Son yıllarda gelişen teknolojiyle birlikte ünününden çokça bahsedilen bu “Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar” ne imiş gelin beraber inceleyelim.

En basit tanımıyla biyoteknoloji yöntemleri ile gen veya genlerin bir organizmadan diğer bir organizmaya aktarılmasına gen transferi ve bu organizmalara da genetiği değiştirilmiş organizmalar (GDO) denilmektedir.[1]

Canlı organizmaların yapı birimi olan hücrede genom yani “paketlenmiş kromozomlar” bulunur. Bu kromozomların içinde ise organizmaya özgü çeşitli gen dizilimlerinden oluşan DNA sarmalı bulunur. İşte bu gen diziliminin değiştirilmesi ya da dışarıdan gen aktarılması ile oluşan ürünlere GDO’lu ürünler denir. İngilizce ‘de “Genetically Modified Organism (GMO)” olarak tanımlanan bu teknoloji ile elde edilen hayvanlara “transgenik hayvanlar”, bitkilere ise “transgenik bitkiler” denilmektedir. Bu işlem sırasında aktarılan gene ise transgen denir. [2]

Nükleik Asitler

GDO’ların elde edilmesinde kullanılan modern biyoteknoloji ya da genetik mühendisliği demek, doğada mevcut mekanizmanın inceliklerini anlayıp, bu bilgiler ışığında ve yine doğadaki bu molekülleri kullanarak yeni ürün ve hizmetler ortaya koymak. Bunları yapabilmek için de organik kimya, biyokimya, hücre biyolojisi, genetik, moleküler biyoloji gibi temel bilimleri çok iyi kavramak gerekiyor. [3]

Temel Bilimler – Bilim Blogu: Zor Olanı Sormak!

Dünya nüfusunun hızla artmasıyla birlikte açlık sorunu giderek artmaktadır. Bu sorunu engellemek adına 1940’larda Yeşil Devrim olarak adlandırılan bir proje gün yüzüne çıkmıştır. Bu proje açlık sorununa umut ışığı olmuştur. İlk olarak Amerikalı biyolog Norman Borlaug; enerjisini, yenilmeyen uzun sapları yerine tanesine aktaran yarı bodur bir buğday çeşidi ıslah etmiştir. Sonuç olarak hektar başına daha fazla tahıl alınmıştır.

Yeşil devrim, genetik biliminde meydana gelen gelişmelerin bitki ve hayvan ıslahında yaygın olarak kullanılması, yüksek verimli bitki çeşit ve hayvan ırklarının geliştirilmesine olanak sağlamıştır.

Yeşil Devrim Ne Kadar Yeşil? – ECONOMINAL

Bu gelişmelerin yanında, zaman geçtikçe Yeşil devrimin zararları da ortaya çıkmıştır. Gelişmiş ülkelerde tarımsal alanların artırılması sonucu ekolojik dengenin bozulduğu, aşırı kimyasal gübre kullanımından kaynaklanan çevre kirliliğinin arttığı ve hayvancılıkta kullanılan büyüme hormonunun insan kanında ortaya çıktığı ve bazı hastalıklara neden olduğu gözlemlenmiştir. Dolayısı ile artan nüfusu besleyecek miktarda üretim için ekilebilir alanların genişlemesi değil, birim alandan alınan ürün miktarının artırılması gerekmektedir. Bu da, Nobel ödüllü tek bitki bilimci olan Norman Borlaug’a göre buğday ve mısır gibi tahıllarda verimin % 80 artırılması demektir.

Geleneksel biyoteknoloji bu sorunlara çözüm bulma amacıyla yeni araçların geliştirilmesine odaklanmıştır. Bu gelişmeler bilim adamlarını Genetiği Değiştirilmiş Organizmalara yönlendirmiştir.[2]

Biyoteknoloji; Bitki, hayvan veya mikroorganizmaların tamamı yada bir parçası kullanılarak yeni bir organizma (bitki, hayvan yada mikroorganizma) elde etmek veya var olan bir organizmanın genetik yapısında arzu edilen yönde değişiklikler meydana getirmek amacı ile kullanılan yöntemlerin tamamına denilmektedir. [4]

Görsel:Anna Maurer
James Watson e Francis Crick, scopritori della struttura del DNA ...

Geleneksel biyoteknoloji uygulamalarında devrim niteliğinde bir değişim 20. yüzyılın ortalarında yaşanmıştır. 1953 yılında DNA molekülünün yapısının ve fonksiyonunun aydınlatılması (Watson ve Crick 1953) ile bilim insanlarının DNA üzerinde değişiklikler oluşturarak farklı organizmaların geliştirilmesi ve üretilmesine yönelik çalışmaları hız kazanmıştır.

Moleküler Biyoteknoloji ve Gen Teknolojisindeki gelişmeler ve araştırmalar sonucunda; bilinen ilk GDO 1973 yılında üretilmiş bir bakteridir. Orijinal olarak bir E. coli bakterisi olan bu bakteriye dışarıdan Salmonella genleri eklenmiştir. Böylece bakterinin daha önce hiç sahip olmadığı özellikleri geliştirebilmesi sağlanmıştır.

Dünya üzerindeki ilk GDO üretici firma olan Genentech, 1978 yılında Herbert Boyer tarafından kurulmuştur. Piyasaya hızla giriş yapan bu firma, GDO teknolojisini kullanarak insanlığın en büyük sorunlarından birine çözüm üretmiştir. E. coli bakterisinin genlerini değiştirerek insülin üretebilmelerini sağlamıştır. Bu sayede insanlığa sınırsız insülin üretimi sağlamış ve bu çalışmaları Boyer’e Ulusal Bilim Madalyası’nı getirmiştir.

1980 yılında; ABD Yüksek Mahkemesi genetik olarak değiştirilmiş mikroorganizmaların patentlenebileceğine karar vermiştir. (petrol yiyen bakteri için patent verilmiştir.)

1982 yılında; rekombinant DNA teknolojisi ile üretilmiş insülin hormonu Amerikan Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) izniyle satışa sunulmuştur. Avrupa’da rekombinant DNA teknolojisi ile üretilmiş ilk hayvan aşısının kullanımı onaylanmıştır. Ayrıca 1982 ‘de ilk transgenik hayvan (fare) yapılmıştır. Rudolf Jaenisch isimli araştırmacı, yabancı bir DNA’yı fare embriyosuna katarak dünyanın ilk transgenik hayvanını geliştirdi.

fare-hayvan-deneyleri-gidahatti

1983 yılında; genetiği değiştirilmiş plazmidler bitkilerin transformasyonu için kullanılmıştır.

1985 yılında; böcek, bakteri ve virüslere dirençli bitkilerin toprakta yetiştirilmesi çalışmaları başlamıştır.

1986 yılında; “Rekombinant DNA Güvenlik İle İlgili Hususlar” olarak adlandırılan Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Örgütü (OECD) tarafından bir belge yayımlanmıştır. Bu belge; GDO’ların kullanımı çevreleyen sorunları gidermek için ilk hükümetler arası belge oldu ve dünya çapında halk taleplerıni karşılayan genetiği değiştirilmiş organizmaların test ve etiketlemelerini denetlemektedir. Ayrıca yine 1986 yılında ilk rekombinant aşı (sarılık, Hepatit B) üretilmiştir.

1990 yılında; ABD’ de peynir üretimi için Rekombinant kimozin kullanılmaya başlanmıştır.

1994 yılında; genetik mühendisliği ile geliştirilmiş ilk uzun raf ömürlü domates Dünya Gıda Örgütü tarafından kabul edilmiştir. FlavrSavr adıyla 1996 yılında pazara sürülmüştür.[2]

Calgene Şirketi’nin ürettiği Flavr Savr domatesleri ABD Gıda ve İlaç İdaresi (US FDA) tarafından onaylanan ilk genetiği değiştirilmiş üründür. Bu domatesler olgunlaşma, yumuşama ve çürüme işlemleri geciktirilerek uzun bir raf ömrüne sahip olan bitkilerdir. Olgunlaşma ve yumuşama, büyük ölçüde, meyve hücreleri tarafından etilen üretimine bağlıdır. Etilen üretiminde rol oynayan genlerin kontrol edilmesi veya farklı bir strateji olarak hücre duvarını bozan bir enzim olan poligalakturonaz enziminin baskılanarak pektin yıkımının ertelenmesi ile meyve ve sebzelerdeki olgunlaşma geciktirilebilmektedir. Böylece koku, lezzet, yumuşaklık/sertlik derecesi gibi yüksek kalitede organoleptik özellikler ve daha uzun raf ömrü sağlanabilir. [5]

1997 yılında; koyun (Dolly) klonlanmıştır. Genetiği değiştirilmiş hayvanlar elde etmek için yetişkin bir koyunun meme bezi hücresinden Dolly adlı kuzunun klonlanması önemli bir adım olmuştur.

•Genetiği değiştirilmiş hayvanlar biyomedikal araştırmaların çoğu alanlarında gerekli olmuştur. Örneğin; Polly isimli ilk genetiği değiştirilmiş kuzuya, insanlarda eksikliğinde hemofiliye neden olan kan pıhtılaştırıcı faktör-9’u kodlayan insan geni aktarılmıştır. Böylece bu proteinin hayvanın sütünde ticari olarak bol miktarda üretilmesi sağlanmıştır.

Genetiği değiştirilmiş hayvanların gıda amaçlı kullanımında ise et verimlerinin artırılması, büyüme hormonu üretimini teşvik eden genin aktarılarak ineklerde süt üretiminin artırılması, peynir üretimi için kazein miktarının artırılması veya laktoza duyarlı tüketiciler için laktozun sütten çıkarılması gibi süt içeriğinin değiştirilmesi gibi faydalar sağlanabilir. Ayrıca düşük kolesterollü yumurta üreten kümes hayvanları elde edilebilir. Ayrıca sazan, kedi balığı, somon, kiremit balığı, başta olmak üzere yaklaşık 20 çeşit balıkta büyüme artışı ya da soğuk koşullara dayanıklılık artışı sağlayan genlerin aktarımı çalışmaları devam etmektedir.

Bitkilerde genetik mühendisliği teknolojisi uygulamaları ürün kalitesini, zararlı organizmalara direnç gelişimini ve agronomik özellikleri geliştirmek amacıyla yapılmaktadır. Genetik değiştirme çalışmaları mısır, pamuk, patates vb. bitkisel ürünlerde zararlılara dayanıklılık; soya, pamuk, mısır, kolza, çeltik vb. bitkisel ürünlerde yabani ot ilaçlarına dayanıklılık; patates, çeltik, mısır vb. bitkisel ürünlerde viral bitki hastalıklarına dayanıklılık; ayçiçeği, soya, yerfıstığı vb. bitkisel ürünlerde bitkisel yağ kalitesinin artırılması; domates, çilek vb. bitkisel ürünlerde olgunlaşmanın geciktirilmesi ve dolayısıyla raf ömrünün uzatılması; domateste aromanın artırılmasına yönelik olarak kullanılmaktadır. Ayrıca bitkilere gen aktarımının diğer hedefleri arasında insan ve hayvana yönelik ilaç, hormon ve aşı (örneğin; kolera aşılarında patatesin kullanımı) gibi maddeleri bol miktarda üretmeleri sayılabilir.[6]

2000 yılında; ‘Altın pirinç’ (provitamin A üreten pirinç) geliştirilmiştir. (2)

Altın pirinç(solda), Normal pirinç(sağda)

Dünya nüfusunun yarısının temel besin maddesi olan pirinç, vitamin açısından zengin bir besin değildir. Örneğin pirincin en çok tüketildiği Güney ve Güneydoğu Asya’da 5 yaşın altındaki çocukların % 70’i A vitamini eksikliği çekmektedir ve bu durum birçoğunun sağlığının bozulmasına ve kör olmalarına neden olmaktadır. Fotosentez için gerekli bir pigment olan beta karoten, pirinç bitkisinin yeşil dokusunda bulunmakla beraber tohum gibi fotosentez yapmayan dokularda genellikle bulunmamaktadır. Tohum hücrelerinin beta karoten üretmesi için pirinç bitkisinin genomuna, beta karoten sentezinde anahtar enzimlerden sorumlu olan üç gen aktarılmıştır. Gen aktarımlı bu pirincin daneleri parlak sarı-yeşil renkte olduğu içinde bu ürüne “altın pirinç” adı verilmiştir.Tarımsal amaçlı bitkilerin çoğunun genetiği değiştirilerek virüsler, böcekler, yabani otlar, herbisitler, hastalık ve çeşitli çevresel etkenlere karşı direnç kazandırılabilirler. Örneğin, patates, soya ve mısır gibi bitkisel ürünlerin çoğuna Bacillus thuringiensis’in (Bt) insektisidal (böcek öldürücü) potansiyele sahip bir geni aktarılarak böceklere karşı dirençli Bt bitkiler elde edilmiştir. Bt proteini mısır kurdu, patates böceği gibi böceklere karşı toksik olmakla beraber insan için toksik değildir ve mide asidi ile parçalanmaktadır.[6]

Bitkilere bu proteini üretme özelliğinin kazandırılması kimyasal insektisit ihtiyacını ortadan kaldırır ve böylece bu insektisitlerin hedefi olmayan arı, predatör gibi böceklerin zarar görmesi de engellenir. İnsektisidal Bt proteininin bitkinin dokularında üretilmesi ile bitkinin bütün kısımlarına ulaşmayan kimyasal insektisitlere göre daha etkili bir böcek kontrolü sağlanabilir. [6]

2015’te ilk kez ticarileştirilen genetiği değiştirilmiş hayvan, ultraviyole ışık altında parlamasını salayan floresan genleri olan bir Zebra balığı oldu.

Günümüzde genetik mühendisliği veya rekombinant DNA teknolojileri kullanılarak GDO’ların (mikroorganizma, bitki veya hayvan) çok çeşitli alanlarda (özellikle sağlık, tarım veya gıda sektöründe) kullanılması ve aynı zamanda toplumsal kabul görmesi yeni bir biyoteknoloji (Modern Biyoteknoloji) endüstrisinin oluşumuna neden olmuştur.[2]

Olası Zararları Nelerdir?

Avrupa Birliği ülkelerindeki muhalifler GDO’ların dünya tarımını, sağlığını ve ekolojisini tehdit edeceğini düşündüklerinden bu gıdaları “frankeştayn gıdalar” olarak nitelendirmektedirler. Örneğin İngiltere’de gıda güvenlik kanunlarındaki halk güvenini aşındıran Salmonella salgını ve deli dana hastalığından dolayı GDO’lara karşı önemli bir direniş vardır.Genetiği değiştirilmiş ürünlerin sağlık üzerinde, özellikle uzun dönemde meydana getirebilecekleri etkiler üzerinde henüz tam/net bir bilgi bulunmamaktadır. Bu nedenle GDO’ların sağlık açısından riskleri göz önüne alınarak etiketleme yoluyla tüketicilerin bilgi edinme ve seçme hakkının sağlanması gerektiği düşünülmektedir. [7]

Gen aktarım teknolojisi ile organizmaya yerleştirilen yeni genin özellikleri, insanlar için alerjik reaksiyonlara neden olabilir veya mevcut alerjik reaksiyonları şiddetlendirebilir.[8]

Brezilya fındığında bulunan bir genin soyaya aktarılması ile sağlanan gen modifikasyonunun, Brezilya fındığına allerjisi olan tüketicilerde allerjik reaksiyonlara neden olmuş. [6]

Brezilya Fındığı(Cevizi)

Genetiği değiştirilmiş organizmalara aktarılmış olan transgenin ekspresyonu ve genetik fonksiyonu tahmin edilemeyecek değişimlere yol açabilir ve böylece transgenin protein ürünü, beklenmeyen reaksiyonlara ve potansiyel toksinlerin ortaya çıkmasına neden olabilir.[9]

Ayrıca transgenlerin, genom üzerindeki doğal bir toksinin düzenleme bölgesini etkileyerek toksin üretimine neden olabileceği bildirilmektedir.[10]

GDO’ların Türkiye’deki Durumu

Türkiye’de GD ürün üretimi yasak olmasına rağmen 1998 yılından itibaren alan denemeleri yapılmaya başlanmıştır. Değişik firmalar tarafından ithal edilen ürünlerde alan denemeleri Tarım ve Köy İşleri Bakanlığı Araştırma Enstitü’leri tarafından bazı illerde yapılmıştır. GD ürünlerin alan denemelerini takiben tescili, üretime sokulması ve gıda zincirinde kullanılması gündeme gelecektir. Türkiye’de iç piyasada işlenerek ürün halinde pazara sürülen hammadde veya yurt dışından ithal edilen işlenmiş ürünlerden önemli bir kısmının GDO içeriğine sahip olduğu ileri sürülmektedir. Özellikle mısır ve soyanın büyük bir kısmı ABD ve Arjantin’den ithal edilmiş olup neredeyse tamamının GDO içerikli olduğu
iddia edilmektedir. Ayrıca 20’ye yakın ilin pazarlarından alınan domates ve patateslerin GD ürün olduğu saptanmıştır. Bunların hemen hemen tümü, Türkiye’ye kaçak yollarla giren GD tohumlarının hiçbir denetime tabi tutulmadan tarlalarda veya seralarda ekilmesi sonucunda üretilmektedir.[11]

Kaynakça

[1] Anonim, 2000. DPT VIII. Beş yıllık kalkınma planı, biyoteknoloji ve biyogüvenlik özel ihtisas komisyonu
raporu: ulusal moleküler biyoloji, modern biyoteknoloji ve biyogüvenlik atılım projesi önerisi, Ankara

[2] Bezirganoğlu,İ. (2019), “Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar ve Biyogüvenlik”,İkinci Baskı, Ankara:Pegem Akademi Yayınları

[3] Çetiner,S. “Genetiği Değiştirilmiş Organizma (GDO) Nedir? Sorular ve Yanıtlar -1 ” (06.06.2020 tarihinde erişilmiştir.) http://research.sabanciuniv.edu/15199/1/Geneti%C4%9Fi_De%C4%9Fi%C5%9Ftirilmi%C5%9F_Organizma_(GDO)_Nedir_Sorular_ve_Yan%C4%B1tlar_I.pdf

[4] Biyoteknoloji Nedir,Ankara Üniversitesi Açık Öğretim Sistemi

[5] Arda, M.(1995), Biyoteknoloji (Bazı Temel İlkeler), KÜKEM Derneği Bilimsel Yayınlan No:3, Ankara

[6] Çelik,V., Balık,D.T. (2007),”Genetiği Değiştirilmiş Organizmalar (GDO)”,Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 23 (1-2);13 – 23

[7] Topal, Ş. (2004), “Genetik Değiştirme İşlemleri ve Biyogüvenlik, Buğday”, 26

[8] Zülal, A.,(2003), “Gen Aktanmı Tanm Ürünleri”, Bilim ve Teknik, 426, 38-43

[9] Fagan, J.B.(2005), “Genetically Engineered Food-A Serious Health Risk”, Terminator Technology for Transgenic Crops:Virginia Cooperative Extension

(10) Genetically Modified Organisms (Online Textbook),Annenberg Learner

(11) Kıyak, S., “Genetik Olarak Değiştirilmiş Gıdalar” , Cartagena Biyogüvenlik Protokolü ve Türkiye’de Durum