Gen Bankaları Nasıl Çalışır?

Nuh'un İncil hikayesini gündeme getirmeden gen bankaları fikrini tanıtmak neredeyse imkansız. Eski Ahit figürü, korkunç bir selden kurtulmak için her hayvandan iki tanesini devasa bir ahşap tekneye doldurdu . Yağmurlar geldi, tekne değerli yükünü dalgaların üzerinde taşıdı ve diğer her şey derinliklerde boğuldu. Sular nihayet çekildikten sonra , hayvanlar harap olmuş, suyla dolu bir Dünya'yı yeniden doldurmak için karaya çıktılar .

Bu hikayeyi ister gerçek ister efsane olarak kabul edin, Nuh'un girişimi, gen bankaları kurma yönündeki mevcut çabalarla birçok çarpıcı benzerlik paylaşıyor . Bu sefer etrafta dev ahşap gemiler yok ve kapsam, çiftlik hayvanları ve egzotik hayvanları toplamanın çok ötesine geçiyor. Bunun yerine, araştırmacılar binlerce bitki ve hayvandan genetik örnekler toplamak ve onları donmuş kasalarda saklamakla meşguller.

Bir organizmanın genleri esasen onun planlarıdır, her canlı hücrede özenle detaylandırılmış DNA zincirleridir . Bu genetik materyali düzgün bir şekilde dondurarak, gelecek çağların planlarını koruyabiliriz.

Bu çabalar bir yandan Nuh'un çabalarıyla büyük ölçüde örtüşmektedir. ABD Balık ve Yaban Hayatı Servisi'ne göre, şu anda gezegende nesli tükenmekte olan 900'den fazla hayvan türü var. Tanrı'dan gelen bir sel ile yüzleşmek yerine, yüzyıllardır süren insani genişleme, sömürü ve kirliliğin getirdiği koşullar tarafından büyük ölçüde tehdit ediliyorlar. Bilim adamları, genlerini şimdi korursak, onları daha sonra klonlama yoluyla yeniden sunabileceğimizi düşünüyorlar. Aynı şekilde, birçok mahsul türü de tehdit altındadır.

Ancak gen bankaları, insan ırkının bir dahaki sefere önemli bir dosyayı yanlışlıkla silmesi için küresel bir yedekleme sisteminden daha fazlasıdır. Gezegenin bitkileri ve hayvanları için genetik master planları toplayarak, doğal dünyanın iç işleyişini daha iyi inceleyebiliriz.

Bu makalede, gıda mahsullerinden ve soyu tükenmiş vahşi yaşamdan tüm insan popülasyonlarının DNA profillerine kadar, Dünya'nın canlı yaratıklarının genlerini toplamak ve depolamak için mevcut çabalara bakacağız . Yağmurlu bir gün için para biriktirdiğimizi söyleyebilirsin.

Durup etrafınızı saran uygarlığa bakarsanız, gerçekten şaşırtıcı bazı manzaralar görebilirsiniz: bulutlara dokunan uçaklar ve gökdelenler , karayı çaprazlayan elektrik şebekeleri ve yol sistemleri ve gezegenin çoğunu saran görünmez iletişim ağları. Yine de bilim, sanat ve felsefedeki en büyük başarılarımızın tümü, çok önemli bir atılıma geri dönüyor: yerli tarım. İlk insanlar sonunda kalıcı yaşam ve mahsul yetiştirmek için avcılık ve toplayıcı yaşam tarzını terk etmeye başladığında, sonunda insan kültürü olarak bildiğimiz şeylerin çoğuna adamaya zamanları oldu.

İlk insanlar çeşitli temizlenmiş bitki ve hayvan kaynaklarına bağımlıyken, o zamandan beri devasa tarlaların milyonlarca insanı besleyen tek bir gıda ürününü desteklediği noktaya ulaştık. Bu, gıda arzımızı çok hassas bir duruma sokar. İklim değişikliği yeni haşereler ortaya çıkarırsa veya bir alanı eski bir canlanma mahsulü için elverişsiz hale getirirse ne olur? Ya hastalık ya da doğal ve insan yapımı felaketler onu silerse? Bu ekinlerin arkasındaki genleri depolayarak kendimize bir yedek sağlarız - deyim yerindeyse bankadaki para .

Ancak büyük nakit mahsuller, araştırmacıların gen bankalarında topladığı tek tür değil. Örneğin sıradan patatesi alın. Dondurucudaki tek spud değil - araştırmacılar, patates kızartmasını ve geleceğin Tater Tots'unu korumak için dünyanın farklı yerlerinden binlerce yumruyu saklar. Yumruların önemli bir yiyecek türünü hedef alan bir hastalık ortaya çıkarsa, belki de daha az bilinen başka bir tür, uygun bir ikame görevi görecek veya dirençli bir tür oluşturmak için gerekli genetik bilgileri içerecektir.

Eczanelerimizin yanı sıra yemek tabaklarımızı da bitkiler dolduruyor elbette. Gen bankaları, bir gün yeni ilaçların geliştirilmesinde çok önemli bir rol oynayabilecek bitkileri koruyarak gelecekteki bilinmeyenlere hazırlanmamızı sağlıyor. Bu, yalnızca kullandığımız bitkileri korumakla kalmayıp , geri kalanını koruyarak küresel biyoçeşitliliği korumak için bir neden daha. Bu, ABD Balık ve Yaban Hayatı Servisi tarafından tehlike altında olarak listelenen dünyanın dört bir yanından 500'den fazla bitki türünü içerir. Amazon yağmur ormanlarının nesli tükenmekte olan bir bölümünde şu anda keşfedilmemiş hangi harika ilacın olduğunu kim bilebilir?

Bitki genlerinin stoklanması kavramı yeni bir şey değil. Çiftçiler, binlerce yıl boyunca gelecekteki hasatları sağlamak için tohumları depoladılar. Bugün, dünyanın her yerindeki tohum bankaları, özellikle hayati gıda ürünleri olan ürünler için genetik planları tarihlemek ve depolamak için çalışıyor. Bunlardan bazıları devlete aittir, diğerleri özel ve uluslararası kuruluşlar tarafından işletilmektedir. Bu işlemlere ayrıntılı bir bakış için Tohum Bankaları Nasıl Çalışır başlıklı makaleyi okuyun .

Botanikçiler genetik materyali iki şekilde koruyabilirler. Bir yöntem, tohumların tipik bir kışla aşağı yukarı aynı sıcaklıklarda kurutulmasını ve dondurulmasını içerir. Bazı tohumlar bu durumda onlarca yıl hayatta kalabilir, ancak sonunda taze, hayati tohumlar sağlamak için çözülme ve yeniden büyüme gerekir. Bununla birlikte, tohumlar daha düşük, kriyonik sıcaklıklarda dondurulursa, tüm moleküler hareket durur. Bu ikinci yöntem, normal dondurmadan çok daha pahalı olmakla birlikte, bir bitkinin genetik materyalinin raf ömrünü büyük ölçüde artırır.

Şu anda dünya çapında 1.400'den fazla gen bankası yüzlerce farklı bitkiden tohum ve gen örnekleri depolamaktadır [kaynak: Popular Science ].

Peki ya gezegenin hayvan yaşamı? Bir sonraki sayfada, nesli tükenmekte olan hayvanları koruma ve soyu tükenmiş olanları diriltme çabalarımızdan bazılarına bakacağız.

Tohum bankaları tipik olarak yaygın olarak yetiştirilen ekin bitkilerine öncelik verirken , hayvan genlerini stoklamak isteyen bilim adamları farklı bir yöne odaklanır: yok olma eşiğindeki türler. Bu nispeten küçük bir girişim gibi görünüyorsa, ABD Balık ve Yaban Hayatı Servisi'nin şu anda 900'den fazla türü nesli tükenmekte olan olarak listelediğini düşünün. Mevcut eğilimler devam ederse, bilim adamları önümüzdeki 30 yıl içinde 1.000'den fazla memeli türünün neslinin tükeneceğini tahmin ediyor [kaynak: The Frozen Ark Project ].

Nesli tükenmekte olan hayvanların genlerini korumak için çeşitli programlar çalışıyor. Çin'deki Chengdu Dev Panda Yetiştiriciliği Araştırma Merkezi, pandalardan ve diğer yerli türlerden alınan yumurta, sperm ve diğer doku örneklerini soğuk hava deposunda muhafaza ediyor. Birleşik Krallık'ın Donmuş Gemi Projesi, dünya çapında nesli tükenmekte olan hayvanlara ayrılmış benzer gen bankalarından oluşan bir ağ oluşturma misyonunu üstlendi.

Hindistan'daki bilim adamları, neslinin tükendiği ilan edildikten yarım yüzyıldan fazla bir süre sonra Hint çitasını yeniden vahşi doğaya yeniden sokmak için çalışarak bu fikri bir adım daha ileri götürdüler. Araştırmacılar kriyojenik olarak korunmuş dokulardan yoksun olsalar da, müzelerden ve hayvanat bahçelerinden deri ve kemik dokuları toplayabildiler. Günümüz İran'ındaki benzer çita popülasyonlarının genlerini inceleyerek genetik boşlukları doldurmayı umuyorlar.

Bununla birlikte, bilim adamları evcil hayvanları tamamen gözden kaçırmadılar. Bazı gen bankaları , büyük çiftlik hayvanlarından alınan DNA'yı belgelemek ve depolamak için yola çıktı. Birleşik Krallık Tarım ve Kırsal Kalkınma Bakanlığı, Büyük Britanya ve Kuzey İrlanda'daki koçların genetik profillerini korumak için bir meni arşivi kurdu.

Hayvanlar için genetik bilgiyi korumak için bilim adamları, gelecekteki klonlama için en iyi şansı sağlamak için hedef türlerden çeşitli sperm, yumurta, saç, deri ve kan örneklerini kriyojenik olarak dondurmalıdır. Bunu başarmak için bilim adamları, taşıyıcı anne olarak ilgili bir türden bir dişi kullanacaklardı. Taşıyıcı annenin yumurtalarından birini alıp klonlanacak hayvandan bir hücre ile kaynaştırırlardı. Anne aslında başka bir tür doğurur - onu biyolojik bir anne yapar ama genetik değil. Bu işlem hakkında daha fazla bilgi için Klonlama Nasıl Çalışır başlıklı makaleyi okuyun .

Bu süreç işe yarar mı? Bilim adamları zaten yapabileceğini kanıtladılar. 8 Ocak 2001'de ABD'li bilim adamları, Hindistan ve Asya'ya özgü, nesli tükenmekte olan büyük bir öküz olan bir baby gaur'un doğumunu duyurdular. Gaur'un annesi ise sıradan bir inekti.

Gezegeni soyu tükenmiş ve nesli tükenmekte olan hayvanlarla yeniden doldurmak için bu tekniğin yaygın olarak kullanılmasına hala yıllar var. Kısa vadede, bu tür gen bankaları, bilim insanlarının nesli tükenmekte olan türleri incelemesine ve gelecekte onları en iyi şekilde nasıl sürdüreceklerini öğrenmesine olanak tanır.

Peki ya bu yakın yok oluşların çoğundan sorumlu olan türler? Bilim adamlarının insan genetik materyallerini de korumaları şaşırtıcı olmamalı. Doktorların suni tohumlamada kullanılmak üzere spermi dondurduğu sperm bankaları en önemli örnektir.

İzlanda'nın deCODE projesi gibi diğer gen bankaları, tıbbi araştırmalar için insan genetik materyalini depolar. Çin şu anda Taizhau şehrinde yaşayanlardan genetik verileri toplamak ve depolamak için çalışıyor. Araştırmacılar şimdiden 10.000 kişiden örnekler topladılar ve toplam 5 milyon [kaynak: BBC News ] toplamayı umuyorlar.

İnsanlar durmadan donmuş gemilerini yüklüyorlar. Onları Norveç'in buzlu dağlarında sakladık, yeraltı mahzenlerine gömdük - hatta aya gen bankaları göndermekten söz ediliyor . Bir gün, doğal veya insan yapımı felaketlerle harap olmuş bir gezegeni yeniden inşa etmek için bu genetik rezervuarlara ihtiyacımız olacak mı?

Umarım, asla öğrenmek zorunda kalmayız. Hayatın arkasındaki genetik mucizeler hakkında daha fazla bilgi edinmek için sonraki sayfadaki bağlantıları keşfedin.

İlgili Makaleler

Daha Fazla Harika Bağlantı

Kaynaklar

­