Biyoteknoloji nedir ne iş yapar?

Karanlıkta parlayan ağaçların aydınlattığı bir ormanda elektrik tüketmeye ihtiyaç duymadan yürüdüğünüzü hayal edebiliyor musunuz? Ya da, ihtiyacınız olursa, doktorunuz hayatınızı kurtarmak için organlarınızı çoğaltabilir ve bir 3D yazıcıda yazdırabilir. Ve belki de en büyük ironi, virüsler gibi tehlikeleri nedeniyle insanlık tarafından hor görülen bazı organizmaların, enerjiyi daha verimli üretmek için müttefikimiz olmaları gerçeğinde bulunabilir. Tüm bu gerçekler, biyoteknoloji sayesinde kurgu olmaktan çıkabilir.

Biyoteknoloji nedir?

Biyoteknoloji, canlı organizmalarda meydana gelen doğal biyolojik süreçlerin insanlığa fayda sağlayan ürün ve hizmetler geliştirmek için kullanılmasına dayanan bilim dalıdır. Çeşitli endüstrilerde faydalı ürün ve hizmetler oluşturmak için canlı organizmaların, moleküllerin ve hücrelerin manipülasyonuna izin veren bir araçtır.

Biyoteknoloji teknikleri binlerce yıldır insanlar tarafından bilinçsizce kullanılmasına rağmen, diğer bilim dallarına göre nispeten yeni bir bilim dalıdır. Örneğin ekmek, bira ve şarap gibi yiyecek ve içeceklerin fermantasyonu 7000 yılı aşkın süredir kullanılmaktadır. Bitki ve hayvan seleksiyonu ve selektif ıslah teknikleri de daha dayanıklı veya verimli çeşitler elde etmek için yüzyıllardır kullanılmaktadır.

Ancak, 20. yüzyılda, DNA ve moleküler yapısının keşfi ile biyoteknoloji bir atılım yaşadı. O zamandan beri, genetik manipülasyon ve moleküler biyoloji gibi giderek daha hassas ve sofistike teknikler geliştirildi. Biyoteknoloji, topluma değerli faydalar sağlamakta ve tarım, gıda endüstrisi, tıp, enerji ve diğer birçok alan gibi çok çeşitli alanlarda kullanılmaktadır.

Bugün, genel olarak, biyoteknolojiye yönelik iki ana yaklaşım ayırt edilebilir: doğal biyolojik süreçlerin kullanımına dayalı yaklaşım ve genetik mühendisliğine dayalı yaklaşım.

Geleceği biyoteknoloji ile tasarlamak: biyoteknolojinin günlük yaşamda şaşırtıcı uygulamaları

Biyoteknolojinin günlük hayatımızda bulabileceğimiz bazı örnekleri, fermente gıdaların üretimidir. Peynir, yoğurt veya ekmeğe yol açan gıdaları fermente etmek için bakteri ve maya gibi mikroorganizmaların kullanılması, biyoteknolojinin biyolojik yaklaşımının bir sonucudur.

Topraktan ve sudan zehirli maddeleri ayrıştırmak için kullanılan biyoetanol veya mikroorganizmalar gibi biyoyakıtların üretimi gibi. Daha sonra ilaçlarda kullanılan bitkilerde belirli türde biyoaktif bileşikler üretmek için doku kültürü teknikleri bile.

Bu yaklaşımın içinde, biyoteknolojide en umut verici araştırma alanlarından biri haline gelen insan organlarının 3D baskısı da var. 3D baskı organları, 3D baskı teknolojisi kullanılarak insan hücrelerinden üç boyutlu bir yapı oluşturulmasını içerir. Araştırmacılar, biyouyumlu malzemeler ve biyomalzemeler kullanarak hücreleri ve yapıları 3B olarak yazdırabilir. Bu şekilde, basılı dokular hasarlı dokuyu onarmak ve nihayetinde tüm organları değiştirmek için kullanılabilir.

Öte yandan, genetik mühendisliğine dayalı yaklaşımdan bahsettiğimizde, organizmaların özelliklerini değiştirmek ve yeni ürün ve hizmetler geliştirmek için genetik materyallerinin doğrudan manipüle edilmesine dayanan teknikleri kastediyoruz. Yaygın bir örnek, zararlılara ve hastalıklara dirençli, böylece pestisit ihtiyacını azaltan veya daha besleyici ve yetersiz beslenmeyle mücadeleye yardımcı olabilecek GDO’lu mahsullerin geliştirilmesi olabilir.

Ayrıca tıp alanında, hastaların DNA’sındaki mutasyonları düzeltmek ve orak hücreli anemi, kas distrofisi ve diğer rahatsızlıkları tedavi etmek için gen düzenleme teknikleri kullanılır. Aynı kapsamda, memeli hücreleri veya mikroorganizmalar, ilaçlarda ve terapilerde kullanım için büyük miktarlarda insan proteinleri üretmek üzere modifiye edilebilir.

Telekomünikasyon sektöründe bile, biyoteknolojideki gelişmeler, fiber optik üretiminde kullanılan daha kaliteli ve daha saf malzemelerin üretilmesini sağlamıştır. Ekranlarımızda bile! Bazı mikropların, dokunmatik ekranlar ve güneş panelleri gibi elektronik bileşenlerin imalatında kullanılan grafen gibi iletken malzemeleri üretebildiği bilinmektedir.

Ve yukarıda belirttiğimiz gibi, bilim adamları denizanası ve ateşböceklerinden biyolüminesan genlerin dahil edilmesi sayesinde karanlıkta parlayan ağaçlar yaratmaya çalışıyorlar. Bu aydınlatılmış tesislerin, harici bir güç kaynağına ihtiyaç duymadan birkaç hafta boyunca sürekli ışık yayabildiği gösterilmiştir. Bu ağaçlar, elektrik tüketmeye gerek kalmadan sokakları ve parkları aydınlatmak için kullanılabilir. Hâlâ daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulsa da, biyolüminesan ağaçlar gelecekte gece aydınlatması için sürdürülebilir bir çözüm olabilir.

Genel olarak, biyoteknoloji uzun yıllardır toplumumuz üzerinde büyük bir etki yaratmış, insanların yaşam kalitesini iyileştirmiş ve önemli çevre ve sağlık sorunlarının çözülmesine yardımcı olmuştur. Ayrıca biyoteknoloji, sürekli gelişen ve çok sayıda istihdam ve yatırım fırsatı sunan bir alan olması nedeniyle ekonomik büyümeyi hızlandırma konusunda muazzam bir potansiyele sahiptir.

Bu nedenle, araştırma ve geliştirmeye yatırım yapmaya devam etmek, kullanımına ilişkin etik standartları düzenlemek ve oluşturmak, bu alanda ilerlemeye devam edebilmek için yeni teknolojilere güvenmek ve sanayi, eğitim ve Ar-Ge gibi farklı sektörler arasında işbirliği yapmak esastır.

Biyoteknolojinin, ürünlerin ve yenilikçi hizmetlerin yaratılmasına olanak sağlayacağı için iklim krizi, gıda güvenliği, sağlık, enerji ve telekomünikasyon, nüfusun yaşlanması ve dijital ekonominin gelişimi gibi en acil küresel zorlukların çözümünde temel bir rol oynaması bekleniyor.

Kim bilir belki de birkaç yıl sonra bir hastane odasındaki baskılı bir organın hayatımızı kurtarması sayesinde kendimizi biyolüminesan ağaçların arasında yürüyüş yaparken bulacağız.