Transgenik Hayvan Modelleri

Tarih boyunca insanlık geliştikçe ve çoğaldıkça ihtiyaçları doğru orantılı olarak artmış ve çeşitlenmiştir. İnsanlıkla birlikte gelişen teknoloji, insanlığın zaman içinde artan talepleri karşılamasına yardımcı olmuştur. Temel ihtiyaçlardan lükse kadar her alanda çeşitli kolaylıklar sağlayan teknoloji, yavaş yavaş canlılıkla bir araya gelerek insanlığa yardımcı olacak ve merakını giderecek birçok araştırmaya olanak sağlamıştır.


Etik meseleyi işin dışında tutarsak amaç, canlı ve insana faydalı olan her canlıda verimliliği artırmak ve onu daha iyi hale getirmektir. Örnek vermek gerekirse, bu işin ineklerin sağımından daha fazla süt elde edilmesi veya koyunlardan daha kaliteli yün elde edilmesi gibi basit konularla başladığını söyleyebiliriz. Ayrıca, transgenik hayvanlar tıpta önemli gelişmelere katkıda bulunmuştur. Bilimsel olarak tanımı; genomları rekombinant DNA teknolojisi ile değiştirilmiş hayvanlar kullanılarak kalıtsal baskılama için yabancı veya yerli bir genin modifikasyonudur [1]. Farelere, domuzlar, keçiler, koyunlar ve balıklar gibi birçok transgenik hayvan çeşidi vardır.


1.Transgenik Hayvan Üretiminde Kullanılan Bazı Temel Teknikler


1.1 Pronükleer DNA Mikroenjeksiyon Yöntemi


Bu yöntem, yabancı genetik materyalin tek hücreli embriyoların pronükleisine doğrudan aktarılması olarak tanımlanır. Pronükleer mikroenjeksiyon ile gen iletiminde, genler birkaç ila yüzlerce kopya arasında değişen rastgele bölgelerden genoma entegre edilir. Aktarılan gen anneden yavruya aktarılabilir ve nesiller arası iletim özelliklerini gösterebilir. Bu yöntem ilk kez fareler üzerinde çalışılmıştır. Koyun ve sığır gibi çiftlik hayvanları kullanılarak başarılı çalışmalar yapıldığı bildirilmiştir [2].



Figür 1: Farelerde Mikroenjeksiyon Yöntemi [3]


1.2 Retroviral Gen Transfer Yöntemi (Retrovirüs)


Hayvanlarda embriyonik dönemde ökaryotik viral gen transferi vektörler vasıtasıyla yapılabilmekte ve aktarılan genlerin genomik yapıya katılarak ekspresyonu içermesi sağlanmaktadır. Taşıyıcı virüsler arasında en çok tercih edilen DNA ve RNA karakterindeki genetik materyal, retrovirüs adı verilen RNA karakterine sahip bir virüstür.


1.3 Embriyonik Kök Hücre Yöntemi


Embriyonik kök hücreler, blastosist evresindeki embriyodaki embriyonik disk hücre kütlesinden kaynaklanan hücrelerdir. Bu hücreler endoderm, mezoderm ve ektoderm kaynaklı çoklu hücre tiplerine dönüşme yeteneğine sahiptir. Embriyonik kök hücrelerle gen transferinin avantajlarından biri, genetik manipülasyon sonuçlarının in vitro olarak, farklılaşmış hücrelerde ve hücreler embriyoya verilmeden önce farklılaşma sırasında izlenebilmesidir [2].



Figür 2: Embriyonik kök hücre metodu [3]


1.4 Klonlama Teknolojisi İle Gen Transferi


Klonlama teknolojisi ile gen transferinde kullanılan en temel teknik nükleer transferdir. Nükleer transfer, donör anneden alınan döllenmemiş yumurtanın çekirdeğini çıkararak ve başka bir organizmadan alınan hücrenin çekirdeğini bu boşaltılan yumurtaya aktararak tüm organizmanın kopyalanması prensibine dayanan bir tekniktir. Nükleer transfer edilen yumurtalar, elektrofüzyon ve aktivasyon işlemlerinden sonra in vitro kültür ortamında kültürlenir. Yöntemin uygulandığı sırada hücrelerin hücre döngüsünün evresinin nükleer transferin başarısını etkileyen en önemli parametre olduğu görülmüştür [4].


2. Transgenik Hayvanların Gelecekteki Kullanım Alanları ile ilgili Beklentiler


Transgenik hayvanların üretimi ve kullanımı olumlu sonuçlar doğurmaktadır. Ek olarak, transgenik hayvanların üretimi ve kullanımı, hayvan refahı, ekoloji, çevre, ekonomik ve sosyal faktörler ve insan sağlığı dahil olmak üzere çok çeşitli etkilere sahiptir (Gott, 2001). Moleküler Genetik, Biyoteknoloji ve transgenik hayvan üretim tekniklerindeki gelişmeler sayesinde transgenik hayvanların kullanım alanları artmaktadır. Transgenik hayvanlar; tarım, biyoloji, tıp ve veterinerlik alanlarında çeşitli araştırmalara konu olmuştur. Hem hastalıkların tedavisinde hem de hayvanların verim özelliklerinin iyileştirilmesinde kullanılan transgenik hayvan araştırmaları son yıllarda artmaktadır. Gelecekte, transgenik hayvanlar verim özelliklerinin iyileştirilmesinde, organ nakillerinde, hastalıkların tedavisinde örnek hayvanlarda ve ilaç endüstrisinde yaygın olarak kullanılabilir. Organ boyutları insan organlarına yakın olduğu için özellikle transgenik domuzlar organ nakillerinde kullanılabilir. Hastalıkların tedavisi için ilaç endüstrisinde biyoreaktör adı verilen transgenik hayvanların meme bezlerinden terapötik proteinlerin salgılanmasıyla üretilen ilaçların kullanımı artabilir. Oncomouse gibi patentli transgenik hayvanlar, daha fazla gelişme ve çalışma ile kanserin tanı ve tedavisinde umut verici sonuçlar doğurabilir.


Ayrıca transgenik hayvanlar kronik hipertansiyon, obezite, prostat, damar tıkanıklığı, göz hastalıkları, Werner Sendromu, kistik fibroz, cam kemik hastalığı, orak hücreli anemi gibi birçok hastalığın tedavisinde model organizma olarak kullanılmaktadır. Transgenik hayvanlar, insan hastalıkları için model olmasının yanı sıra, deli dana hastalığı ve mastitis gibi hayvanlarda görülen hastalıklar için de modeldir. İşletmelere çok zararlı olan ve önemli ekonomik kayıplara neden olan bu hastalıkların önlenmesi için alternatif bir yöntem olarak hastalığa dirençli transgenik hayvanlar geliştirilebilir [5].


Referanslar

  1. Bugelski P.J. (2005) Transgenic Animals. In: Vohr HW. (eds) Encyclopedic Reference of Immunotoxicology. Springer, Berlin, Heidelberg.

  2. “Biomedical Application and Future Prospects of Transgenic Animal: Review’’, Tekalign Tadesse, Deme Koricho, 2017, Journal of Natural Sciences Research.

  3. Animal Biotechnology (Second Edition), ‘Transgenic Animals in Research and Industry’, Nishu Nishu, Shet Masih, Shivali Kamal, Pooja Jain, Zafar K. Khan, 2020, Pages 463-480.

  4. Heiner Niemann, Andrea Lucas-Hahn, Björn Petersen, 4.39 - The Methodologies and Application Potential of Genetically Modified Farm Animals, Editor(s): Murray Moo-Young, Comprehensive Biotechnology (Third Edition), Pergamon, 2019, Pages 466-480.

  5. Wheeler, M. B. (2013) Transgenic Animals in Agriculture. Nature Education Knowledge

15 görüntüleme0 yorum

Son Paylaşımlar

Hepsini Gör