moleküler biyoloji anabilimdalı

MOLEKÜLER BİYOLOJİ ANABİLİMDALI
Biyoloji bilimini klasik ve modern olmak üzere iki kategoriye ayırmak mümkündür.
Klasik biyoloji içerisinde Zooloji ve Botanik alt bilim dalları yer alırlar ve daha genel
konularda kendi alanları ile ilgili araştırmalar yaparlar. Moleküler biyoloji bütün canlıları
moleküler düzeyde inceleyen, moleküllerin yapısı ve fonksiyonlarını modern tekniklerle
araştırıp analiz eden, mikroorganizmaları model organizma olarak kullanıp yüksek yapılı
canlılardaki olayları araştıran ve elde edilen bulgu ve bilgileri çok farklı alanlarda yaşama
geçiren, modern biyoloji şeklinde tanımlanan bilim dalıdır. Moleküler biyolojiden elde edilen
bilgiler ve bu alanda kullanılan teknikler, Biyoteknoloji, Moleküler biyoteknoloji ve
Nanobiyoteknoloji gibi geleceğin bilim dallarının ortaya çıkmasını sağlamıştır. Bir başka
şekilde ifade edilecek olursa, her biri kendi içinde çok farklı bilimleri barındıran
Biyoteknoloji, Moleküler biyoteknoloji ve Nanobiyoteknoloji, moleküler biyolojinin
uygulama alanlarıdır.
Moleküler biyoloji klasik biyoloji şeklinde adlandırılan Zooloji ve Botanik gibi bilim
dallarından farklı olarak, yaşamın moleküler düzeyde anlaşılmasını sağlayan ve ortaya çıkan
sonuçların doğrudan uygulamaya döküldüğü bir alan olmuştur. Moleküler biyoloji 20.
Yüzyılda ortaya çıkmış, 1940’ lı yıllarda DNA nın genetik materyal olduğunun saptanmasıyla
giderek daha fazla araştırıcının ilgi duyduğu bir alan haline gelmiştir. 1953 yılında DNA
molekülünün heliks yapısının ortaya konulması ve aynı dönemde protein kimyasındaki
araştırmalar bu alandaki çalışmalara hız kazandırmıştır. 1970’li yıllara kadar geçen süreçte,
özellikle Konjugasyon ve Transformasyon gibi olaylarda Plasmid adı verilen, kendine has çift
iplikli halkasal DNA’sı olan, kendi kendine replikasyon yapabilen ekstrakromozomal
hareketli genetik yapıların bakteriler arasında aktarılması, moleküler biyolojiye olan ilgiyi bir
kat daha artırmıştır. 1960-1970 yılları arasında nükleik asitleri kesen enzimlerin keşfedilmesi,
1970’lerin başında moleküler biyolojide devrim niteliğinde gelişmelere yol açmıştır.
1973 yılında kesici enzimler ve Plasmidler kullanılarak başka bir organizmadan alınan
bir
genin
vektör
olarak
adlandırılan
plasmid
içine
yerleştirilmesi
sonucunda,
REKOMBİNANT DNA adı verilen yeni bir genetik materyal elde edilmiştir. Elde edilen bu
yapının başka bir organizmaya aktarılması (Transformasyon) sonucunda yeni özellik
kazanmış organizma elde edilmiş ve bu işlem GEN KLONLAMA olarak adlandırılmıştır.
Gen klonlama bir çok farklı aşamayı bünyesinde taşıyan ve günümüzde GENETİK
MÜHENDİSLİĞİ şeklinde ifade edilen komplike ve tamamen uygulamaya dönük bir alanı
doğurmuştur. Rekombinant DNA tekniğinin bulunması ve Gen Klonlama olayı, 1978 yılında
İnsan İnsülin geninin Escherichia coli bakterisine aktarılması ve insülin üretiminin
gerçekleşmesini sağlamıştır. Böylece Moleküler biyolojinin üretime dönük ilk
uygulaması yapılmış ve BİYOTEKNOLOJİ olarak adlandırılacak yeni bir bilim dalının
doğuşu gerçekleşmiştir.
Moleküler biyolojideki ikinci sıçrama 1989 yılında PCR (Polimeraz Zincir Reaksiyonu)
tekniğinin bulunması ile gerçekleşmiştir. Bu yöntem, kısa bir zaman diliminde (30 dakika
gibi) nükleik asitteki istenilen bir bölgenin veya genin enzimatik olarak milyarlarca kopyasını
çıkarmayı başarmıştır. PCR tekniği gen klonlamadan adli tıp alanına, Arkeolojik kazılarda
elde edilen fosillerden yeni canlıların oluşturulmasına, bütün canlılarda filogenetik
çalışmaların yürütülmesi ve sistematiğin %100 e yakın doğrulukta ve genetik materyal temel
alınarak yapılmasına (Klasik biyolojide morfolojisine bakılarak, yaşadığı coğrafik bölge
dikkate
alınarak,
yaprak-çiçek-dal
gibi
yapıların
şekline
göre
sınıflandırma
yapılmaktaydı. Eğitimde geleceğe dönük atılımlar yapmak isteyen bölümler, günümüzde
gerek bitki ve gerekse hayvansal organizmalardaki sistematik çalışmalarını da
moleküler biyolojik yöntemlerle yapmaktadırlar), Hemen her türlü kalıtsal hastalığın gen
düzeyinde saptanmasında, Özellikle viral salgınların ortaya çıkmadan belirlenmesinde, son
dönemde Dünya genelinde sıkça gündeme gelen antibiyotik dirençliliklerinin kaynak ve
nedeninin belirlenmesinde, Mutasyon ve polimorfizm çalışması gibi daha birçok alanda kısa
sürede ve büyük doğrulukta sonuçlar alınmasını sağlamıştır.
Moleküler Biyolojideki bu çarpıcı gelişme, takip eden yıllarda İnsan genom projesi,
Kopyalama, Prokaryot ve Eukaryot organizmalarda tam genom sekansının çıkarılması,
Biyoteknolojik aşıların üretimi, AIDS başta olmak üzere bir çok önemli hastalıkta kullanılan
teşhis kitlerinin üretimi, Biyoteknoloji uygulamalarının bitki ve hayvansal organizmalarda
yaygınlaşması, gezegenimizin en önemli sorunlarının beklide ilk sırasını oluşturan çevre
kirliliği ve iklim değişikliği ile mücadele, gen terapisi ve kök hücre uygulamalarının
yaygınlaşması gibi konularda büyük bir hızlanma ve saf ürünlerin elde edilmesinin yolunu
açmıştır. Bu gün için özellikle mikroorganizmalarda istenilen özelliğe sahip her türlü
iyileştirme yapılarak süper organizmalar üretip, bu organizmaları gerek Biyoteknoloji ve
gerekse Nano-biyoteknoloji alanında kullanmak artık oldukça kolaydır.
Moleküler Biyoloji anabilim dalımız, bütün bu gelişmelerin ışığında çalışma konularını
her geçen gün çeşitlendirerek başarıyla yürütmektedir. Anabilim dalımızda 1985 yılından
günümüze kadar çok sayıda Doktora ve Yüksek Lisans tez ve projesi ile bir çok araştırmacı
yetişmiş ve farklı Üniversitelerde akademisyen olarak çalışmanın yanı sıra, özel sektörde
istihdam edilmişlerdir.
Moleküler Biyoloji anabilim dalımız Prof. Dr. Ömer ÇOLAK, Prof. Dr. Burhan
ARIKAN ve Prof. Dr. Hatice KORKMAZ GÜVENMEZ’den oluşmaktadır. Anabilim dalımız
Moleküler Bioyoloji Araştırma laboratuarı, Mikrobiyoloji Araştırma laboratuarı ve TUBİTAK
desteği ile kurduğumuz YEMEN-TUBİTAK araştırma laboratuarlarında lisansüstü, bireysel
ve TUBİTAK projelerini yürütmektedir. Anabilim dalımızda çalışmalarını sürdüren Prof. Dr.
Burhan ARIKAN ve Prof. Dr. Hatice KORKMAZ GÜVENMEZ aynı zamanda Biyoteknoloji
Anabilim Dalı öğretim üyeleri olup, çalışmalarını eş zamanlı olarak devam ettirmektedirler.
Başlangıçta bir çoğunu kendimizin yaptığı (Hocamız Prof. Dr. Ömer ÇOLAK)
ekipmanlarımız (Yüksek devirli santrifüj, elektroporasyon ve elektrofüzyon sistemleri,
PCR sistemi, PULSED FİELD, PAGE, Gradient gel, İki boyutlu gel, Agaroz gel, Güç
kaynağı ve Fraksiyon kolektör ile Destaining sistemleri gibi Elektroforez ekipmanları)
ile çalışmalarımızı sürdürürken, bu gün her üç laboratuarımızda da Moleküler Biyoloji ve
Biyoteknoloji çalışmaları için gereksinim duyulan bütün ekipmanlar ve alt yapı donanımı
mevcuttur. Anabilim dalımızda yer alan öğretim üyeleri Ç.Ü. Tıp Fakültesi onkoloji, tıbbi
biyoloji, gastroenteroloji ve çocuk alerjisi anabilim dalları ile ortak lisansüstü eğitim program
ve projeleri yürütmektedir.
Anabilim Dalımız Öğretim üyelerinden Prof. Dr. Burhan ARIKAN ve Prof. DR.
Hatice KORKMAZ GÜVENMEZ’in TUBİTAK-MAM grubu ile başlattığı, bütçesi
5.400.000 TL olan ve enzim Biyoteknolojisi temelli YEMEN projesine, daha sonra Prof.
Dr. Ömer ÇOLAK ve Genel Biyoloji anabilim dalı öğretim üyesi Prof. Dr. Sadık
DİNÇER de dahil edilmiş ve proje başarıyla tamamlanmıştır.
Projede Çukurova Üniversitesi FEF Biyoloji Bölümü Moleküler Biyoloji Anabilim
dalı ile birlikte TUBİTAK-MAM, Marmara Üniversitesi, Kocaeli Üniversitesi, Ege
Üniversitesi, Tarım Bakanlığı Ankara ve Aydın Erbeyli Tavukçuluk Enstitüsünden
yaklaşık 50 araştırmacı yer almıştır. Bu büyüklükte bir proje hem Üniversitemiz hem de
bölümümüz için ilk olma özelliğindedir. Bu proje kapsamında bölümümüze bir adet
ileri araştırma olanaklarına sahip araştırma laboratuarı kazandırmanın yanı sıra, proje
çıktısı olarak çok sayıda genç bilim insanının yetişmesi, çok sayıda bilimsel makale ve
bir ürüne ait patent alınmıştır “Patent bölümümüz için bir ilktir”. Daha da önemlisi
ülkemizin tamamen dışa bağımlı olduğu bu alanda rekabet edebilir ürünler
geliştirilerek kullanıma sunulmuştur. Moleküler biyoloji anabilim dalı ilkleri
başarmanın gururunu yaşamakta olup, bunu saygın araştırıcı kadrosuna ve çalışmalar
için gerekli olanakları sağlayan Ülkemiz, Üniversitemiz ve Bölümümüze borçludur.
Anabilim dalımızda görev alan öğretim üyelerimiz 1985 yılından itibaren günümüze
kadar geçen süreçte, çok sayıda Yüksek lisans ve Doktora öğrencisine danışmanlık yaparak
her birini projelerle desteklemişlerdir.
Prof. Dr. Ömer ÇOLAK toplam 26 Yüksek lisans ve 12 Doktora tez öğrencisini mezun
ederken, halen 2 Yüksek lisans ve 2 Doktora öğrencisine danışmanlık yapmaktadır. Hocamız
toplamda 42 Lisansüstü öğrenciye danışmanlık yapmıştır. Mezun ettiği öğrencilerden 5
Profesör, 1 Doçent ve 1 Yrd. Doç. değişik üniversitelerde görev yapmaktadır. Hocamız
toplamda 55 lisansüstü ve bireysel proje ile 2 TUBİTAK projesi tamamlamıştır.
Prof. Dr. Burhan ARIKAN toplam 20 Yüksek lisans ve 5 Doktora tez öğrencisini
mezun ederken, halen 6 Doktora öğrencisine danışmanlık yapmaktadır. Hocamız toplamda 31
lisansüstü öğrenciye danışmanlık yapmıştır. Mezun ettiği öğrencilerden 1 Profesör, 1 Doçent
ve 2 Yrd. Doç. Değişik üniversitelerde görev yapmaktadırlar. Hocamız toplamda 38
lisansüstü ve bireysel proje ile 2 TUBİTAK projesi tamamlamıştır.
Prof. Dr. Hatice Korkmaz GÜVENMEZ toplam 11 Yüksek lisans ve 1 Doktora tez
öğrencisini mezun ederken, halen 4 Yüksek lisans ve 4 Doktora öğrencisine danışmanlık
yapmaktadır. Hocamız toplamda 20 Lisansüstü öğrenciye danışmanlık yapmıştır. Hocamız
toplamda 22 lisansüstü ve bireysel proje ile 1 TUBİTAK projesi tamamlamıştır.
Anabilim dalımızda yer alan öğretim üyelerimizin gerçekleştirdikleri çalışmaları çok
sayıda Yurt dışı ve Yurt içi dergide yayınlayarak bilim dünyasına duyurmuşlardır.
Anabilim dalımızda gerçekleştirilen araştırmaları aşağıdaki başlıklarda toplamak
mümkündür.
1-Atıksu arıtma (Aktif çamur, SBR, Nitrifikasyon/Denitrifikasyon ve Alg-oksidasyon),
biyogaz üretimi ve katı atıklardan kompost üretimini içeren Çevre ve Enerji Biyoteknolojisi
2-Hastahane kaynaklı bakterilerde antibiyotik dirençliliğinin kökeninin saptanması,
dirençlilik düzeyi, konjugasyon ve transformasyon ile bakteriler arasında plasmid aktarımı,
mikrobiyal aşı hazırlama konularını içeren Moleküler biyolojik çalışmalar
3-Bakteriyofajlar ve faj dirençlilik mekanizmaları (Mikrobiyoloji-Moleküler biyoloji
çalışmaları)
4-Antibiyotik üretimi ve saflaştırılması (Farmasötik Biyoteknoloji)
5-Mikrobiyal enzim üretimi ve biyoteknolojik uygulamaları (Amilaz, Selülaz, Ksilanaz,
Poteaz,
Lipaz,
Kitinaz,
Keratinaz,
Tyrosinaz).
Mikrobiyal
Enzim
Biyoteknolojisi/Moleküler Biyoteknoloji
6.Ekstremophilik enzimler ve biyoteknolojik uygulamaları (Endüstriyel Biyoteknoloji)
7-Tıbbi önemi olan mantar kültürünün yapılması ve üretimi (Ganoderma lucidium,
Pleurotus oestratus) Farmasötik Biyoteknoloji
8-Meme kanseri, prostat kanseri ve ilgili genler (Moleküler Biyoloji)
9-Gıda patojenleri ve bunlara ait toksinler (Gıda Biyoteknolojisi)
10-Allerjen etki gösteren mantarlar ve antikor üretimi (Farmasötik Biyoteknoloji)
11-Cold shock proteinler ve Cold aktif mikrobiyal enzimler (Gıda/Endüstriyel
Biyoteknoloji)
12-Transpozonlar ve transpozable yapılar (Moleküler Biyoloji)
13.Bitki Büyümesi ve gelişimi indükleyen mikroorganizmalar ve metabolitler (Bitki
Biyoteknolojisi)
Bütün bu alanlar, anabilim dalımızdaki öğretim üyelerinin sürekli olarak güncel ve
gelecekte ön plana çıkacak alanlarda araştırmalar yaptıklarının ve kendilerini sürekli
geliştirdiklerinin bir göstergesidir.
Anabilim dalımızda, burada başlıklar halinde verdiğimiz araştırma konuları ile ilgili
geleceğe dönük çok sayıda tasarlanmış ve fizibilite çalışmaları tamamlanmış projelerimiz
vardır. Henüz projelendirilmedikleri için burada paylaşma olanağımız bulunmamaktadır.
Bununla birlikte, şu an değerlendirmede olan ve önemli bir sanayii kuruluşu ile birlikte Bilim
ve Sanayi Bakanlığına sunduğumuz SANTEZ projesini bunlara örnek olarak vermemiz
mümkündür.
Çukurova Üniversitesi FEF Biyoloji Bölümü Moleküler Biyoloji Anabilim Dalının
bünyesinde yer alan değerli öğretim üyelerimiz; gerçekleştirmiş oldukları çalışmaları,
yetiştirdiği son derece değerli ve her biri diğerinden daha donanımlı lisans üstü öğrencileri,
başarıyla tamamladıkları örnek ve Üniversitemiz düzeyindeki en yüksek bütçeli projesi,
çalışmalardan ürettikleri çok sayıda uluslararası ve ulusal yayınları ve yarattıkları istihdam
olanakları ile Lisans öğrencilerimiz ve bu alana ilgi duyan, geleceği kafalarında şekillendirmiş
genç beyinlere ışık tutacak, onların geleceğe dönük öz güvenlerinin gelişmesine katkı
yapacaklardır.
Bu gün her alanda bildiklerimizin hemen hepsi doğada var olan ve bizlerin fark
edebildikleri olaylardır. Her gün doğal seyrinde gerçekleşen bu olayları fark edip laboratuar
koşullarında hızlandırabildiğimiz takdirde, milyonlarca yılda ortaya çıkan değerleri kısa
sürede daha saf, daha bol ve daha ekonomik düzeyde oluşturmak mümkündür.
Anabilim Dalımızın gelişmesinde emeği geçen ve her alandaki olumlu katkıları ile
saygın bir değer üreten, Moleküler Biyoloji Anabilim Dalı öğretim üyeleri, asistanları ve
Lisansüstü öğrencilerine sonsuz teşekkür ediyor, başarılarının devamını diliyorum.
Prof. Dr. Burhan ARIKAN
Moleküler Biyoloji ABD Başkanı