Biyoteknoloji ve hayvan yaşamındaki rolü

Biyoteknolojiyeni organizmalar yaratmak veya mevcut organizmaları değiştirmek için canlı sistemleri kullanma sürecidir. Bu işlem şunları kullanır: organizma sistemi yeni ürünler yaratmak veya mevcut ürün ve teknolojileri değiştirmek için bir tür şablon olarak. Biyoteknoloji ilaç, tarım ve birçok biyolojik alan gibi çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Biyoteknolojinin en yaygın uygulamalarından biri genetiği değiştirilmiş organizmaların veya kısaca GDO'nun oluşturulmasıdır.  

Genetikte biyoteknoloji, farklı sonuçlar elde etmek amacıyla bitki ve hayvanların DNA'sını manipüle etmek için kullanılır. Bu, manipüle edilen türlerin yeni formlarının ortaya çıkmasına yol açar; örneğin herbisitlere karşı dirençli olacak şekilde değiştirilmiş bir ürün ve dirençli olmayan orijinal bitki gibi. Biyoteknolojinin bunu yapmak için kullandığı yollardan biri, bir organizmanın DNA'sındaki belirli gen dizilerini değiştirmek veya belirli genlerin daha fazla ifade edilmesini veya bastırılmasını sağlamaktır. Örneğin, bir bitkinin sapını oluşturmaya yönelik bir gen ifade edici olabilir; bu daha aktif hale gelir ve böylece değiştirilmiş bitki daha kalın bir sap geliştirir.  

Aynı süreç organizmaları farklı hastalıklara karşı dirençli hale getirmek için de kullanılıyor. Genlerin modifikasyonu, gen ifadesini değiştirerek organizmanın bir hastalığa karşı doğal bir savunma oluşturmasını ve dirençli olmasını sağlayabilir. Veya hastalık ilk etapta organizmaya bulaşamaz. Gen modifikasyonu bitkilerde yaygın olarak kullanılsa da hayvanlar üzerinde de daha fazla kullanılmaya başlandı. Biyoteknoloji Endüstrisi Organizasyonuna göre, “Modern biyoteknoloji zayıflatıcı ve nadir hastalıklarla mücadele etmek için çığır açan ürünler ve teknolojiler sağlıyor.” 

Yeni Yaşam Olasılığı ve Tarıma Etkisi 

Biyoteknolojinin bu şekilde kullanılması yeni bir organizma türü yaratmasa da, popülasyonun çoğalması zaman içinde türlerin yeni bir çeşitliliğine yol açabilir. Başka bir varyasyonun yaratılması, popülasyonun maruz kaldığı koşullara ve çevreye bağlı olarak nesiller sürebilir. 

Çiftliklerde tutulan hayvan türleri yakından izlenmekte, düzenlenmekte ve stabil koşullarda tutulmaktadır. Bu düzenleme, değiştirilmiş yeni türlerin popülasyona hakim olması için gereken süreyi hızlandırabilir.   

Sonuç olarak, çiftliklerde tutulan hayvanlar daha yüksek oranda tür içi etkileşime sahiptir. Tür, yalnızca türünün diğer üyeleriyle etkileşime girebilir çünkü ortaya çıkan bulaşıcı bir hastalık olasılığı vardır (EID) daha yüksektir. Bir organizmanın direnmek üzere değiştirildiği hastalık, popülasyonun geri kalanını ele geçirebilir, başarılı üreme şansını ve değişikliğin daha fazla taşınması şansını artırabilir. Bu, değiştirilmiş türlerin hastalığa karşı dirençli hale geleceği ve böylece daha kaliteli bir ürün yaratılacağı anlamına gelir.   

Hayvan Türlerinde Hastalık Kontrol Sistemleri 

Biyoteknolojinin kendisi hayvanlardaki hastalıkları kontrol etmek için her zaman yeterli değildir. Bazen değişikliklere yardımcı olmak için başka sistemlerin de mevcut olması gerekir. Gen modifikasyonu ile birlikte hastalık kontrol sistemleri, türün hastalığa ne kadar iyi direnç gösterdiğinin genel etkinliğini artırabilir.  

Farklı hastalık kontrol sistemleri şunları içerir: önleyici faaliyetlerBu genellikle ilk savunma hattıdır. Önleyici eylemlerle amaç, sel kontrolünde kullanılan setler gibi sorunu başlamadan durdurmaktır. Kontrol sistemlerinin bir diğer şekli ise eklembacaklı vektör kontrolü. Pek çok hastalığa, hastalığın taşıyıcısı olarak hareket eden çeşitli zararlılar ve böcekler neden olur; ancak bu türler, hastalığı artık bulaştırmayacak şekilde de değiştirilebilir.  Son çalışmalar Yaban hayatı etkileşimleri üzerinde yapılan araştırmalar, "Amerika Birleşik Devletleri'nde mevcut olan ilgili hayvan patojenlerinin %80'inin potansiyel bir yaban hayatı bileşenine sahip olduğunu" göstermiştir. Yaban hayatının hastalıkları nasıl aktardığını kontrol etmek çiftlik hayvanlarındaki hastalıkları azaltabilir. 

Diğer yaygın kontrol sistemi biçimleri şunları içerir: konakçı ve nüfus kontrolüBu çoğunlukla enfekte popülasyonun üyelerinin itlaf edilmesi veya popülasyonun değiştirilmiş üyelerinin ayrılmasıyla yapılır. Eğer değiştirilmiş üyeler itlaf edilirse, popülasyondaki diğer değiştirilmiş bireylerle birlikte üreme şansları daha yüksek olabilir. Zamanla bu, türün hastalıklara dirençli yeni bir versiyonunun ortaya çıkmasına neden olacaktır.  

Aşılama ve gen terapisi de bir kontrol sisteminin yaygın biçimleridir. Daha fazla tür, virüsün zayıflatılmış bir formuyla aşılandıkça, tür bağışıklık kazanır. Ayrıca bir organizmanın genleri manipüle edilirse organizma o hastalığa karşı dirençli hale gelebilir. Bu kontrol, popülasyonun bir hastalığa karşı direncini daha da artırmak için konakçı ve popülasyon kontrolüyle birlikte kullanılabilir. 

Bu uygulamaların tamamı tarım ve gıda üretiminde biyoteknoloji sistemleriyle kullanılmaktadır. Hayvan türlerinin hastalıklara dirençli olması için manipülasyonu hâlâ nispeten yeni bir bilimdir; yani bir türün hastalığa tamamen dirençli veya bağışık hale gelecek şekilde göçü tam olarak araştırılmamış veya belgelenmemiştir. 

Biyoteknik ve genetik manipülasyon hakkında daha fazla bilgi edindikçe daha sağlıklı hayvanlar yetiştirme, üretim için daha güvenli gıda üretme yeteneğimizi artırıyor ve hastalıkların yayılmasını azaltıyoruz.  

Genetik Seleksiyonla Hastalıklara Direnç Yaratmak 

Bir hastalığa karşı doğal direnç gösteren bir popülasyonun üyeleri, seçici olarak yetiştirildi yani türün daha fazla üyesi bu özellikleri sergileyebilir. Bu da, bu üyelerin sürekli olarak diğer faktörlere maruz kalmaması ve daha kolay yavru üretebilmesi için itlafla birlikte kullanılabilir. Bu tür genetik seçilim, direncin hayvanın genetik yapısının bir parçası olmasına dayanır.  

Hayvan bir virüse maruz kalırsa ve bağışıklık sistemi aracılığıyla bağışıklık kazanırsa, bu direncin nesillere aktarılmama ihtimali vardır. Bunun nedeni üreme sırasındaki normal gen randomizasyonudur. İçinde Eenennaam ve Pohlmeier'in araştırması, "Hayvancılık üreticileri genetik seçilim yoluyla hastalık direnciyle ilişkilendirilen belirli genetik varyasyonları seçebilirler." 

Genetik Modifikasyonla Hastalıklara Direnç Oluşturma 

Bir popülasyonun üyeleri, spesifik bir hastalığa karşı dirençle sonuçlanan spesifik bir gen dizisi ile aşılanabilir. Gen dizisi ya bireydeki belirli bir gen dizisinin yerini alır ya da belirli bir diziyi etkinleştirir ya da devre dışı bırakır. 

Bizi yapılan testler ineklerde mastitis direncini içerir. İnekler, bir gen dizisinin aktivasyonuna yol açan ve ineklerde mastitise karşı direnci artıran lisostafin geni ile aşılanır. Bu, transgen aşırı ekspresyonunun bir örneğidir; yani gen dizisi kendisini tür için aynı olan DNA'nın bir kısmına bağladığı için tüm türe verilebilmektedir. Aynı türün farklı üyelerinden alınan DNA biraz farklılık gösterecektir, bu nedenle lizostafin geninin yalnızca bir üye için değil, türün tamamı için çalışacağını bilmek önemlidir.  

Diğer testler çeşitli türlerdeki enfeksiyon patojenlerinin baskılanmasını içerir. Bu durumda türe bir virüsün dizilişi aşılanacaktır. RNA. Bu dizi kendisini hayvanların RNA'sına ekleyecektir. Bu RNA, belirli proteinleri oluşturmak için kopyalandığında, eklenen yeni gen artık ifade edilecektir.  

Biyoteknolojinin Modern Tarıma Etkisi 

İstediğimiz sonuçları elde etmek ve hastalıkları kontrol altına almak için hayvanları manipüle etme eylemi bizim için yeni olmasa da, bunu nasıl yaptığımızın arkasındaki bilim büyük ölçüde ilerlemiştir. Genetiğin nasıl çalıştığına dair bilgimizle, yeni sonuçlar üretmek için genleri manipüle etme yeteneğimizle ve hastalıkları anlayışımızla, tarımda ve gıda üretiminde yeni seviyelere ulaşabiliriz. 

Hayvan türlerini zamanla değiştirmek için hastalık kontrol sistemleri ve biyoteknolojinin bir kombinasyonunun kullanılması, belirli bir hastalığa dirençli, hatta bağışık olan yeni bir versiyonun ortaya çıkmasına yol açabilir. Hastalığa dirençli bir popülasyonun üyeleri çoğaldıkça, onların yavrularının da DNA'larında hastalığa dirençli genler bulunacaktır.  

Hastalıklara karşı dirençli olan hayvanlar daha sağlıklı ve daha iyi bir hayat yaşayacak, bazı hastalıklara karşı aşı yaptırmaya gerek duymayacak ve tüketim için daha kaliteli ürünler üretecek. Maliyet-fayda analizi açısından hastalığa dirençli olmak çok faydalıdır çünkü hayvanların bakımına daha az para harcanacak ve bu hayvanlardan elde edilen ürünler daha kaliteli olacaktır. Hastalığa dirençli hayvanlar aynı zamanda gıda kaynaklı hastalıkların hayvanlar arasında ve insanlara bulaşmasını da durduracaktır.