Moleküler Biyoloji (Molecular biology)

Moleküler biyoloji (Alm. Molekularbiologie, Fr. Biologie molèculaire, İng. Molecular biology.), canlılardaki olayları moleküler seviyede tetkik eden biyoloji dalıdır.

Moleküler biyoloji son yıllarda önem kazanan genetik, biyokimya, hücre biyolojisi ve biyofizik gibi dalların gelişmesiyle ortaya çıktı. Canlı organizmada hayati önemleri oldukça fazla olan nükleik asitler, proteinler ve enzimlerin yapılarının tamamen aydınlatılması moleküler biyolojinin ilgi alanıdır. Bu maksatla X ışınları difraksiyonu ve elektron mikroskobu gibi ileri tekniklerden faydalanılırdı. İnsan ve diğer canlıların genomları aydınlanmaya başladıktan sonra moleküler biyolojinin genel ilgi alanı canlılardaki proteinleri ve onların üstlendikleri görevleri ve birbirleriyle olan etkileşimleri anlamaya yönlenmiştir.^[1]

Son yirmi yılda, moleküler biyoloji ve gen teknolojisi alanlarında kaydedilen büyük gelişmeler, biyoteknolojideki hızlı değişim ve ilerleyişin itici gücü olmuş ve bu teknoloji, giderek, çok daha fazla sayıda sanayi ve hizmet sektörünü kapsar ve etkiler hale gelmiştir. İnsan sağlığından tarıma, kimya mühendisliğinden çevre korumaya, gıda üretiminden enerji üretimine kadar yaşamın pek çok alanı bu teknolojinin kapsamına girmiştir.^[2]

Canlı organizmada hayâtî ehemmiyetleri fevkalâde çok olan nükleik asitler, proteinler ve enzimlerin yapılarının tamâmen
aydınlatılması moleküler biyolojinin ilgi alanıdır. Bu maksatla X ışınları difraksiyonu ve elektron mikroskobu gibi ileri tekniklerden faydalanılır. Moleküler biyoloji ayrıca genlerle ilgili hâdiselerin moleküler seviyedeki incelemesini de yapar. Bu maksatla araştırmacılar genlerin kromozomlar üzerindeki yerini ve bu genlerin canlılardaki rolünü inceler. Netice olarak farklı genler elde etmek için tecrübî çalışmalar yaparlar.^[3]

Bu günlerde moleküler biyoloji ortaya çıkan yeni yöntemlerin yardımıyla hızlı bir gelişme sürecine girmiş ve hem hastalıkların gerçek nedenleri anlaşılmaya başlanmış hem de biyoteknolojik ve biyonik gelişmelerin yolu açılmıştır. DNA mikroçipleri ile genlerin ifade profillerinin alınması olası hale gelmiş, gerçek zamanlı PCR ile gen ifadesinin incelenebilmesine olanak vermiştir. Floresan antikor ve protein teknolojileri, bu floresan proteinlerin hücre içinde sentezlenmesiyle veya ilgilenilen proteinlere kaynaştırılmasıyla proteinlerin hücre içinde takibi mümkün olmuş ve hangi hücrelerin hangi şartlar altında bu proteinleri nasıl ve nerede kullandığının anlaşılmasını sağlamıştır.

Bir çok hücre türünün kültüre edilmesi genetik hayvan deneylerinde hangi genetik etkenlerin hangi sorunlara yol açtığını anlamayı kolaylaştırmıştır. Rekombinant DNA teknolojileri ile canlılar arası gen alış verişi mümkün olmuş ve birçok alanda yeni ürünlerin üretilme yolu açılmıştır. Kök hücre ve transgenik hayvan modellerindeki çalışmalar birçok hastalığın tedavisi için umut vermektedir.^[1]

Önerilen Çalışma Alanları

Biyoteknoloji ve moleküler biyolojideki gelişmelerin ışığı altında ülkemizde yapılabilirliği ve yapılmasının kaçınılmazlığı göz önüne alındığında ön plana çıkan konuların şunlar olduğu düşünülmektedir:

1.  İnfeksiyon hastalıkları ve diğer sık rastlanan hastalıkların teşhisi için konvansiyonel tanı laboratuarlarında yapılabilir tekniklerin geliştirilmesi (PCR vb. DNA veya RNA ya da sinyal çoğaltma teknikleri)

2.  Hasta başında veya muayenehanelerde kullanılabilecek (near patients) tanı ve/veya takip kit veya detektörlerin geliştirilmesi (Streptokok deteksiyon kiti, hamilelik testi, glukometre gibi)

3.  Rekombinant DNA teknolojisi kullanılarak infeksiyon hastalıklarına karşı aşı geliştirilmesi (HBV virüs DNA sının küçük bir kısmının kas hücrelerine enjeksiyonu bu virüse karşı bağışıklık gelişmesini sağlayabilmektedir)

4.  Daha etkin ve ucuz aşı ve ilaç uygulama tekniklerinin geliştirilmesi (patates gibi bitkilerde rekombinant proteinler üretilerek sindirim sistemi aracılığıyla bağışıklığın sağlanabilmektedir)

5.  Biyoinformatik metodlar yardımıyla aktif tedavi edici moleküllerin araştırılması ve bu moleküllerin süratli bir şekilde uygun biyolojik sistemlerde test edilmesi

6.  8. Spesifik hastalık panellerine yönelik DNA veya protein çiplerinin geliştirilmeli

7.  Tedavi edici proteinlerin üretilmesine yönelik rekombinant DNA teknolojilerinin geliştirilmesi (eritropoetin, interferon gibi jenerik rekombinant proteinler patent koruması kalktığında üretilebilecektir)

8.  Biyolojik ve kimyasal çevre kirliliğini ölçebilecek deteksiyon sistemlerinin geliştirilmesi ^[2]

Kaynaklar

[1] tr.wikipedia.org/wiki/Moleküler_biyoloji
[2] Doç.Dr.M. Cengiz Yakıcıer (Bilkent Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü), "BİYOTEKNOLOJİ VE MOLEKÜLER BİYOLOJİ ALANINDAKİ GELİŞMELER VE MODERN TIP ALANINA ETKİLERİ", www.tubitak.gov.tr/tubitak_content_files/vizyon2023/si/EK-15.pdf