önemli sebeplerinden birini oluşturmaktadır. Rekombinasyon, değişik genotipteki kişiler arasında eşleşmelerden anne ve babaya özgü kalıtsal özelliklerin dölde farklı gruplanmalar biçiminde bir araya gelmesine sebep olan olaylar topluluğudur. Bu olay moleküler seviyede, değişik nükleotid dizilerine sahip iki adet DNA molekülünün homoloji sergileyen kısımları arasındaki parça alışverişi neticesinde oluşan yeni gruplamalardır. Bu sebeple DNA molekülleri arasında içerisinde kırılmalar oluşur. Bu kırılma bölgelerinde DNA molekülleri içerisinde parça alışverişi oluşur. Neticede doğal halindeki DNA moleküllerine tam olarak benzemeyen ve onların nükleotid dizilerini kısmen barından Rekombinant DNA molekülleri meydana gelir.

Rekombinasyonda genellikle eşeyli üreme ile mayoz bölünmedeki kromozomal parça değişimi neticesinde oluşmaktadır. Bakterilerdeki Rekombinasyon değişik işleyişlerde, transformasyon, konjugasyon ve trandüksiyon olaylarıyla görülmektedir. Tüm bu olayların esası DNA molekülleri arasında homoloji bulunmasına dayanmaktadır. Bu sebeple doğada çeşitlenme, aynı türe içerisinde yer alan bireyler arasında veya yakın türler arasında sınırlıdır. Değişik türler arasında var olan kimi düzeydeki eşleşme engelleri değişik türlere ait bireyler arasında genetik olarak bilgi iletimine yani rekombinasyona imkân sağlamaktadır.