Page 50 - Biyoloji - 12 Beceri Temelli Etkinlik Kitabı

Ortaöğretim Genel Müdürlüğü BİYOLOJİ 12 21

1. ÜNİTE > Genden Proteine Kazanım 12.1.2.4. Genetik mühendisliği ve biyoteknoloji uygulamalarının insan hayatına etkisini değerlendirir.
Genel Beceriler: Eleştirel Düşünme Becerisi Alan Becerileri: Çıkarım Yapma Becerisi, Tahmin Etme Becerisi
Etkinlik İsmi TÜBİTAK COVID-19 AŞI ÇALIŞMALARI 30 dk.

Amacı Biyoteknolojiyle ilgili çalışmaların insan hayatındaki rolünü analiz edebilme. Bireysel
Yönerge Aşağıdaki metin ve görsellerden yararlanarak soruları cevaplayınız.

Koronavirüs Hastalığı (COVID-19), Dünya A ının 4 ant jen b le en
Sağlık Örgütü (DSÖ) tarafından pandemi ola- SARS-Cov-2'nin
rak ilan edilmiştir. Bilim insanlarının ortak he- 4 yapısal proteini
defi COVID-19’u aşı ile önlenebilir kılmaktır.
Ülkemizde de Koronavirüse karşı geliştirilecek Taç (Spike) S
aşı ile ilgili çalışmalar devam etmektedir. Membran M
Koronavirüsler tek zincirli, zarflı RNA virüsle- Zarf E
N
ridir. Yüzeylerinde çivimsi uzantıları (spike) Koronav rüs Nükleoprotein V rüs benzer parçacık a ı adayı
vardır. SARS-CoV-2 virüsündeki “spike” pro- Enfeks yon olu turur. Enfeks yon olu turmaz.
teinleri antijenlerdir. Vücuttaki lenfositler bu Görsel 1:
Koronav rüse kar ı gel t r lecek a ının ant jen çer ğ
antijenleri yabancı olarak algılar. Bu durum
bazı lenfositleri özgül antikorlar yapmaları için tetikler (Görsel 1). Koronavirüs proteinlerini kodlayan genler
plazmid vektörlere yerleştirilir. Vektörlere ait plazmit, hücrelere (maya hücresi vb.) aktarılır. Hücreler 4 virüs
proteinini (Taç spike, membran, zarf ve nükleoprotein) üretir ve bu proteinler kendileri bir araya gelerek virüs
benzeri parçacıklar hâlinde hücrelerden salınır. Virüs benzeri parçacıklar, aşı antijeni olarak saflaştırılır (Görsel 2).
COVID-19 için biyoteknolojik yöntemlerle üretilen aşılar, sadece virüse ait protein molekülleri içerebilir.

S M

E N Vektörler hücrelere aktarılır. Hücreler 4 v rüs prote n n üret r V rüs benzer par-
ve bu prote nler kend ler b r araya çacıklar a ı ant jen
Koronav rüs prote nler n kodlayan gelerek v rüs benzer parçacıklar olarak sa a tırılır.
genler plazm d vektörlere yerle t r l r. hâl nde hücrelerden salınır.
Görsel 2: Aşı antijenlerinin üretimi süreci
Biyoteknolojik yöntemlerle üretilen aşılar, bir veya birkaç Sp ke prote n gen
saf veya yarı saf antijenik bileşenler içeren aşılar olarak ka- V rüs RNA'sı
bul edilmektedirler. In vitro (hücre dışı) ortamda, saflaştı- V rus RNA'sı, ters
transkr ptaz enz m yle
rılmış mRNA’dan DNA sentezlemek için farklı metodlar nv tro ortamda
DNA'ya dönü ür.
vardır. mRNA’dan DNA’ya dönüşüm ters (reverse) trans- Sp ke prote n gen
kriptaz ve DNA polimeraz aktivitesiyle gerçekleştirilir. Ters Bakter plazm t retrüks yon enz m yle
kes l r.
transkriptaz genellikle farklı virüslerden elde edilir. Oluşan Bakter L gaz enz m yle
DNA’dan elde edilen gen, bakteriye ait plazmitle birleşti- plazm t sp ke prote n gen
rilir. Daha sonra alıcı hücrede genin çoğalması sağlanır ve kes l r. yapı tırılır.
elde edilen gen ürünü aşı olarak kullanılır. Örneğin pilus, Plazm t maya hücreler -
kapsül, flagella, toksin genleri, yüzey antijenleri, glikopro- n n ç ne yerle t r l r.
teinleri kodlayan genler bir bakteri veya bir maya hücresi- Sp ke prote ne sah p
ant jen, maya hücres
ne (S. cerevisiae) biyoteknolojik yöntemlerle aktarılabilir. ç nde çoğalır.
Bu hücreler içinde genin çoğalması sağlanabilir (Görsel 3).
Görsel 3: Biyoteknolojik yöntemle COVID-19’a karşı antijen
Rekombinant gen teknolojisiyle aşıların üretilmesi ucuz- üretim aşamaları
dur, ancak yalnızca bir antijen oluşturularak üretilen aşılar her zaman işe yaramayabilir. Bilim insanla-
rı, lenfositlerin tek başına spike protein tarafından aktive edilip edilemeyeceğini tartışmaktadır. Ayrıca
maya hücrelerinin insan hücresiyle aynı şekilde proteini üretmediğinden rekombinant genle üretilen
proteinlerin doğru lenfositleri aktive edip etmeyeceği de araştırma konusudur.

49