Biyolojiye gercekci yaklasimin tek adresi.

Arama Sonuçları..

Toplam 72 kayıt bulundu.

Biyolojik Silahlar ve Biyosensörler

Bakterilerin bir kısmı görünmeyen dostlarımızdır; bazıları sindirim sistemimize yardım ederken, bazıları vücudumuzdaki zehirleri yok ederler. Kimi bakteriler ise bizleri hasta eder. Vücudumuzun içinde veya dışında yaşayan bu ilginç mahlukçuklar hayatımızın ayrılmaz parçalarıdır her hâlükârda. Ancak bir de ‘katil’ bakteriler var ki, zalim insanların ellerine geçtiklerinde biyolojik silah olarak kullanılabilirler. Biyolojik silahlar; insanları, hayvanları veya tarımsal ürünleri öldürücü veya ağır derecede hasta edici olan mikroorganizmalar ile, bunlardan üretilen zehirli maddelerdir. Hatta sadece hastalık ve ölüme yol açan mikropların kendileri değil; bunların taşıyıcıları da meselâ böcekler bu sınıfa dahildir. Biyolojik silahlar kitle imha silahları içindeki en problemli ve tehlikeli silahlardır. Nükleer veya kimyasal silahlardan çok daha fazla insanı hedef alırlar. Diğer silahlara göre maliyetlerinin düşük olması, rutin güvenlik sistemleriyle tesbit edilemiyor olmaları gibi değişik nedenlerle insanlık için ciddi tehdit unsurudurlar. Kimyasal silahların aksine hemen tesir etmezler. Yaklaşık 24-48 saatlik bir kerahet devresinden sonra tesirleri ciddi olarak görünür ve o zamana kadar da eğer mikrop kullanıldı ise çoğalarak etrafa yayılmaya devam ederler. Biyolojik silahlar kimyasal olanlara göre çok daha fazla öldürücüdür. Meselâ 10 gr. şarbon sporu, 1 ton sinir gazı Sarin’in öldürebileceği kadar insan öldürebilir. Biyolojik silah tehlikesine karşı yapılması gerekenler ise şöyle özetlenebilir: • Biyosensörler ile tehlikenin tesbiti ve tanımlanması. • Mikrobiyal zehirlere karşı antidotların hazırlanması. • Antibiyotik ve aşı geliştirilmesi. Bakteriler, virüsler ve toksinler biyolojik silah olarak kullanılabilirler ve hepsinin birbirinden farklı özellikleri vardır. Son yıllarda biyoteknolojik metodların hızla ilerlemesi bu bilgi ve teknolojilerin kötü amaçlara âlet edilme tehlikesini de beraberinde getirdi. Genetik mühendisliği çalışmalarındaki ilerlemeye paralel olarak biyolojik silahların etkisini artırıcı ve tesbit edilmelerini zorlaştırıcı gelişmeler ise, bu silahlara karşı yapılan savunmayı daha da güçleştirecektir. Genetik olarak dizayn edilmiş organizmalar, biyo-silah üretiminde kullanılabilir durumdalar ne yazık ki. Örneğin: • Mikroskobik toksin veya biyoregülator fabrikasına dönüştürülmüş mikroorganizmalar, • Antibiyotik, aşı gibi rutin kullanılan ilaçlara bağışıklık kazandırılmış organizmalar. • İmmunolojik profilleri değiştirilerek bilinen tesbit metodları ile tesbit edilemeyen organizmalar. • Antikor bazlı sensör sistemlerinin tesbitinden kaçabilecek organizmalar. Bilimi kötü ve vahşi amaçlarına alet etmeye çalışanlar biyolojik silahların etkisini artırıp tesbitini zorlaştırmaya çalışırken, bizlere de, biyolojik silahların zararlı tesirlerini gidermeye çalışmak ve onların üretiminde kullanılan maddelerin tesbitini kolaylaştıracak metodları bulmak düşüyor. Biyolojik silahlara karşı erken tesbit, uyarı ve tedavi metodlarının geliştirilmesi insanlık için bir zorunluluk haline gelmiş bulunuyor. Tehlikeli biyolojik maddelerin varlığının tesbitinde en önemli unsur biyosensörlerdir. Biyosensörler (biyo-alıcılar, biyolojik dedektörler) biyolojik materyallerin alıcılar ile tesbit edilip ölçülebilir sinyallere dönüştürüldüğü aletlerdir. Alıcılar tarafından tesbit edilen tanımanın sinyale dönüştürülmesinde kullanılan metodlara göre, bu biyosensörleri kabaca (1) optik sensörler ve (2) elektrokimyasal sensörler olarak iki gruba ayırabiliriz. Şu anda ticarî olarak piyasada olan kimyasal ve biyolojik analiz âletleri gözden geçirildiğinde, kimyasal dedektörlerin biyolojik olanlardan daha fazla gelişmiş oldukları görülecektir. Kimyasal dedektörler neredeyse saniyeler ve dakikalar içinde kimyasal maddeler hakkında bilgi verirlerken, biyolojik dedektörler için bu süre genellikle daha uzundur; çünkü daha kompleks ve yavaş çalışan mekanizmaları vardır. Problemlerden biri de, büyük ve ağır olmalarıdır. Bu sorunların çözülmesi gerekmektedir; çünkü artık, kimyasal silahların tesbitinde olduğu gibi, biyo-silahların tesbiti için de küçük boyuttaki robotlar ya da uçaklar kullanılmak istenmektedir. Son yıllarda optik sensörler biraz daha geliştirildi ve biyokimyacılar için çok önemli araçlar haline geldi. Sensörlerde kullanılan biyolojik materyalleri tanıma elementlerini genel olarak şöyle sıralayabiliriz: enzimler, mikroorganizmalar, bitkisel ve hayvansal dokular, antikorlar, reseptörler, nükleik asitler. Tesbit edilmesi gereken materyale ilgisi olan, bağlanabilecek olan alıcı element (veya elementler) biyosensör yüzeyine kimyasal metodlar ile sabitlenir, yani immobilize edilir. Daha sonra ortam içerisinde istenen molekül veya mikroorganizma olan çözelti ilave edildiğinde, alıcı ile bu biyolojik materyal birbirlerine bağlanırlar. Bu bağlanma ise kullanılan sensör cinsine göre elektrik veya optik metodlarla sinyale dönüştürülerek algılanır. Eğer ortamda istenen biyokimyasal yok ise, sinyal gönderilmez. Biyosensörlerin çalışma mekanizması biyolojik elementler arasındaki ilgiye dayanır. Meselâ, hücre içindeki pek çok hayatî faaliyette yer alan proteinler arasında anahtar-kilit ilişkisine benzer ilişkiler vardır. Hücre içindeki faaliyetler hep birbirine bağlanan veya bağlanamayan proteinlerin oluşturdukları biyokimyasal sinyaller ile devam eder. Meselâ, protein ailesinin üyelerinden olan antikorların vazifesi organizmaya giren yabancı molekülleri tesbit edip bunlara bağlanmaktır. Antikorlar vücudun savunma sisteminin en önemli elemanlarıdırlar. Aslında her birimiz mükemmel biyosensörler sahibi olarak yaratılmışız. Meselâ beş duyumuz—görme, işitme, dokunma, koklama, ve tat almamız—yine alıcılar tarafından hissedilen verilerin kimyasal ve elektriksel sinyallere dönüştürülüp, beynin değerlendirilmesine sunulmasıdır. Modern teknoloji biyosensörler ile bir ya da birkaç molekülü tanımaya, algılamaya çalışırken, sizlerin şu anda bir yandan gözleriniz dergiye bakıp her an sinyalleri beyne gönderiyor; diğer yandan kulağınız radyodan gelen hafif müziğin sinyallerini göndermekle meşgul; derginin sayfalarını hisseden parmaklarınız sinirlere uyarılar veriyorlar; burnunuz bardaktaki meyve çayını koklamak ve yine uyarıları beyne göndermekle meşgul; öteki yanda antikorlarınız yabancı madde avında ve buldukları anda gereken bilgileri beyne gönderip savunma mekanizmasını harekete geçirmeye çalışıyorlar. Ama bütün bunlar olurken siz “Ayy, şimdi benim beynim bu verilerin hangisini anlamaya yetişsin?” diye sızlanmak yerine, yazıda okuduklarınızı düşünmekle meşgulsünüz. Biyosensör çalışmalarında yaşanan zorluklar ve eksiklikler bize küçücük hücrelerden büyük organizmalara kadar canlıların muhteşem biyosensörler olarak yaratıldıklarını ve insanoğlunun teknoloji adına yaptığı herşeyin bu muhteşem mekanizmaları taklide çalışmaktan başka birşey olmadığını gösteriyor. Sadece biyo-silahların tesbitinde değil, aynı zamanda biyolojik mekanizmaların, proteinler arası ilişkilerin anlaşılmasında ve insan genom projesinin devamı olan proteomik çalışmalarında da biyosensörlerin büyük önemi vardır. İnsan genom projesi ve patojenik bakteri ve mikroorganizmaların genetik kodlarının ilaç geliştirme çabalari için belirlenmesi, bazı kötü niyetli insanların ilaç yerine zehir yapmasına da yardım etmektedir. Almanya, Fransa, Japonya, İngiltere, ABD, Rusya ve Irak’ın bu silahları üretmek için çalışma yaptıkları söylenmektedir. Birinci ve İkinci Dünya Savaşlarında biyo-silahlar kullanılmıştır. Hatta çok daha önceleri 1763’te İngilizler Kızılderililere çiçek hastalarının kullandıkları battaniyeleri vermiş ve bu hastalığa karşı bağışıklığı olmayan yerlilerin hasta olup ölmelerine sebep olmuşlardır. Görünen o ki, yıkma, yok etme ve zarar verme açısından insana kimse yetişemiyor. Eğer insan olma erdemleri ve Allah korkusu yok ise, insanoğlu en vahşi silahları bile kullanmaktan, insanları yok etmekten geri kalmayan, esfel-i sâfilîne lâyık varlıklara dönüşüyor. Bu tür insanların neden olabileceği biyolojik savaş/terör tehlikesine karşı uyanık olunması ve gereken erken uyarı, tesbit ve savunma sistemlerinin geliştirilmesine ülkemizde de çalışılması gerekmektedir.

http://www.biyologlar.com/biyolojik-silahlar-ve-biyosensorler

Bilim Kurguyu Gerçeğe Dönüştüren 5 Nanobilim Yolu

Bilim Kurguyu Gerçeğe Dönüştüren 5 Nanobilim Yolu

Rus yazar Boris Zhitkov, 1931'de anlatıcının karışık ameliyatları gerçekleştirmek için minyatür eller oluşturduğu kısa hikayesi olan Mikrohand'leri yazdı.

http://www.biyologlar.com/bilim-kurguyu-gercege-donusturen-5-nanobilim-yolu

Sibernetik Organizmalaştırdığımız Böcekler

Diğer bir adıyla sayborg böcekler, yani Robocop gibi böcekler. Vücutlarına eklenen teknolojik araçlarla normalinden daha gelişmiş yeteneklere sahip olan canlıların prototiplerini oluşturmak için kullanılan böcekleri inceleyeceğiz. Sibernetik organizma (cybernetic organism), kısaltılıp dilimize girmiş haliyle sayborg (cyborg) hem biyolojik hem de yapay (elektronik, mekanik veya robotik) parçalardan oluşmuş canlılara deniyor [1]. Sayborgların insan olması gibi bir anlayış hakim olmasına karşın, bu tarz bir kısıtlama kesinlikle yok. Mikro-organizmalar bile bu tanımlamaya dahildir. Zaten sibernetik organizma adının çağrıştırdığı gibi herhangi bir organizmaya uygulanabilir; yeter ki bu teknolojik ve yapay öğeler, bahsi geçen organizmanın değiştirilmemiş haline kıyasla daha yüksek seviyelerde özelliklere sahip olmasını sağlasın. Diğer taraftan bir elektromekanik sisteme veya bir robota eklenecek olan canlı organlar veya dokular da robotun sayborga dönmesine sebep olacaktır. Popüler kültürden örnekler vermek gerekirse, organik ve sentetik parçalardan oluşturulan Robocop, Star Trek’teki Borg Queen (Şekil 1) veya Battlestar Galactica’daki insan saylonlar (cylon) ve Terminatör’ler en akılda kalan sibernetik organizmalardır. Yeri gelmişken sıkça karıştırılan iki terim olan sayborg ve androidin ayrımını da yapalım. Android insan dış görünümünü andıran robotlara verilen isim. Farkettiğiniz üzere bir android aynı zamanda bir sayborg olabilir de (yukarıdaki örnekler), olmayabilir de (örn: ASIMO, bkz. Tekinsiz Vadi).Sayborgların sadece bilim kurgu öğeleri olduğunu zannetmeyin, bu paragrafın sonunda neredeyse hepimizin birer sayborg olduğuna ikna edeceğim belki de sizleri. Öncelikle tanımı gereği gündelik hayatlarımızda kullandığımız bazı elektronik fiziksel eklentiler, bizleri birer sayborga dönüştürüyor. Kalp pilleri, kohlear ve retinal implantlar, insülin pompaları bazı organlarımızın yerini alarak değiştirilmiş vücut organlarımız haline geliyor. Bu sebeple bir başka yazımızda işlediğimiz beyin-makine arayüzleri olarak kullanılan protez kollar ve bacaklar da bizleri birer sayborga dönüştürüyor. Hatta bazı filozoflar ve teorisyenler işi daha da ileri götürerek, kontak lensler ve işitme cihazlarını bile eksik olan biyolojik yetilerimizi güçlendirmeye yaradıkları için sibernetik güçlendirmeler olarak görüyor, ancak ben bu fikire kesinlikle katılmıyorum. Çünkü bu şekilde insanların kullandığı bütün aletleri listeye eklemek mümkün.Sayborg böcekler Şekil 2: Sayborg böceğin üstten ve yandan görünümleri Berkeley bilim insanları 2009 yılında bir böceğin uçma yetilerini kontrol edebildiklerini iddia ettiler (Şekil 2). Bir beyin-makine arayüzü olan ve sinirsel uyarım yapan bir implant sayesinde böceğin uçuşunu başlatıp, yönetip, durdurabildiklerini de aşağıdaki video aracıyla kanıtladılar. Hatta bazalar kasları uyararak böceği istedikleri yöne doğru döndürebildiler. Ama esas işin enteresan kısmı böceğin sadece gerektiği zaman istenilen yöne gitmesine izin veren implantın gömülme detayları (Şekil 2). Eğer böcek istenilen yöne doğru uçuyorsa, yönelim sinyali kesiliyor ve böcek kendini tekrar stabilize edip yoluna koyulmaya devam ediyor, ancak bu sefer bilim adamlarının istediği yöne doğru uçuyor. Aslında bir nevi kontrol edilebilir zombiye dönüşmüş durumda, çünkü bu mekanizma sadece böcek istenilen hareketleri yapmadığında devreye giriyor. Kalkış ve inişlerde böcek kendi karar verip hareketleri otonom olarak yönlendiriyor, çünkü bu tarz bir karmaşık bir bilgiyi böceğe gönderip böcek dinamiğini kontrol etmek oldukça meşakkatli bir iş.DARPA sibernetik böceklere yönelik her türlü araştırmayı destekliyor [2]. Gaz sensörleri, mikrofonlar ve video kameralarla donatmayı planladıkları böceklere utanmasalar bir de minik roketler takacaklarını söyleyecekler (tabii henüz onu söyleyemiyorlar.)         Bu projedeki esas zorluk henüz koza evresinde olan canlıların Mikro ElektroMekanik Sistem (MEMS) devrelerini içerilerine alarak büyümelerini sağlamak ve elektronik-biyonik hibrit böcekler üretmek. Böylece güve (Şekil 3) veya böcek büyüdüğü zaman içlerindeki elektronik devrelere kontrol komutları gönderilebilecek [3].             Şekil 4: Böceği koza evresindeyken beynine yerleştirilen bir implantla kontrol etmek mümkün. i) Koza evresi, ii) Erişkin evresi, Kaynak: Boyce Thompson EnstitüsüAynı takım bundan önce de aşağıda videosunu seyredebileceğiniz sayborg güvelerle çalışmıştı. Gaz sensörleri, düşük çözünürlüklü kameralar ve mikrofonları da kapsayan silikon zihin arayüzleri hayvanların koza evresindeyken beyinlerine yerleştirilebiliyor (Şekil 4). Bu şekilde güve büyüdüğünde arama-kurtarma ve gözetleme görevlerinde kullanılabiliyor. Bir işitme cihazı piliyle beslenen bu elektromekanik düzeneğe sahip güvelerle çalışmanın bir dezavantajı mevcut, o da güvelerin kısa ömürleri. Ayrıca farkettiğiniz üzere USB girişi bulunan bu güveler yukarıdaki böcekler gibi serbest değiller.     Enerji ihtiyacı nasıl karşılanıyor?Şekil 5: Bir bozuk para büyüklüğündeki böceğe takılmış yaylar sayesinde enerji üretmek mümkünSayborg böcekler uzunca bir zamandır kullanılıyor olsalar da, minicik cüsseleri onları tam olarak istenilen birer insansız hava taşıtına çevirmiyor. Bu böcekler (örn. gergedan böceği) genellikle sadece kendi ağırlığının %30’unu taşıyabiliyorlar ki bu da 2.5 grama tekabül eder. Böcekler kendi hayatta kalma enerjilerini kendileri üretiyor olsalar da, eğer bu böceğe kamera veya başka yükler takmak isterseniz, dışarıdan enerji üretmeniz gerekiyor. Eğer sabit bir pil eklerseniz de zaten pilden geriye yer kalmayacağı için yeni sensörler eklemek de imkansız hale geliyor. Az güç harcayan bir alıcı-verici kullandığınızı düşünseniz bile düzenli veri işleme ve aktarımı için yaklaşık 1 ile 100 miliwatt arası enerji gerektiriyor.Bu noktada bilim insanlarının uyguladığı iki adet yöntem var. Birincisi böceğin kendi kaynaklarından enerji elde etmek. Michigan ve Western Michigan Üniversitesi bilim insanları piezoelektrik maddeden yaptıkları bir enerji jeneratörünü, böceğin kanat çırpmasından elektriğe dönüştürecek bir sistem geliştirdiler (Şekil 5). Her kanada takılacak her bir yaydan, 100 mikrowatt (μW) enerji üretilebiliyor ki, böceği yönetmek için kullanılan ortalama 80μW’tan bile daha fazla [4]. Bu tarz bir enerji kaynağında karşılarına çıkabilecek tek sorun böceğin kendi enerjisini toplamak için bir meyve arası vermesi.İkincisi enerji sağlama yöntemi ise nükleer pil kullanmak. Cornell Üniversitesi araştırmacıları 12 yıllık yarı ömre sahip, radyoaktif nikel-63 (Ni-63) izotopu kullanarak enerji sağlanan bir mikro elektromekanik sistem (MEMS) radyo frekans alıcı-vericisi kullandılar. Bu sayede onlarca yıl kendi enerjisini kendi sağlayan bir böcek yaratmış oldular ( her ne kadar böceğin ömrü bu kadar olmasa da). Bu düzenek 10 mikrosaniyede bir, 5 miliwattlık ve 100 Megaherzlik radyo frekansı yayınlayabiliyor. Tabii ki gene Amerikan Savunma Bakanlığı İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA) sponsorluğunda yapılan bu projede kontrol devreli güveler ve böcekler kullanılmış.Peki radyoaktif enerji veri transferini sağlayacak enerjiye nasıl dönüştürülüyor? İzotoptan çıkan elektronlar, silikon ve piezoelektrik bir manivela (40 mikrometre kalınlığında ve 4-8 milimetre uzunluğunda) üzerinde negatif yük birikimine sebep oluyorlar [5]. Bu manivela görece daha pozitif olan Ni-63 tabakaya doğru yaklaşmaya ve bükülmeye başlıyor. Tam değeceği sırada, bu negatif yük, tabakaya zıplama yapıyor ve yükünden kurtulan manivela tekrar başlangıç pozisyonuna geri dönüyor. İşte hareket enerjisi de tam bu geri dönme hareketi sırasında elde ediliyor. Bu döngü, izotop tüm enerjisi tükenene kadar devam ediyor, yani yaklaşık 100 yıl kadar.Her bir zıplama hareketi yaklaşık 3 dakika alıyor. Bu da her 3 dakikada bir elektrik üretildiği ve veri transferi yapılabileceği anlamına geliyor. Eğer daha farklı zaman aralıkları hedefleniyorsa, biriken elektron sayısına göre ayarlanmış bir MEMS sistemine ihtiyaç var, ve bu rahatlıkla mümkün. Tüm bu düzeneğin büyüklüğü 1 santimetrekare alan kaplıyor.En önemli çekince, bu radyoaktif kaynaktan aynı zamanda beta yayılımı yapılıp yapılmadığı ve hayvanın ve üzerindeki mekanizmanın zarar görüp görmediği. Bilim adamları sadece 21 nanometre penetrasyon yapan bu nükleer kaynağın zararsız olduğu iddiasında.Sayborg Sinekler:Şekil 6: A) Yuların ucundaki sinek, B) Yuların bağlı olduğu düzeneğin etrafı LED ekranlarla çevrili, C) Sineğin kanat çırpışlarıyla hareket eden robot, D) Kamera düzeneğiETH Zürih Üniversitesi Robotik ve Akıllı Sistemler departmanında çalışan bilim insanları 2010 yılında meyve sinekleri üzerinde yaptıkları araştırmalar sonunda, odada bulunan engellerin etrafından uçurabildikleri bir sayborg sinek yaratmayı başardılar. Bunun için yarattıkları deney koşulları çok sıradışı (Şekil 6).Aldıkları bir sineği sabit bir yulara bağlayarak (Şekil 7), çevresine 360 derecelik bir LED ekran yerleştirilmek suretiyle farklı görüntülere maruz bıraktılar [6]. Bu görüntüler sineği sağ veya sol kanatlarını hızlı veya yavaş şekilde çırpmak için tahrik eden görüntülerdi. Yani sineğe bir nevi sanal gerçeklik yaşatıyorlardı. Bu esnada aynı ortamda bulunan bir kamera sistemi de sineğin kanat çırpma hareketlerini bir robotu kontrol etmek için gerekli komutlara çeviriyordu. Bilim insanları amaçlarının sineklerdeki temel uçuş kontrol mekanizmalarını anlayıp, daha iyi canlı-taklitçi robotlar yapmak olduğunu söylüyorlar.Şekil 7: Meyve sineğinin uçmaya çalışsa bile yerinden kıpırdayamayacak şekilde sabit kaldığı düzenekKamera düzeneği kanat çırpış frekansı, pozisyonu, fazı ve genliğini algılabilecek kalitede seçilmiş. Bu bilgiler bir algoritma sayesinde robotun hareketlerine çevrilmiş ve hareket eden robotun üzerinde bulunan kamera ve yakın mesafe sensörleri sayesinde ise tekrar sineğin çevresinde gördüğü LED ekrandaki hareket görüntülerine çevrilmiş. Benzer düzenekleri popüler sinemadaki Matrix ve özellikle de Avatar filmlerinden hatırlarsınız. Böylece sinek kendisi hareket ettiği için ve çevresi de hareket ettiği simülasyonunu gerçekleştirdiği için, gerçek dünyada ilerlediği izlenimine kapılıyor.Sonsözİstekleri dışında uçmak zorunda bırakılan, bir düzeneğe bağlanan veya radyoaktiviteye maruz kalan bu hayvancağızların, hem zihinsel olarak hem de fiziksel olarak birer zombiye döndükleri aşikar. Acaba bu tarz sorunları hedef alan ve bilimsel araştırma kisvesi altında da olsa hayvanlara eziyeti suç sayan bir sayborg etiğinin bilime sunulma vakti gelmedi mi [7]?Kaynaklar:[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Cyborg[2] http://www.darpa.mil/MTO/Programs/himems/index.html[3] http://www.technologyreview.com/computing/22039/[4] http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/military-robots/micro-energy-harvesters-will-make-cyborg-insects-unstoppable[5] http://spectrum.ieee.org/semiconductors/devices/nuclearpowered-transponder-for-cyborg-insect[6] http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/artificial-intelligence/cyborg-fly-pilots-robot-through-obstacle-course[7] Kevin Warwick, Cyborg morals, cyborg values, cyborg ethics, Ethics and Information Technology, Volume 5, Number 3, 131-137, DOI: 10.1023/B:ETIN.0000006870.65865.cf Yazar : Gökhan İnce http://www.acikbilim.com/2012/06/dosyalar/sibernetik-organizmalastirdigimiz-bocekler.html Açık Bilim Haziran 2012

http://www.biyologlar.com/sibernetik-organizmalastirdigimiz-bocekler

Kanser Tedavisine Bakteriler ve Nano <b class=red>Robot</b>lar

Kanser Tedavisine Bakteriler ve Nano Robotlar

Kana enjekte edilen ilaçların hastalıklı hücrelere adrese teslim ve nokta atışı ulaştığı zamanların eşiğindeyiz. Bizleri gereksiz bıçakaltı işlemlerden ve ilaçların yan etkilerinden koruyacak, bakteri ve nano robotların insanların iyiliği için işbirliği yaptıkları tıbbi yöntemleri inceleyeceğiz.Askerleri küçültüp mikro boyutlara getirebilecek teknolojinin sırrına sahip bilim adamı Jan Benes, CIA ajanlarının yardımıyla SSCB’den kaçar. Ancak bu esnada profesörü Amerika’ya götüren konvoy KGB ajanları tarafında saldırıya uğrar. Kafasına darbe alan Benes’nin beyninde ne yazık ki bir pıhtı oluşur. Bir grup bilim adamı ve teçhizatlı askerler Benes’nin beynindeki tıkanıklığı açmak için küçültülerek profesörün beynine doğru yola çıkarlar. Bu görevi başarıp tekrar eski boyutlarına dönmek için sadece bir saatleri vardır. Bir bilim kurgu filmi olan Olağanüstü Yolculuk’un (Fantastic Voyage), minik bir geminin insan vücudundaki hastalıklarla savaşmasının kurgulandığı 1966 yapımlı senaryosunu okudunuz.Bundan neredeyse 40 yıl sonra Kanada’nın Montréal Politeknik Üniversitesi araştırmacıları aynı hedefe ulaşmak için kolları sıvadılar. Bu tarz bir gemi yaratmak için 70li ve 80li yılların klişe bilim kurgu teknolojisi olan küçültücü lazer ışınlarını kullanmadılar. İzledikleri yöntem nanoteknoloji sayesinde ürettikleri mikroskopik (bir saç telinden çok daha ince) aletleri damarlarımız içerisine vererek, doğrudan hastalığın merkezine yönlendirme üzerine kurulu. Bu sıradışı yöntemle ilaçların kanserli dokulara adrese teslim gönderilmesi ve böylece sağlıklı hücrelerin bundan zarar görmemesi mümkün. Ayrıca ameliyatsız, kesiksiz ve kansız bir işlem. Özellikle kanser tedavisi başta olmak üzere, neredeyse tüm tıbbi yöntemleri kökten değiştirebilecek olan bu yaklaşımın 2008′den 2012 yılına kadar gelişimine göz atacağız.Makaledeki tüm gelişmelerin arkasında yatan beyin Kanada Montréal Politeknik Üniversitesi bilgisayar mühendisliği profesörü Sylvain Martel. Martel’in araştırmalarının temelinde yatan teknik aslında basit bir nakliyat işini andırıyor. Damarlarımızdaki kan içerisinde rahatça dolaşan bir bakteri kirala, ilaçları bakteriye yükle, hastalığın adresini ver ve nakliyat sonlandığında bakteriyle işin bitsin. Ancak ne yazık ki bakteriler kredi kartı kabul etmiyorlar.Bu yüzden Profesör Martel, oldukça sıradışı bir fikir geliştiriyor. Kanda yüzebilen, canlı bakterileri alarak onlara mikroskopik boncuklar ekliyor. Bu boncuklar yük taşımak için ideal boyutlarda. Bu sayede bakterileri birer kamyonete çeviriyor. Martel’den önce de bu fikir vardı, ancak diğer bilim insanları bu bakterilerin kendi kendilerine yüzme özelliklerinden faydalanmaya çalışıyorlardı. Martel’in sıradışı fikri ise, bu minik kamyonları manyetik rezonans görüntüleme (MRI) yardımıyla kendi kontrolüyle sürüyor olmasıydı. Bunun için Martel doğal halinde manyetik zerreler (tanecikler) barındıran bakteriler kullanmayı düşündü. Doğada bu zerreler bakterilerin derin sularda oksijenden uzaklaşacakları şekilde ilerlemelerine yardımcı oluyorlar. Aynen bir pusulanın iğnesinin doğrultusunu kullanma prensibimiz gibi. İşte bu noktada MRI aleti devreye giriyor. MRI ile yaratılacak yapay manyetik alan sayesinde bu bakterilerin istenilen doğrultuda ilerlemesi sağlanıyor. Bu sebeple Martel bu bakterilerini nanobot olarak nitelendiriyor.Bahsi geçen bakteriler flagella adındaki kuyruklara sahip ve hızlı bir şekilde kan içerisinde yüzebiliyorlar. Her bir bakteri iki mikron çapında olduğundan insan vücudundaki en küçük damara bile rahatça sığabiliyor. 2008 yılında 150 nanometre büyüklüğünde olan bu römork boncuklarıyla ilk olarak antikor hücreleri taşımak üzere tasarlandı. Doğadan esinlenmekten de öte, doğayı kullanan bu yöntemde temel amaçlardan biri de boncuk hacminin büyütülmesi. Bu boncukların boyutlarının büyümesi daha çok madde taşınabilmesi anlamına geliyor. Yani kamyondan, tıra geçiş yapmak gibi. Sonuç: Deneylerde saniyede 10 santimetre ilerleyen bakterilerle, bir domuzun şahdamarında 1.5 milimetrelik bir boncuğu taşıtmayı başardı [1].Bu bakterilerin bir dezavantajı, geniş damarlarda kendi başlarına yüzemiyor oluşları. Debiye karşı koyabilecek kadar kuvvetli değiller. Bu yüzden araştırmacılar bakterileri de içinde taşıyacak büyüklükte manyetik olarak kontrol edilebilen bir aracı hastalıklı bölgeye kadar taşımayı önerdiler. Bir çeşit polimerden yapılan bu araç bakterileri salıverdikten sonra kanda çözünüyor. İçerdiği nano taneciklerle kontrol edilebilen bu araç saniyede yaklaşık 200 mikron hızla ilerleyebiliyor ve saniyede 30 defa yönü değiştirilebiliyor [2].Bu araştırmaya gelen eleştiriler kanda çözünen manyetik partiküllerin nasıl kandan uzaklaştırılacakları ve bakterilerin hedefe ulaşmadan vücudun bağışıklık sistemi tarafından yok edilip edilmeyeceği üzerine. Ancak Mantel deneylerde çıkan sorunçların bu tarz bir durumu yansıtmadığı ve bakterilerin bağışıklık sistemi tarafından zaten henüz tanınmadığı için nanobotların rahatlıkla hedefe ulaşacak kadar vakitleri olduğu yönünde görüş bildiriyor.Bakteriler illa gerekli mi?Peki ama bu nanobotlar neden bakterilere ihtiyaç duyuyor? Neden bilim insanları kendi pervanelerine sahip robotlarla antikorları veya ilaçları hasta bölgelere taşıyacak bir düzenek tasarlamıyorlar? Aslında bu mümkün. Bu tarz robotlar zaten tasarlanmış durumda. Ancak sorun bu robotlara gerekli olan gücü sağlayacak bir düzeneğin (örn:pil) henüz keşfedilmemiş olması. Ayrıca, büyük çaplı sistemlerde (örn: denizaltı, gemi) etkin olan tahrik sistemleri ve yüzme hareketlerinin mikro çaplı sistemlerde çok daha karmaşık olması. Bu sebeple robotları kontrol etmek oldukça güçleşiyor. İşte bu yüzden işinin ehli olan ve milyonlarca yıldır en iyi bildiği işi yapan bakteriler kullanılıyor. Seçilen bakteri, MC-1 adı verilen, dönen kırbaçımsı kuyruğu sayesinde çoğu türden 10 kat daha hızlı yüzebilen, ve saniyede 200 mikrometre hızlara çıkabilen bir bakteri.Aynı grubun 2009 yılında sıçanlar üzerinde yaptığı deneylerde 50 mikrolitrelik bakteri içeren bir çözeltiyi enjekte ettiklerini ve ne bakterilerin hayvanlara zarar verdiğini, ne de bakterilerin genel olarak zarar gördüğü gözlenmiş. Zehirlenmeye sebebiyet vermeden yaklaşık 40 dakika sonra kan içerisinde öldükleri ve daha sonra da bağışıklık sistemi tarafından temizlendiği belirtilmiş [3].Bakterileri robota dönüştürmek2010 yılında aynı araştırma ekibi bu sefer akıllara zarar bir demonstrasyona imza atıyorlar. Bakterileri mikro-manipülasyon işleri için kullanıp mikro-robotları sürmelerini sağlıyorlar.  Bu deneyin sonunda bize göstermek istedikleri şey, bu bakterilerin sadece basit nakliyat işleri için kullanmak zorunda olmadıkları. Eğer doğru şekilde kontrol edilebilirlerse, ilaç taşımanın yanında patojenleri algılamakta, farmakolojik ve genetik testleri bulundukları yerde ifşa edebilecek mikro laboratuvarlar inşa etmekte bakterileri kullanmanın mümkün olabileceğini kanıtlamak istiyorlar. Bunun için de bakterilere Mısır’daki Djoser piramidini örnek alan bir mikro-piramit inşa ettiriyorlar. 5000 bakterisinin bir sürü halinde çalıştıkları ve sadece minik epoksi tuğlalar kullarak 15 dakikada bir piramit oluşturdukları videoyu aşağıda seyredebilirsiniz [4]:KANSER TEDAVİSİNDE BAKTERİLER VE NANO ROBOTLAR     Kana enjekte edilen ilaçların hastalıklı hücrelere adrese teslim ve nokta atışı ulaştığı zamanların eşiğindeyiz. Bizleri gereksiz bıçakaltı işlemlerden ve ilaçların yan etkilerinden koruyacak, bakteri ve nano robotların insanların iyiliği için işbirliği yaptıkları tıbbi yöntemleri inceleyeceğiz.Askerleri küçültüp mikro boyutlara getirebilecek teknolojinin sırrına sahip bilim adamı Jan Benes, CIA ajanlarının yardımıyla SSCB’den kaçar. Ancak bu esnada profesörü Amerika’ya götüren konvoy KGB ajanları tarafında saldırıya uğrar. Kafasına darbe alan Benes’nin beyninde ne yazık ki bir pıhtı oluşur. Bir grup bilim adamı ve teçhizatlı askerler Benes’nin beynindeki tıkanıklığı açmak için küçültülerek profesörün beynine doğru yola çıkarlar. Bu görevi başarıp tekrar eski boyutlarına dönmek için sadece bir saatleri vardır. Bir bilim kurgu filmi olan Olağanüstü Yolculuk’un (Fantastic Voyage), minik bir geminin insan vücudundaki hastalıklarla savaşmasının kurgulandığı 1966 yapımlı senaryosunu okudunuz.Bundan neredeyse 40 yıl sonra Kanada’nın Montréal Politeknik Üniversitesi araştırmacıları aynı hedefe ulaşmak için kolları sıvadılar. Bu tarz bir gemi yaratmak için 70li ve 80li yılların klişe bilim kurgu teknolojisi olan küçültücü lazer ışınlarını kullanmadılar. İzledikleri yöntem nanoteknoloji sayesinde ürettikleri mikroskopik (bir saç telinden çok daha ince) aletleri damarlarımız içerisine vererek, doğrudan hastalığın merkezine yönlendirme üzerine kurulu. Bu sıradışı yöntemle ilaçların kanserli dokulara adrese teslim gönderilmesi ve böylece sağlıklı hücrelerin bundan zarar görmemesi mümkün. Ayrıca ameliyatsız, kesiksiz ve kansız bir işlem. Özellikle kanser tedavisi başta olmak üzere, neredeyse tüm tıbbi yöntemleri kökten değiştirebilecek olan bu yaklaşımın 2008′den 2012 yılına kadar gelişimine göz atacağız.Makaledeki tüm gelişmelerin arkasında yatan beyin Kanada Montréal Politeknik Üniversitesi bilgisayar mühendisliği profesörü Sylvain Martel. Martel’in araştırmalarının temelinde yatan teknik aslında basit bir nakliyat işini andırıyor. Damarlarımızdaki kan içerisinde rahatça dolaşan bir bakteri kirala, ilaçları bakteriye yükle, hastalığın adresini ver ve nakliyat sonlandığında bakteriyle işin bitsin. Ancak ne yazık ki bakteriler kredi kartı kabul etmiyorlar.Bu yüzden Profesör Martel, oldukça sıradışı bir fikir geliştiriyor. Kanda yüzebilen, canlı bakterileri alarak onlara mikroskopik boncuklar ekliyor. Bu boncuklar yük taşımak için ideal boyutlarda. Bu sayede bakterileri birer kamyonete çeviriyor. Martel’den önce de bu fikir vardı, ancak diğer bilim insanları bu bakterilerin kendi kendilerine yüzme özelliklerinden faydalanmaya çalışıyorlardı. Martel’in sıradışı fikri ise, bu minik kamyonları manyetik rezonans görüntüleme (MRI) yardımıyla kendi kontrolüyle sürüyor olmasıydı. Bunun için Martel doğal halinde manyetik zerreler (tanecikler) barındıran bakteriler kullanmayı düşündü. Doğada bu zerreler bakterilerin derin sularda oksijenden uzaklaşacakları şekilde ilerlemelerine yardımcı oluyorlar. Aynen bir pusulanın iğnesinin doğrultusunu kullanma prensibimiz gibi. İşte bu noktada MRI aleti devreye giriyor. MRI ile yaratılacak yapay manyetik alan sayesinde bu bakterilerin istenilen doğrultuda ilerlemesi sağlanıyor. Bu sebeple Martel bu bakterilerini nanobot olarak nitelendiriyor.Bahsi geçen bakteriler flagella adındaki kuyruklara sahip ve hızlı bir şekilde kan içerisinde yüzebiliyorlar. Her bir bakteri iki mikron çapında olduğundan insan vücudundaki en küçük damara bile rahatça sığabiliyor. 2008 yılında 150 nanometre büyüklüğünde olan bu römork boncuklarıyla ilk olarak antikor hücreleri taşımak üzere tasarlandı. Doğadan esinlenmekten de öte, doğayı kullanan bu yöntemde temel amaçlardan biri de boncuk hacminin büyütülmesi. Bu boncukların boyutlarının büyümesi daha çok madde taşınabilmesi anlamına geliyor. Yani kamyondan, tıra geçiş yapmak gibi. Sonuç: Deneylerde saniyede 10 santimetre ilerleyen bakterilerle, bir domuzun şahdamarında 1.5 milimetrelik bir boncuğu taşıtmayı başardı [1].Bu bakterilerin bir dezavantajı, geniş damarlarda kendi başlarına yüzemiyor oluşları. Debiye karşı koyabilecek kadar kuvvetli değiller. Bu yüzden araştırmacılar bakterileri de içinde taşıyacak büyüklükte manyetik olarak kontrol edilebilen bir aracı hastalıklı bölgeye kadar taşımayı önerdiler. Bir çeşit polimerden yapılan bu araç bakterileri salıverdikten sonra kanda çözünüyor. İçerdiği nano taneciklerle kontrol edilebilen bu araç saniyede yaklaşık 200 mikron hızla ilerleyebiliyor ve saniyede 30 defa yönü değiştirilebiliyor [2].Bu araştırmaya gelen eleştiriler kanda çözünen manyetik partiküllerin nasıl kandan uzaklaştırılacakları ve bakterilerin hedefe ulaşmadan vücudun bağışıklık sistemi tarafından yok edilip edilmeyeceği üzerine. Ancak Mantel deneylerde çıkan sorunçların bu tarz bir durumu yansıtmadığı ve bakterilerin bağışıklık sistemi tarafından zaten henüz tanınmadığı için nanobotların rahatlıkla hedefe ulaşacak kadar vakitleri olduğu yönünde görüş bildiriyor.Bakteriler illa gerekli mi?Peki ama bu nanobotlar neden bakterilere ihtiyaç duyuyor? Neden bilim insanları kendi pervanelerine sahip robotlarla antikorları veya ilaçları hasta bölgelere taşıyacak bir düzenek tasarlamıyorlar? Aslında bu mümkün. Bu tarz robotlar zaten tasarlanmış durumda. Ancak sorun bu robotlara gerekli olan gücü sağlayacak bir düzeneğin (örn:pil) henüz keşfedilmemiş olması. Ayrıca, büyük çaplı sistemlerde (örn: denizaltı, gemi) etkin olan tahrik sistemleri ve yüzme hareketlerinin mikro çaplı sistemlerde çok daha karmaşık olması. Bu sebeple robotları kontrol etmek oldukça güçleşiyor. İşte bu yüzden işinin ehli olan ve milyonlarca yıldır en iyi bildiği işi yapan bakteriler kullanılıyor. Seçilen bakteri, MC-1 adı verilen, dönen kırbaçımsı kuyruğu sayesinde çoğu türden 10 kat daha hızlı yüzebilen, ve saniyede 200 mikrometre hızlara çıkabilen bir bakteri.Aynı grubun 2009 yılında sıçanlar üzerinde yaptığı deneylerde 50 mikrolitrelik bakteri içeren bir çözeltiyi enjekte ettiklerini ve ne bakterilerin hayvanlara zarar verdiğini, ne de bakterilerin genel olarak zarar gördüğü gözlenmiş. Zehirlenmeye sebebiyet vermeden yaklaşık 40 dakika sonra kan içerisinde öldükleri ve daha sonra da bağışıklık sistemi tarafından temizlendiği belirtilmiş [3].Bakterileri robota dönüştürmek2010 yılında aynı araştırma ekibi bu sefer akıllara zarar bir demonstrasyona imza atıyorlar. Bakterileri mikro-manipülasyon işleri için kullanıp mikro-robotları sürmelerini sağlıyorlar.  Bu deneyin sonunda bize göstermek istedikleri şey, bu bakterilerin sadece basit nakliyat işleri için kullanmak zorunda olmadıkları. Eğer doğru şekilde kontrol edilebilirlerse, ilaç taşımanın yanında patojenleri algılamakta, farmakolojik ve genetik testleri bulundukları yerde ifşa edebilecek mikro laboratuvarlar inşa etmekte bakterileri kullanmanın mümkün olabileceğini kanıtlamak istiyorlar. Bunun için de bakterilere Mısır’daki Djoser piramidini örnek alan bir mikro-piramit inşa ettiriyorlar. 5000 bakterisinin bir sürü halinde çalıştıkları ve sadece minik epoksi tuğlalar kullarak 15 dakikada bir piramit oluşturdukları videoyu aşağıda seyredebilirsiniz [4]:Her bir bakteri 4 pikoNewtonluk kuvvet uygulayabilecek kuyruk organellerine sahip. Tek başına küçük olmasına karşın 5000 tanesini birlikte çalıştırdığınız zaman bir piramit yaptırabiliyorsunuz.Hayvanlar üzerindeki ilk klinik deneyler2011 yılının başında Mantel ve ekibi, hazırladıkları tüm sistemi gerçek anlamda ilk kez bir canlıda denediler, tek bir farkla bu kez bakterileri es geçtiler. MRI kullanarak yönlendirdikleri bir mikro taşıyıcı sistemi karaciğerinde tümör olan bir tavşana doxorubicin adlı bir kemoterapi ilacı taşımak için kullandılar. Bu taşıyıcı sistem iddia edildiği gibi vücut içerisinde yok olacak cinste bir polimerden üretilmişti. Polimerin tasarımı, farklı hızlarda çözünecek şekilde yapılmıştı, böylece yeterli dozda ilaç iletimi sağlanıyordu. Her bir taşıyıcının yüzde otuzu manyetik nano taneciklerken kalan yüzde yetmişi ilaçtı. Mantel sadece kemoterapi değil, radyoterapi ilaçları olan radyoaktif maddelerin de iletiminin mümkün olduğunu belirtti [5].Bazı kan damarları “Y” şeklinde çatallandıklarından geleneksel ilaç iletim sistemlerinin yaklaşık yüzde 50 ihtimalle tümörlü dokunun olduğu yöne, yüzde 50 ihtimalle de karaciğerin alakasız bir bölgesine gidip yan etkiye sebebiyet veriyorlar. İşte Mantel’in bu sistemi manyetik kontrolü sayesinde hiçbir çatallanmadan etkilenmeyecek bir özelliğe sahip olduğu için fark yaratıyor. Ayrıca hiçbir kan damarına zarar vermiyor. Geleneksel kemoterapide kateter (sonda) ile yapılan bir ilaç sevkiyatı, kateterin tümöre çok yaklaşıncaya kadar karaciğerin dibine kadar sokulması ve bu sırada da tabii ki bir çok damara zarar verilmesi anlamına geliyor. Bu sebeple de hastalar günlerce, hatta haftalarca damarlarının iyileşmesini bekliyorlar ki, yeni bir doz daha alabilsinler. Ancak manyetik mikrotaşıyıcı robotlar kullanıldığında, sondanın damarlara bu kadar yakınlaşmasına gerek kalmıyor. Zarar görmeyen damarlar sayesinde de hasta arka arkaya günler içerisinde birçok dozu az az ancak hızlı bir şekilde alabiliyor. Bu şekilde de kimyasal zehirlenmelerin önüne geçiliyor.Ekip, 2011 yılının sonunda tekrar bakterili nanobot sisteminin testlerine yöneldi. Ancak Mantel’in görüşüne göre bu metodlar her ne kadar hayvanlar üzerinde etkili olsa da pratik hayatımızdaki uygulamalarından 4-7 yıl uzaktayız.Not: Konuyla ilgili daha fazla bilgi sahibi olmak isteyenlere Sylvian Mantel’in İngilizce altyazılı Fransızca bir TEDx sunumunu seyretmelerini öneriyorum.Kaynaklar:[1] http://apl.aip.org/resource/1/applab/v90/i11/p114105_s1?isAuthorized=no[2] http://www.technologyreview.com/computing/21619/?a=f[3] http://www.newscientist.com/article/dn17071-bacteria-take-fantastic-voyage-through-bloodstream.html[4] Sylvain Martel, Mahmood Mohammadi: A robotic micro-assembly process inspired by the construction of the ancient pyramids and relying on several thousand flagellated bacteria acting as micro-workers. Intelligent Robots and Systems, pp 426-427,  2009.[5] http://www.healthimaginghub.com/feature-articles/digital-radiography/2945 Yazar hakkında: Gökhan İncehttp://www.acikbilim.com/2012/07/dosyalar/kanser-tedavisinde-bakteriler-ve-nano-robotlar.html

http://www.biyologlar.com/kanser-tedavisine-bakteriler-ve-nano-robotlar

Nano-walkers take speedy leap forward with first rolling DNA-based motor

Nano-walkers take speedy leap forward with first rolling DNA-based motor

Physical chemists have devised a rolling DNA-based motor that's 1,000 times faster than any other synthetic DNA motor, giving it potential for real-world applications, such as disease diagnostics. Nature Nanotechnology is publishing the finding. "Unlike other synthetic DNA-based motors, which use legs to 'walk' like tiny robots, ours is the first rolling DNA motor, making it far faster and more robust," says Khalid Salaita, the Emory University chemist who led the research. "It's like the biological equivalent of the invention of the wheel for the field of DNA machines." The speed of the new DNA-based motor, which is powered by ribonuclease H, means a simple smart phone microscope can capture its motion through video. The researchers have filed an invention disclosure patent for the concept of using the particle motion of their rolling molecular motor as a sensor for everything from a single DNA mutation in a biological sample to heavy metals in water. "Our method offers a way of doing low-cost, low-tech diagnostics in settings with limited resources," Salaita says. The field of synthetic DNA-based motors, also known as nano-walkers, is about 15 years old. Researchers are striving to duplicate the action of nature's nano-walkers. Myosin, for example, are tiny biological mechanisms that "walk" on filaments to carry nutrients throughout the human body. "It's the ultimate in science fiction," Salaita says of the quest to create tiny robots, or nano-bots, that could be programmed to do your bidding. "People have dreamed of sending in nano-bots to deliver drugs or to repair problems in the human body." So far, however, mankind's efforts have fallen far short of nature's myosin, which speeds effortlessly about its biological errands. "The ability of myosin to convert chemical energy into mechanical energy is astounding," Salaita says. "They are the most efficient motors we know of today." Some synthetic nano-walkers move on two legs. They are essentially enzymes made of DNA, powered by the catalyst RNA. These nano-walkers tend to be extremely unstable, due to the high levels of Brownian motion at the nano-scale. Other versions with four, and even six, legs have proved more stable, but much slower. In fact, their pace is glacial: A four-legged DNA-based motor would need about 20 years to move one centimeter. Kevin Yehl, a post-doctoral fellow in the Salaita lab, had the idea of constructing a DNA-based motor using a micron-sized glass sphere. Hundreds of DNA strands, or "legs," are allowed to bind to the sphere. These DNA legs are placed on a glass slide coated with the reactant: RNA. The DNA legs are drawn to the RNA, but as soon as they set foot on it they destroy it through the activity of an enzyme called RNase H. As the legs bind and then release from the substrate, they guide the sphere along, allowing more of the DNA legs to keep binding and pulling. "It's called a burnt-bridge mechanism," Salaita explains. "Wherever the DNA legs step, they trample and destroy the reactant. They have to keep moving and step where they haven't stepped in order to find more reactant." The combination of the rolling motion, and the speed of the RNase H enzyme on a substrate, gives the new DNA motor its stability and speed. "Our DNA-based motor can travel one centimeter in seven days, instead of 20 years, making it 1,000 times faster than the older versions," Salaita says. "In fact, nature's myosin motors are only 10 times faster than ours, and it took them billions of years to evolve." The researchers demonstrated that their rolling motors can be used to detect a single DNA mutation by measuring particle displacement. They simply glued lenses from two inexpensive laser pointers to the camera of a smart phone to turn the phone into a microscope and capture videos of the particle motion. "Using a smart phone, we can get a readout for anything that's interfering with the enzyme-substrate reaction, because that will change the speed of the particle," Salaita says. "For instance, we can detect a single mutation in a DNA strand." This simple, low-tech method could come in handy for doing diagnostic sensing of biological samples in the field, or anywhere with limited resources. The proof that the motors roll came by accident, Salaita adds. During their experiments, two of the glass spheres occasionally became stuck together, or dimerized. Instead of making a wandering trail, they left a pair of straight, parallel tracks across the substrate, like a lawn mower cutting grass. "It's the first example of a synthetic molecular motor that goes in a straight line without a track or a magnetic field to guide it," Salaita says. In addition to Salaita and Yehl, the co-authors on the Nature Nanotechnology paper include Emory researchers Skanda Vivek, Yang Liu, Yun Zhang, Megzhen Fan, Eric Weeks and Andrew Mugler (who is now at Purdue University). Source: Emory Health Sciences http://www.biologynews.net/

http://www.biyologlar.com/nano-walkers-take-speedy-leap-forward-with-first-rolling-dna-based-motor

Rektum Kanserinin Tedavisindeki Gelişmeler Umut Verici

Anadolu Sağlık Merkezi’nin düzenlediği “Onkoloji Sempozyumu” uluslararası hekimlerin de katılımı ile gerçekleşti.  Kanser tedavisinde gelinen nokta ve burada  kullanılan teknolojilerin vurgulandığı sempozyumda rektum kanserinin tedavisindeki yeni umutlar paylaşıldı. Rektum kanserinde PET/BT’nin ilk evrelemede tümörün hangi tabakaya kadar yayıldığını (derinlik/penetrasyon) ve tümöre bitişik küçük lenfnodlarındaki metastazı göstermede etkin bir yöntem olduğunu belirten Anadolu Sağlık Merkezi Nükleer Tıp Uzmanı Dr. Kezban Berberoğlu, “Değeri düşük olsa da en önemli katkısı pelvis içinde bulunan diğer lenf nodlarını ve hastalığın uzak yayılımını değerlendirmede oldukça etkilidir. Metastatik hastalarda kemoterapi öncesi tedavi etkinliğini değerlendirmede daha sonraki çalışmalarla kaşılaştırma yapılabilmesi için mutlaka başlangıçta yapılmalıdır. Bu sayede hastanın fayda görmeyeceği cerrahiden hastayı korur. PET/BT’nin diğer önemli rolü rekürrens şüphesi olan hastalarda CEA yüksekliği veya BT’de şüpheli lezyon bulunanlarda rekürrensi saptamada rutin olarak kullanılmaktadır. “Rektum kanserinde son dönem cerrahi yaklaşımlar Rektum kanserinin tedavisinde cerrahinin rolüne dikkat çeken ABD Austin Diyaknostik Kliniği’nden Dr. Francis Buzad, tedavide multidisipliner bir yaklaşım olması gerektiğini vurguladı. Cerrahın yanı sıra  radyolog, onkolog ve diğer branşlarla birlikte değerlendirilmesi gerektiğini belirten Dr. Buzad, “Hastanın geldiği hekime ulaştığı evreye göre tedavi de farklılaşmaktadır.  Doğal olarak cerrahinin uygulama zamanı da bu doğrultuda farklılaşmaktadır. Eğer, hastada rektum kanseri erken dönemde teşhis edilmişe, tanı konar konmaz cerrahi operasyona alınır. Ancak ileri evrelerde tanı konmuşsa, bu hastalar için cerrahi öncesinde kemoterapi ve radyoterapiden yararlanılıyor. Bunların dışında bu hastalarda endoskopi, rektoskopi gibi birçok tanı yöntemi kullanılıyor ve tümörün yerine göre, uygulanacak cerrahi opsiyonlar da değişiyor. Tedavide temel hedef hastayı tümörden kurtarmak.  Ancak bunu yaparken de hastanın anal fonksiyonlarını da korumayı amaçlıyoruz.” diye konuştu.   Rektum kanserinin cerrahisinde son yıllarda önemli gelişmeler yaşandığını belirten Dr. Buzad, sözlerine şöyle devam etti: “Son yıllarda cerrahi anlamda yaşanan en önemli gelişmelerden birinin robotik cerrahi olduğunu söylemek mümkün. Özellikle de bu konudaki deneyim arttıkça görüyorum ki genel cerrahi branşında opere edilebilecek her hasta da Vinci ile ameliyata uygun. Hastalar 3-5 günde normal yaşama dönebiliyorlar. Robot sonrası daha hızlı iyileşme sağlandığı için takip eden tedavileri kişi daha rahat tolere edebiliyor.”  Biyoteknoloji dönemi başlıyor Tanı ve teknolojide yaşanan gelişmelerin daha rahat cerrahi operasyonlara olanak sağladığını belirten Dr. Buzad, “Cerrahi mevcut halinden en fazla biraz daha gelişebilir. Ancak çok yakında biyoteknoloji gelecek. Gelecekte  tümörün hiç oluşmaması için çalışacağız. Şu anda üzerinde çalıştığımız florasan diye yeni bir sistem var. Bu sistemde; tümöre kimyasal bir madde enjekte ediliyor. Böylece özel bir kamera sayesinde tümör daha iyi görüntülenebiliyor ve daha başarılı bir ameliyat gerçekleşiyor. Ayrıca ameliyat sonrasında da daha iyi sonuçlar elde ediliyor.  Bu sistemin şimdilik damarların görüntülenmesiyle ilgili olarak FDA onayı var. Çok yakında sistemin kendisinin de FDA onayını alması bekleniyor” diye konuştu.Görüntülemede  en önemli yeri manyetik rezonans alıyor Rektum kanserinin tanısında dijital muayene ve rektosigmoidoskopinin  birincil rolünü koruduğunu belirten Anadolu Sağlık Merkezi Radyoloji Uzmanı Dr. Oktay Karadeniz ise yeniliklerle ilgili şu bilgileri verdi: “Rektum kanserinde radyolojik görüntülemede  en önemli yeri manyetik rezonans görüntüleme almaktadır. Çok kanallı, paralel görüntüleme yapan  faz sıralı sargılar sayesinde rektum detaylı olarak  incelenebilmekte ve geniş bir alan görüntülenebilmektedir. Bu sayede komşu organlar değerlendirilebilmekte, evrelendirmede önemli rol oynayan bölgesel lenf nodları  da incelenmektedir. Barsak katmanının yüksek rezolüsyonda incelenmesi sayesinde tümörün sınırları ve uzanımı detaylı olarak incelenmekte ve patoloji ile birebir aynı sonuçlar elde edilebilmektedir.Tüm bu bulgular ışığında hasta için en faydalı tedavi seçeneği belirlenmektedir (cerrahi veya kemoradyoterapi). Kemoradyoterapi sonrası  tedaviye yanıt ve cerrahi sonrası lokal nüks takibi için yine MR kullanılmaktadır. MR  ile difüzyon tekniği kullanılarak lezyonun  hücre yoğunluğu incelenmekte ve tedaviye yanıtın değerlendirilmesi difüzyon haritası eşliğinde yorumlanmaktadır. Rektum kanserlerinin  en sık karaciğere metastaz yapması  nedeniyle karaciğer görüntülemesi gerektiğini belirten Dr. Karadeniz, “MR yüksek yumuşak doku kontrastı sağlaması sayesinde tercih edilmekte olup  duyarlılığı en yüksek modalitedir.Teknolojideki gelişmeler sayesinde 10-15 saniyelik nefes tutmalı sekanslar ve serbest nefes alma sırasında görüntü elde edilebilmesi ile çekim kolaylıkla  gerçekleştirilebilmektedir. Ayrıca son yıllarda geliştirilen MR  kontrast maddelerin bir kısmı karaciğer hücrelerine özel olup metastazların belirlenmesindeki duyarlılığı daha da artırmaktadır.” diye konuştu. Karaciğer metastazlarında CyberKnife Karaciğer metastazlarında CyberKnife’ın önemine değinen Prof. Dr. Kayıhan Engin, karaciğerin primer kanseri (hepatoselüler ca.) ve karaciğerdeki safra yolları kanserinin (intrahepatik kolanjio ca.) öncelikli tedavisini cerrahi yöntemin oluşturduğunu belirtti. Cerrahi uygulanan, özellikle tümörü küçük olan hastaların uzun süre yaşayabildiğini belirten Prof. Dr. Engin, “Ancak %30 hastada cerrahi uygulanabiliyor. Diğer hasta grubu cerrahi şansını kullanamıyor ve birçok sistemik tedaviye rağmen yaşam süresi kısa oluyor. Aynı şekilde karaciğerin metastatik hastalıklarında da cerrahi yaklaşım çok daha az oluyor ve kemoterapi ile yeterince etkili olunamıyor. Klasik radyoterapi bu hasta gruplarında karaciğerin hareketli olması ve sağlam karaciğer dokusunun radyasyondan etkilenerek zarar görmesinden dolayı uygulanamıyor veya çok sınırlı olgulara çok sınırlı dozlar verilebiliyor. Bu dozlar da tümör üzerinde istenilen etkiyi gösteremiyor. Radyocerrahi sistemle sağlam dokular maksimum korunabilse bile teknik olarak kafatası dışında uygulanamıyor ve hareketli organlara planlama yapılamıyor. Oysa Cyberknife ile hareketli organların radyocerrahisi küçük bir müdahale ile mümkün olabiliyor. Sağlam dokular maksimum korunurken tümör dokusuna diğer klasik yöntemlerle verilemeyen yüksek dozlar da verilebiliyor. Böylece cerrahi yapılamayan primer veya metastatik karaciğer kanserlerine etkili dozlarda radyocerrahi yapılarak yaşamlarını uzatma şansı doğuyor.” diye konuştu.   http://www.medical-tribune.com.tr

http://www.biyologlar.com/rektum-kanserinin-tedavisindeki-gelismeler-umut-verici

Legions of nano<b class=red>robot</b>s target cancerous tumors with precision

Legions of nanorobots target cancerous tumors with precision

The legions of nanorobotic agents are actually composed of more than 100 million flagellated bacteria

http://www.biyologlar.com/legions-of-nanorobots-target-cancerous-tumors-with-precision

Parazitler ve tenyalar hakkında bilgi

Tanım ve Klinik Bulgular :Helmint yumurtalarının yutulması ya da larvalarının cildi delerek organizmaya girmesi sonucunda ortaya çıkan paraziter infeksiyonlardır. 1. Plathelmintler (Yassı Solucanlar): a) Sestodlar: Taenia’lar, Hymenolepis, Echinococcus. b) Trematodlar: Fasciola, Schistosoma. 2. Nemathelmintler (Yuvarlak Solucan): Ascaris, Enterobius, Ancylostoma Taenia : T.saginata, erişkin formu insanda bulunan, baş (skoleks) ile jejunuma tutunarak halkaları (proglottid) ile 10 m. uzunluğa kadar erişen ve insanların sindirdikleri besinlerle beslenen şeritsi bir parazittir. İnsan dışkısı ile dış ortama atılan yumurtaları ara konakçı olan sığırları bulaştırır ve sığırda larva infeksiyonlarına yol açar. İyi pişirilmemiş sığır etlerindeki larvaların yutulması ile insanna bulaşır. Temel yakınma dışkıda parazit halkalarının görülmesi ve daha nadir olarak da açlık karın ağrısıdır. Yumurtaları insanlar için bulaştırıcı değildir. Benzer bir parazit olan Taenia solium’un ise ara konakçısı domuzdur ve yumurtaları insanlar için bulaştırıcıdır. Diphrobothrium latum : Çiğ balık yenmesi ile insanlara bulaşır, incebarsaklara tutunarak 20-25 m. uzunluğa erişir. Çoğu olgu asemptomatikse de %2 olasılıkla B12 vtamini yetmezliği sonucu megaloblastik anemiye neden olabilir. Hymenolepis nana : Küçük (2-4 cm) bir fare ve insan parazitidir. Diğerlerinin aksine ara konakçı gerektirmeden hastalıklı insan dışkısın tarafından kontamine edilmiş besinlerdeki yumurtaların yutulması ile bulaşır. Bu nedenle aile içi bulaş söz konusudur. Halkalar barsakta parçalandığından dışkıda sadece yumurtası görülebilir. Çocuklarda daha sıktır. Karın ağrısı, enterit, anemi, asteni, sinir sistemi belirtileri ve konvülsiyonlara kadar varabilen semptom zenginliği vardır. Fasciola hepatica : Koyunların yapraksı parazitidir. İnsanlara iyi yıkanmamış çiğ sebzelerle bulaşır, safra yollarına yerleşerek portal siroza neden olur. Schistosoma: Kontamine sularda yaşayan serkaryaların cildi delmesi ile dolaşıma geçer, türe göre mesane (S. haematobium, S. japonicum), kolon (S. mansoni, S. japonicum) veya nadiren diğer visseral organlar ve medulla spinalis (S. mansoni) venalarına yerleşerek kronik irritasyon nedenli organ patolojilerine (kronik sistit, mesane kanseri, kronik ishal, karaciğer fibrozu, portal hipertansiyon) ve allerjik reaksiyonlara yol açar. Ascaris lumbricoides : Dış ortama atılan infekte insan dışkısındaki yumurtalar burada erginleşir ve yumurtaların insan tarafından yutulması ile bulaşır. Erişkinleri 20-25 cm. uzunluğunda bulunan yuvarlak, solucansı bir parazittir. Organizmadaki larva döngüsü sırasında geçtiği akciğerlerde allerjik pnömoni (Löeffler pnömonisi), barsakta serbest olarak yaşayan erişkin formu ise tıkanma ikteri, ileus ve malnutrisyon tablolarına yol açar. Enterobius vermicularis : Evrimi sadece insan ile sınırlı olan, insandan insana yumurtaların aktarılması ile bulaşan küçük bir nematoddur. Yutulan yumurtadan incebarsaklarda çıkan larva kolon mukozasına tutunarak yaşar. Dişilerin anüsteki yumurtlama döneminde gelişen irritasyonuna bağlı olarak anal kaşıntı ve sekonder infeksiyonlara neden olur. Ancylostoma duodenale, Necator americanus : Kancalı kurtlar olarak anılırlar. Kumlardaki hareketli larvanın çıplak ayaktan cildi delmesi ile insanlara bulaşır. Dolaşım yolu ile akciğere, oradan da özofagus yolu ile oral kavite ve özofagusa gelen larva yutulur, erişkin hale gelip incebarsaklara tutunur. Barsak kanamalarına neden olduğu için süregen kan kaybına bağlı demir eksikliği anemisi gelişir (pika anamnezi). Kanama bazen ciddi boyutlara ulaşabilir. Ayrıca; evrimi sırasındaki seyahatlerine bağlı olarak cilt, akciğer, gastrointestinal (bulantı, kusma, ishal) görülebilir. Trichuris trichiura : Yumurtasının yutulması ile bulaşır, kolona tutunarak yaşar. Allerjik reaksiyonlar, karın ağrısı, distansiyon, kanlı ishal, kilo kaybı, mental değişiklikler, ileus, anal prolapsus ve apendisit tabloları ile kendini gösterir. Strongyloides stercoralis : Kancalı kurtlarla aynı evrimi gösterse de önemli bir farkı, yumurtalarının barsaktayken açılması sonucunda immünitesi normal bireylerde peptik ülser benzeri yakınmalara neden olurken immünite problemi olanlarda çoğul otoinokülasyonlar sonucu karaciğer, kalp, beyin gibi birçok organı içeren belirtiler ile seyreden ve mortalitesi yüksek hiperinfeksiyon tablolarına yol açar. Bu hastaların salgıları da larva içerdiği için bulaştırıcıdır. Tanı Metodları : İntestinal parazitlerin büyük çoğunluğunun tanısı dışkı incelemesi ile konur. Bu amaçla yüzdürme ve çöktürme yöntemleri kullanılmaktadır. Daha ağır olan Schistasoma ve Ascaris yumurtalarını için en uygun yöntem çöktürme yöntemidir (Formol-Etil asetat) E.vermicularis yumurtaları için, dişi oksiyür gece saatlerinde rektum-anüs bölgesine yumurtladığından, sabah uygulanan Selofan-Bant Yöntemi en iyi sonuç verir. Şistozomyaz, fasyolyaz, askariyaz, kancalı kurt, trişuryaz ve strongyloides infeksiyonları gibi doku irritasyonu yapan parazitozlarda eozinofili önemli bir bulgudur.

http://www.biyologlar.com/parazitler-ve-tenyalar-hakkinda-bilgi

Mantarların işlev ve aktiviteleri

Mantarların işlev ve aktiviteleri

Mantarlar beslenme davranışları bakımından parazit ya da saprofit şeklinde, substrat üzerinde kolonizasyonları bakımından da primer ya da sekonder kolonizerler şeklinde gruplandırılabilir.

http://www.biyologlar.com/mantarlarin-islev-ve-aktiviteleri

Alzheimer hastalığında erken teşhis imkanı doğuyor

Alzheimer hastalığında erken teşhis imkanı doğuyor

Alzheimer hastalığında erken teşhis için geliştirilen yeni bir yöntem, bir hastadan örnek alınarak hazırlanan robot ile tanıtıldı.Unutkanlık denildiğinde ilk akla gelen hastalıklardan biri olan Alzheimer’ın erken teşhisi için, uzun yıllardır araştırmalar sürüyor.  34. Ulusal Radyoloji Kongresi Siemens standında Alzheimer hastalığında erken teşhis yöntemini tanıtmak için, Gil adındaki hastanın yüz modeli çıkartılarak anlatıldı. Robot, bir Alzheimer hastanın yüz hareketlerini birebir yapıyor. Amyloid Brain Model’ini tanıtmak için hazırlanan robot hakkında bilgi veren Siemens Moleküler Görüntüleme Sorumlusu  Gizem Uçanok, robotun üç farklı şirketten, 20 çalışanın 6 hafta boyunca birlikte çalışarak geliştirildiğini belirtti. Uçanok, söz konusu robotun Alzheimer’ı diğer demans türlerinden ayıran yeni bir radyoaktif maddeyi ve bu madde için Siemens’in geliştirdiği Amyloid Nöroloji yazılımını tanıtmak için yapıldığını söyledi. Bu yeni radyoaktif madde ve de yazılım ile ilgili Uçanok, şunları söyledi: “Alzheimer şüphesi olan hastalara bu yeni radyoaktif madde veriliyor. Hastanın daha sonra PETBT ya da PETMR ile beyin görüntülemesi yapılıyor. Verilen bu ilaç direk olarak beyindeki Amyloid plaklara yapışıyor ve görüntülenmesini sağlıyor. Daha sonra Siemens Amyloid yazılımı hastanın beyin datasını referans beyin datasıyla karşılaştırıyor ve klinisyenlere hastanın Amyloid oranını sunar. Bugün Amerika’da yaşayan 5. 4 milyon kişi Alzheimer hastası var ve 2050 yılına kadar bu rakamın 16 milyona kadar yükselmesi bekleniyor. 65 yaş üzerindeki her 8 kişiden biri ve 85 yaş üzerindekilerin yarısı Alzheimer hastası. Bu yöntem Amerika’da ve Avrupa’da uygulanmaya  başlandı.” “Demans Hastalarının Bir Kısmına Yanlış Tedavi Uygulanıyor”Unutkanlık şikayetiyle doktorlara gidenlere yapılan tetkikler sonucunda bir çoğuna demans teşhisi konduğunu kaydeden Uçanok, genelde hastalara  aynı tedavinin uygulandığını kaydetti. Uçanok, “Aslında demans hastalarının bir kısmına yanlış tedavi uygulanıyor. Alzheimer hastası sayılan hastaların bir kısmı Alzheimer hastası olmayabiliyor. Bu tetkik ve yazılım hastaların Alzheimer hastası mı yoksa başka türlü bir demans hastası mı onu söylüyor ve bunu erken teşhis etmeye yardımcı oluyor” diye konuştu. Kongreye olan destekleriyle ilgili görüşlerini dile getiren Siemens Sağlık Türkiye Direktörü Şevket On, Türk Radyoloji Derneği’nin kongreyi uzun yıllardır başarıyla gerçekleştirdiğine dikkat çekti. Şevket On; “Her yıl, Ulusal Radyoloji Kongresi’nde dünyada sunduğumuz en yeni ürün ve teknolojileri paylaşmaya gayret ediyoruz. Yalnızca ülkemizde değil, çalışmalarıyla uluslararası alanda da adını yukarılara taşıyan Türk Radyoloji Derneği’nin bu yılki organizasyonuna da destek vermekten dolayı son derece mutlu olduk” dedi.   http://fesraoz.blogspot.com/

http://www.biyologlar.com/alzheimer-hastaliginda-erken-teshis-imkani-doguyor

Barsak Parazitleri

1. Plathelmintler (Yassı Solucanlar): a) Sestodlar: Taenia'lar, Hymenolepis, Echinococcus. b) Trematodlar: Fasciola, Schistosoma. 2. Nemathelmintler (Yuvarlak Solucan): Ascaris, Enterobius, Ancylostoma Taenia : T.saginata, erişkin formu insanda bulunan, baş (skoleks) ile jejunuma tutunarak halkaları (proglottid) ile 10 m. uzunluğa kadar erişen ve insanların sindirdikleri besinlerle beslenen şeritsi bir parazittir. İnsan dışkısı ile dış ortama atılan yumurtaları ara konakçı olan sığırları bulaştırır ve sığırda larva infeksiyonlarına yol açar. İyi pişirilmemiş sığır etlerindeki larvaların yutulması ile insanna bulaşır. Temel yakınma dışkıda parazit halkalarının görülmesi ve daha nadir olarak da açlık karın ağrısıdır. Yumurtaları insanlar için bulaştırıcı değildir. Benzer bir parazit olan Taenia solium’un ise ara konakçısı domuzdur ve yumurtaları insanlar için bulaştırıcıdır. Diphrobothrium latum : Çiğ balık yenmesi ile insanlara bulaşır, incebarsaklara tutunarak 20-25 m. uzunluğa erişir. Çoğu olgu asemptomatikse de %2 olasılıkla B12 vtamini yetmezliği sonucu megaloblastik anemiye neden olabilir. Hymenolepis nana : Küçük (2-4 cm) bir fare ve insan parazitidir. Diğerlerinin aksine ara konakçı gerektirmeden hastalıklı insan dışkısın tarafından kontamine edilmiş besinlerdeki yumurtaların yutulması ile bulaşır. Bu nedenle aile içi bulaş söz konusudur. Halkalar barsakta parçalandığından dışkıda sadece yumurtası görülebilir. Çocuklarda daha sıktır. Karın ağrısı, enterit, anemi, asteni, sinir sistemi belirtileri ve konvülsiyonlara kadar varabilen semptom zenginliği vardır. Fasciola hepatica : Koyunların yapraksı parazitidir. İnsanlara iyi yıkanmamış çiğ sebzelerle bulaşır, safra yollarına yerleşerek portal siroza neden olur. Schistosoma: Kontamine sularda yaşayan serkaryaların cildi delmesi ile dolaşıma geçer, türe göre mesane (S. haematobium, S. japonicum), kolon (S. mansoni, S. japonicum) veya nadiren diğer visseral organlar ve medulla spinalis (S. mansoni) venalarına yerleşerek kronik irritasyon nedenli organ patolojilerine (kronik sistit, mesane kanseri, kronik ishal, karaciğer fibrozu, portal hipertansiyon) ve allerjik reaksiyonlara yol açar. Ascaris lumbricoides : Dış ortama atılan infekte insan dışkısındaki yumurtalar burada erginleşir ve yumurtaların insan tarafından yutulması ile bulaşır. Erişkinleri 20-25 cm. uzunluğunda bulunan yuvarlak, solucansı bir parazittir. Organizmadaki larva döngüsü sırasında geçtiği akciğerlerde allerjik pnömoni (Löeffler pnömonisi), barsakta serbest olarak yaşayan erişkin formu ise tıkanma ikteri, ileus ve malnutrisyon tablolarına yol açar. Enterobius vermicularis : Evrimi sadece insan ile sınırlı olan, insandan insana yumurtaların aktarılması ile bulaşan küçük bir nematoddur. Yutulan yumurtadan incebarsaklarda çıkan larva kolon mukozasına tutunarak yaşar. Dişilerin anüsteki yumurtlama döneminde gelişen irritasyonuna bağlı olarak anal kaşıntı ve sekonder infeksiyonlara neden olur. Ancylostoma duodenale, Necator americanus : Kancalı kurtlar olarak anılırlar. Kumlardaki hareketli larvanın çıplak ayaktan cildi delmesi ile insanlara bulaşır. Dolaşım yolu ile akciğere, oradan da özofagus yolu ile oral kavite ve özofagusa gelen larva yutulur, erişkin hale gelip incebarsaklara tutunur. Barsak kanamalarına neden olduğu için süregen kan kaybına bağlı demir eksikliği anemisi gelişir (pika anamnezi). Kanama bazen ciddi boyutlara ulaşabilir. Ayrıca; evrimi sırasındaki seyahatlerine bağlı olarak cilt, akciğer, gastrointestinal (bulantı, kusma, ishal) görülebilir. Trichuris trichiura : Yumurtasının yutulması ile bulaşır, kolona tutunarak yaşar. Allerjik reaksiyonlar, karın ağrısı, distansiyon, kanlı ishal, kilo kaybı, mental değişiklikler, ileus, anal prolapsus ve apendisit tabloları ile kendini gösterir. Strongyloides stercoralis : Kancalı kurtlarla aynı evrimi gösterse de önemli bir farkı, yumurtalarının barsaktayken açılması sonucunda immünitesi normal bireylerde peptik ülser benzeri yakınmalara neden olurken immünite problemi olanlarda çoğul otoinokülasyonlar sonucu karaciğer, kalp, beyin gibi birçok organı içeren belirtiler ile seyreden ve mortalitesi yüksek hiperinfeksiyon tablolarına yol açar. Bu hastaların salgıları da larva içerdiği için bulaştırıcıdır.

http://www.biyologlar.com/barsak-parazitleri

28 Ülkeden 300 Anestezist Çocuklar İçin Toplandı

28 Ülkeden 300 Anestezist Çocuklar İçin Toplandı

Asya Pediatrik Anesteziyolojistler Birliği (ASPA- Asian Society of Paediatric Anesthesiologists) 2014 yılı bilimsel toplantısı Acıbadem Üniversitesi Kerem Aydınlar Kampüsü’nde gerçekleştirildi. Pediatrik anestezideki son gelişmelerin paylaşıldığı toplantı Acıbadem Üniversitesi Tıp Fakültesi Anesteziyoloji ve Reanimasyon Anabilim Dalı tarafından Asya Pediatrik Anestezistler Birliği, Türk Anesteziyoloji ve Reanimasyon Derneği ve Türk Göğüs Kalp Damar Cerrahisi Anestezi ve Yoğun Bakım Derneği’nin katkıları ile gerçekleştirildi. İlk kez Türkiye’de düzenlenen toplantıya 28 ülkeden yaklaşık 300 kişi katıldı. Toplam 3 gün süren toplantıda Japonya, Çin, Hindistan, Tayland, Vietnam,  Özbekistan, Malezya, Endonezya, Filipinler, Singapur, HongKong, Kore, İran,  Hong Kong gibi Asya ülkelerinin yanısıra, ABD, Almanya, Polonya, Hollanda, Fransa, Kosova ve İngiltere gibi çeşitli ülkelerden toplam 55 yabancı konuşmacı yer aldı.Toplantıda pediatrik anestezinin günümüzde geldiği son nokta ve gelişmeler paylaşıldı. Çocuklarda en az zararla havayolu açma ve koruma yöntemleri, solunumun sağlanmasında en yararlı yöntemler, çocukların en iyi ve en zararsız şekilde uyutulması, kan transfüzyonu, çocuklarda ameliyat dışı işlemlerde sedasyonun en güvenli en zararsız şekilde yapılması, yenidoğan bebeklerde anestezinin yanısıra pediatrik anestezide simülasyonun kullanımı tartışıldı. Ameliyat sonrası bulantı kusma ve ağrı tedavisinde yenilikler anlatılırken hatırlama, beyin fonksiyonlarına etkileri, çocukların ameliyatlar sırasında veya sedasyonda uyanıklığının izlenmesi de incelenen konular arasındaydı. Bunun yanısıra özel operasyonlarda çocukların anestezisi ve özel gereksinimleri olan çocukların bazı girişimler sırasında sakinleştirilmeleri de tartışılan konular arasındaydı.Konuşmaların yanısıra Klinik Simülasyon Eğitim Merkezi ve İleri Düzey Endoskopik/Robotik Cerrahi Eğitim Merkezi’nde (CASE) “Bölgesel Anestezi ve Periferik Bloklar”, “Pediatrik Kriz Yönetimi-Simülatör” ve “Pediatrik Hastalarda Havayolu Yönetimi” konulu çalıştaylar gerçekleştirildi.http://www.medical-tribune.com.tr

http://www.biyologlar.com/28-ulkeden-300-anestezist-cocuklar-icin-toplandi

Octopus genome reveals cephalopod secrets

Octopus genome reveals cephalopod secrets

Researchers from UC Berkeley, the Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University and the University of Chicago have sequenced and annotated the first cephalopod genome

http://www.biyologlar.com/octopus-genome-reveals-cephalopod-secrets

Dogal Çevreyi Etkileyen Sorunlar

1. Hava Kirliligi 2. Su Kirliligi 3. Gürültü Kirliligi 4. Görüntü Kirliligi 5. Toprak Kirliligi 6. Hızlı Nüfus Artışı “Tanrı affeder, bazen insanlar da, fakat doga hiçbir şeyi affetmez.” William JAMES 1.Hava Kirliligi: Atmosferdeki toz, gaz, duman, is ve kokunun canlılara zarar verecek boyuta ulaşmasına hava kirliligi denir. Atmosfer; yerden rüzgârla kalkan tozlar, yanan kömür petrol ve odundan çıkan duman, araba egzozlarından çıkan kurşun ve karbon monoksit ve yanan kömürden çıkan kükürt dioksit ile kirlenmektedir. Özellikle fosil yakıtlardan çıkan karbondioksit gazı atmosferde sera etkisi yapmaktadır. Atmosferdeki karbondioksit gazı dünyadan geriye yansıyan uzun dalga ışınlarının hapsedilmesine ve troposferin ısınmasına yol açmaktadır.”Sera etkisi”diye nitelendirilen bu durum atmosferde farklılıklara neden olmaktadır. Deodorantlar, saç spreyleri, parfümler gibi tüplerdeki gazlara itici gücü veren CFC ( Kloroflorokarbon ) gazları ise atmosferde serbest kaldıklarında ozon atomlarını çözerek “ozon tabakasının incelmesine” neden olmaktadır. Bu durumun bir sonucu olarak cilt kanseri riski ve gözlerde katarakt oluşma olaylarında artış gözlenmektedir. Yine atmosfere bırakılan bazı gazlar, bitkilerde fotosentezi yavaşlatıp agaç yapraklarında bozulmalara, tarımsal üretimde azalmalara neden olmaktadır. Özellikle kömürle çalışan termik santrallerin bacalarından hiçbir arıtmaya tabii tutulmadan atmosfere verilen sülfürik asit yagışlarla asit yagmurlarına dönüşmekte; bitkilere ve ormanlara büyük zararlar vermektedir. Yüksek binaların bacalarından çevreye yayılan kükürt dioksit gazı akciger kanserine neden olmaktadır. Hava taşıtları da kirlilige neden olmaktadır. Örnegin Boeing 727 modeli uçak 265.000 kilogram kirli su, 80 kilogram zehirli atık, 5.000 kilogram zehirli hava üretmektedir. Bir jet uçagı 6.000 Volkswagen otomobiline eşit derecede duman çıkararak havayı kirletmektedir. Dünya çevresinde 2000 kilometre uzaklıga kadar olan mesafede 3 milyon kilogram çöp dönmekte ve bu miktar her gün biraz daha artmaktadır. Şehirlerin yer seçiminde yapılan yanlışlıklar ile yüksek katlı binaların rüzgârların önünü kesmesi de hava kirliligine neden olmaktadır. Türkiye’de havayı kirleten tesislerin başında linyit ile çalışan termik santraller gelmektedir. Bu santrallerin kükürt oranı yüksek linyit kömürü kullanmaları temel etkendir. 2000 yılında bu santrallerden atmosfere verilen kükürt dioksit miktarı 2.000.000 ton civarındadır. Yatagan, Soma, Tunçbilek, Afşin-Elbistan gibi şehirlerde termik santraller nedeniyle hava kirliligi üst boyutlardadır. Erzurum, Kayseri, Sivas, Ankara gibi şehirlerde ise evsel ısınma ve daglar arasındaki konum özellikleri nedeniyle hava kirliliginde özellikle kış mevsiminde artış gözlenmektedir. Demir-çelik endüstrisi, Gübre endüstrisi, Çimento fabrikaları, Petrokimya fabrikaları, Deri fabrikaları, Kâgıt ve selüloz fabrikaları, Şeker fabrikaları, Tekstil endüstrisi, Tarımsal mücadele ilacı üreten fabrikalar, Boya fabrikaları ile Termik enerji santralleri hava kirliliginde büyük paya sahiptir. Bursa, İzmit, İzmir, Kırıkkale, İstanbul, İskenderun, Karabük ve Adana şehirlerindeki hava kirliliginde sanayi tesislerinin payı büyüktür. İstanbul, Bursa, Sivas, Çanakkale, Kütahya, Eskişehir ve Diyarbakır Türkiye’nin en kirli kentleri arasındadır. 1952’de Londra’da 3000 insan solunum yetmezligi sonucu olmuştur. 1981’de İspanya’nın Madrid şehrinde yemek yagına karışan zehirli maddeler 340 kişinin ölmesine, 3000 insanın da zehirlenmesine yol açmıştır.1985 yılında Hindistan’ın Bhopal şehrinde kimyasal ilaç üreten bir fabrikadan çevreye yayılan metilizosiyanat gazı 3.000 insanın ölümüne 300.000 insanın zehirlenmesine yol açmıştır. Meksiko şehrindeki Paseo de la Reforma bulvarındaki çiçekler kirli hava nedeniyle çok çabuk öldüklerinden çiçek dikim işi iki ayda bir yenileniyor. Los Angeles’teki bir bulvarda gerçek bitkiler yetişmediginden plastik agaç ve çitler konulmuştur. “Su çetin bir hasımdır. Bütün hataları keşfetmesini bilir ve en küçük yanlışı pahalı ödetir.” J. CHAİLLEY 2.Su Kirliligi: Su kirliliginde; gübrelerin bünyesindeki kimyasallar, tarım ilaçları, petrol ürünleri, radyoaktif atıklar, deterjanlar, rüzgâr ve akarsu erozyonu, kanalizasyon atıkları, çöpler ile is ve duman etkili olmaktadır. Bu kirleticilerin çogu akarsu, göl ve denizlere dökülmektedir. Örnegin denizlere her yıl yaklaşık 200.000 ton petrol, 320.000 ton fosfor, 800.000 ton azot, 60.000 ton deterjan, 21.000 ton çinko, 3900 ton kurşun, 240 ton krom ve 100 ton cıva bırakılmaktadır. ABD’de her yıl denize atılan çöp miktarı 7 milyon tondur. Akdeniz’e yılda 4–5 milyar ton sanayi atıgı dökülmektedir. Bu nedenle pek çok deniz canlısı ölmekte, yaşama ve üreme alanları yok olmaktadır. Dünyanın en büyük tatlı su gölü olan Baykal, kıyılarındaki kâgıt fabrikalarının zehirli atıkları ile kirlenmektedir. Petrokimya sanayi Azerbaycan’ın Sumgayıt şehrini yaşanmaz hale getirmiştir. Hazar Denizine dökülen Volga Nehri, Rusya Federasyonundaki sanayii atıklarının % 40’ını taşımaktadır. Oysa denizler dünya için termostat işlevi görüp, her yıl 3 milyar ton karbondioksiti emerek atmosferi yaşanır kılmaktadır. Yine dünya protein ihtiyacının % 14’ü denizlerdeki balıklardan saglanmaktadır. Denizlerdeki bitki ve hayvan türlerinin 500’ü ilaç hammaddesi olarak kullanılmaktadır. Türkiye’de de su kirliligi üst boyutlardadır. Özellikle hızlı şehirleşmeye baglı olarak evsel ve endüstriyel atıkların su ortamlarına arıtılmadan verilmesi kirliligi artırmıştır. Ayrıca su havzalarındaki yapılaşma ile yapay kimyasalların su ortamlarına karışması da kirliligi artırmaktadır. Porsuk, Ergene, Susurluk, Gediz, Küçük Menderes, Bakırçay, Sakarya nehirleri ile Nilüfer Çayındaki kirlilik had safhadadır. Çevresindeki sanayi tesisleri nedeniyle, Manyas, İznik, Van, Sapanca, Burdur ve Akşehir gölleri de kirlilik tehdidi altındadır. Küçük yerleşim merkezlerinde kanalizasyonun biriktirildigi fosseptik çukurlarından sızan sular, yeraltı sularına karışmaktadır. Sanayii tesislerinin ulaşım kolaylıgı ve su bollugu nedeniyle ova tabanlarını tercih etmesi de ( Bursa, Adapazarı, Balıkesir, Ergene, Gediz ve Çukurova gibi...) yeraltı sularının hızla kirlenmesine yol açmaktadır. Endüstri tesisleri, yazlık konutlar ile turizm tesislerinin belli bir planlama olmadan, kurallara uyulmadan kıyılara kurulması da başta körfezler olmak üzere kıyıların hızla kirlenmesine neden olmaktadır. Bu nedenlerle Haliç, İzmit, Gemlik, İzmir ve İskenderun körfezleri hızla kirlenmektedir.21 Ülkenin atıkları Karadeniz’e taşınmaktadır. Havzasındaki 300 nehirle yılda 500 milyon metreküp endüstriyel ve evsel atık bu denize boşalmaktadır. Aşırı avlanma ve kirlenme nedeniyle Karadeniz’deki balık üretimi 500.000 tondan 100.000 tona düşmüştür. 23 ticari balık türü ise beşe inmiş durumdadır. Türkiye’de 3215 belediyenin yalnızca 141’inde kanalizasyon sistemi vardır. Türkiye’deki atık suların yaklaşık % 78’i arıtılmadan ırmak, göl ve denizlere oldugu gibi bırakılmaktadır. Sulardaki insan saglıgına zararlı maddeler, salgın ve bulaşıcı hastalıklara neden olmaktadır.( kolera, tifo, dizanteri gibi ) Zehirli atıklar oksijen dengesini bozarak göl ve nehirleri yaşanabilir olmaktan çıkarır. Dünyada 1.300.000.000 kişi saglıklı sudan yoksundur. Her yıl 5.000.000 kişi saglıksız sulardan bulaşan hastalıklarla ölmektedir. 10.000.000 kişi kilometrelerce uzaktan su taşımaktadır. Irmak ve göl sularındaki kullanım son 40 yılda iki katına çıkmıştır. Dünyadaki temiz suyun %50’si yalnızca insanlar tarafından kullanılıyor. “Eski haliyle karşılaştırıldıgı zaman topragımız, hastalıktan çürümüş birinin iskeletine benzemektedir. Tombul ve yumuşak tarafları kaybolmuş, geriye çıplak bir ceset / leş kalmıştır.” PLATON 3.Toprak Kirliligi: Nüfus artışına baglı yanlış arazi kullanımının neden oldugu toprak erozyonu toprak kirliliginde ilk sırayı almaktadır. Yanlış ve aşırı ilaç kullanımı, bilinçsiz gübre kullanımı ile endüstriyel atıklar da toprak kirliliginde önemli bir yere sahiptir. Ev ve tesislerin bacalarından çıkan emisyonların asit yagmurları ile topraga inmesi, çöp toplama havzalarındaki atıkların yüzey suları ile derinlere taşınması topragın yapısını tamamen degiştirmektedir. Çogu yerde maden ocaklarının işletilmesi sırasında yüzeye çıkarılan agır metaller de topraga zarar vermektedir. Nükleer atıklar genelde topraga gömülmektedir. Bunlar yeraltı suları ile topraga yayılarak ortamı kirletmekte, canlı yaşamını olumsuz etkilemektedir. Hayvan dışkısı da toprak kirliligine yol açmaktadır. Zira günümüzde kullanılan teknolojiler nedeniyle geçmişte gübre olarak kullanılan bu dışkılar belli alanlarda toplanmaktadır. Anız yakılması da topraga büyük zarar vermektedir. Anız yakılması yangına yol açtıgı gibi, toprak verimini azaltmakta erozyona davetiye çıkartmaktadır. Türkiye’nin en verimli toprakları erozyonla deniz, göl ve çukurlara taşınmaktadır. Normal koşullarda 1 santimlik bir toprak tabakasının oluşması için gerekli süre yaklaşık 250–1000 arasındadır. Görüldügü gibi binlerce yılda oluşan toprak tabakası, erozyonla 15–20 yıl gibi kısa bir süre içerisinde kaybolmaktadır. Sadece Fırat Nehrinin yılda taşıdıgı toprak miktarı 108 milyon ton civarındadır. Türkiye’de erozyona baglı yıllık toprak kaybının 1milyar ton civarında oldugu tahmin edilmektedir. Türkiye akarsu havzalarında çok şiddetli erozyon %36, orta şiddette erozyon %31, hafif erozyon ise %28 civarındadır. Dünyada ise yılda 75 milyar ton toprak erozyonla taşınmaktadır. Erozyon dogal dengeyi bozmakta; canlı ve bitki türlerinin azalmasına neden olmaktadır. Taşınan bu topraklardan dolayı; tarımsal üretim potansiyeli azalmakta, baraj ve sulama sistemleri zarar görmekte, suyolları ve limanlar zarar görmektedir. Bu nedenle erozyon topragın kaybedilmesi, dogal kaynakların tükenmesi demektir. Bundan dolayı tarımsal ve hayvansal ürünlerde büyük açıklar oluşmakta, milyarlarca dolar ödenerek bugday, pirinç, yaglı tohum, et, şeker v.s ithal edilmektedir. Örnegin 1988’de kişi başına düşen bugday üretimi 387 kg iken, 1995’de bu rakam 280 kg’a düşmüştür. Bugdaydaki gerileme % 25’tir.Aynı dönemde pirinç ve susamda yaşanan üretim azlıgı % 34, ayçiçeginde % 43, soyada % 75’tir.Aynı şekilde hayvan sayısı 1987–1995 arasında sıgırda % 21, koyunda % 32, keçide ise % 33 azalma göstermiştir. Erozyon, barajların çok kısa sürede devre dışı kalması demektir. İnsanların aşsız ve işsiz kalması demektir. Oysa bilinmelidir ki toprak üretilemeyen, satın alınamayan çok degerli bir kaynaktır. Şu unutulmamalıdır ki Aşagı Mezopotamya’da Sümer, Akad ve Babil uygarlıkları ile Sarı Irmak boylarındaki Çin uygarlıklarının yıkılmasında susuzluk ve toprak erozyonu çok önemli rol oynamıştır. “Ya bizler kentlerimizin kirlenmesini ortadan kaldıracagız; ya da kentlerimizin kirlenmesi bizleri...” Robert F. KENNEDY 4.Gürültü Kirliligi: Gürültü; istenmeyen ve insanı rahatsız eden ses olarak tanımlanabilir. Teknolojik gelişmenin sonucu olan gürültü gelişmiş ülkelerde tüm çevre sorunları arasında ilk sırayı almaktadır. İnşaatlardaki tadilat ve onarımlar, ulaşım araçları ( uçak, tren, helikopter, motorlu taşıtlar v.s ) elektrikli aletler ( kompresörler, matkap, elektrik süpürgesi, mutfak robotu, hidrofor, havalandırma v.s ) yazlık eglence yerleri, bar ve diskotekler, su ve tüp satıcıları, müzik aletleri gürültüye neden olmaktadır. Trafigin sıkışık oldugu arterler ile trafik ışıklarının geçiş alanlarında minibüs, taksi ve otobüslerin çaldıgı gereksiz kornalar insanları fazlasıyla rahatsız etmektedir. Bu durum başta çocuk, hasta ve yaşlılar olmak üzere tüm insanların ruh saglıgını olumsuz etkilemektedir. Her türlü gürültü işitme saglıgını bozmakta, algılamayı olumsuz etkilemektedir. Son yıllarda kalp ve damar rahatsızlıklarında büyük artış gözlenmektedir. Çogu kez iş performansının azalmasına da neden olmaktadır. Büyük şehirlerde yanlış yapılaşma ve yeşil alan azlıgı da gürültünün rahatsızlık katsayısını artırmaktadır. Yüksek ses ve gürültüden dogal ortamda ki diger canlılar da rahatsız olmaktadır. “Çevresel tehlikeler artık yalnızca kuş meraklılarını ilgilendirmiyor; bu tehlikenin çanları hepimiz için çalıyor.” Frank M. POTTER 5.Görüntü Kirliligi: Teknolojinin gelişmesiyle birlikte görüntü kirliliginde büyük artış olmuştur. Hızlı ve denetimsiz yapılaşma mimari estetikten yoksun binaların artmasına neden olmuştur. İskân izni olmadan yapılan, yapılırken iyi denetlenmeyen binaların kat sayısında, mimari tarzında, dogal çevreyle uyumunda belli bir standart yoktur. Cadde ve sokaklar gelişigüzeldir. Araç giriş ve çıkışına, araç park etmeye çogu kez uygun degildir. Cadde ve sokaklarda araçların çift taraflı park edilmesi, trafik akışını zorlaştırmaktadır. Araçların kaldırımlara çıkması yaya yolunu kapamakta, sokakta araçların çift yönlü park etmesi yaşlı, hasta, çocuk ve özürlülerin geçişlerini güçleştirmektedir. Sıvanmamış, boyanmamış, çatısı olmadıgından inşaat demirleri açıkta kalmış binalar, çatı, balkon ve duvarları istila eden anten ve vericiler; balkonlara asılan çamaşırlar, yıgılan eşyalar... telefon, elektrik ve reklam direkleri, panolar çevre ahengini fazlasıyla bozmaktadır. Yabancı bir ülkedeymiş izlenimi veren alışveriş merkezi, magaza ve dükkân isimleri ile günlük konuşmalarda kullanılan gereksiz yabancı sözcükler fazlasıyla rahatsız edicidir... Carousel, Capitol, Town Center, Galerıa, Fly Inn ( Alışveriş merkezleri ) Show, Flash, Star, Cine 5, Number One, Prima, Discovery Channel ( Televizyon ) Best, Capitol, Energy, Joy, Kiss, Power, Classic, City ( Radyo ) Cınemax, Movıeplex, Pyramıd, Prestıge, Cınepol, Prıncess, Cınemass, Holıdayplex, Rexx, Grandhouse ( sinema ) Fitness Center, Cafe Bar, Fast Food, Shopping Center, Show Room, Travel Agency, Jeans Sportwear, Garden Flower, Catering Service ( şirket ) Academic Hospital, İnternational Hospital, Central Hospital, ( Hastahane ) Square Hotel, The Plaza Hotel, Ritz Carlton, Hotel Princes, ( Otel ) Hey Gırl, Cosmopolıtıan, Amıca, Marıe Claire, Esquire, Formsante,Home Art, Bazaar, Voyager, Capital, Gezi Travel, Country Homes, House Beautiful ( Dergi )...gibi “Dünya üç grup insandan oluşur; sonuçları ortaya çıkaran ve olayları yaratan küçük seçkin bir grup, olup bitenleri seyreden oldukça büyük diger bir grup ve nelerin olup bittigini bilmeyen muazzam bir kalabalık.” M. BUTLER 6.Hızlı Nüfus Artışı: Dünya nüfusu son yüzyılda 1,5 milyardan 6 milyara çıkmıştır. Hızlı nüfus artışı dogal kaynaklar ve çevre üzerinde büyük baskı yaratmaktadır. Özellikle gelişmekte olan ülkelerde kalkınma hızının, nüfus artış hızının gerisinde kalması pek çok soruna neden olmaktadır. Gelecekte besin kaynakları, enerji ve su kaynakları, toprak, orman ve diger dogal kaynaklar hızla artmaya devam eden dünya nüfusuna yeterli gelecek mi? Mevcut dogal kaynakların böylesine bir tüketime yetmeyecegi çok açıktır. “Dünya, aç oldukları için uyuyamayanlarla, açlardan korktukları için uyuyamayanlar arasında bölünmüş durumdadır.” Paulo FREİRE Zira milyarlarca insan kaynakları giderek tükenen, çevre dengesi bozulan bir dünyada ayakta kalabilme mücadelesi vermektedir. * Yetersiz beslenme, * Saglıksız barınma, * Çocuk ölümleri, * İşsizlik, * Dogal çevrenin kirlenip bozulması, * Egitim hizmetlerinden mahrum kalma * Dogal kaynakların hızla tükenmesi hızlı nüfus artışının neden oldugu sonuçlardan bazılarıdır. “Bir ulusun büyüklügü, nüfusun çoklugu ile degil, akıllı ve erdemli kişilerin sayısıyla ölçülür.” Victor HUGO Günümüzde 500 milyona yakın insan aç ya da kötü beslenmektedir. 200 milyona yakın çocuk temel egitimden yoksundur. 8000 yıl önce 6.000.000.000 hektar olan dünya orman varlıgı % 50 azalarak günümüzde 3.000.000.000 hektara düşmüştür. Dünya ormanlarının % 75’i yüksek risk altındadır. Dünyada her yıl 16.000.000 hektar orman alanı yok edilmektedir. Akdeniz’e kıyısı olan Avrupa Birligi ülkelerinde her yıl 110.000 hektar orman yanmaktadır. Afrika’da her yıl 4,8 milyon hektar, Asya’da ise 4,7 milyon hektar orman yok edilmektedir. Denizlerdeki balıkların dörtte biri aşırı avlanma nedeniyle tükenmiştir. Dünyanın akcigerleri yok oluyor. Doganın 3 milyar yılda biriktirdigi oksijen tükeniyor, besin zincirinin alt halkaları birer birer devreden çıkıyor. Kolera ve sıtma gibi hastalıklar suların kirlendigi fakir bölgelerde hızla yayılıyor. “Önce gelincikleri yolduk, Nar agaçlarını tuttuk kurşuna, Ardından andızları devirdik, Aptallık, bilinçsizlik, bir hiç ugruna Sonra sıra ormanlara geldi, Yüz binlerce dönüm ateş yaktık, Sivas’a kadar gidip bulduk, Dikili tek agaç bırakmadık Şimdi damlarda yanıp söner, İsli lambalar gibi insan gözleri, Daha çok atılacak, it gibi sokaklara, Delik deşik insan ölüleri.” Cahit KÜLEBİ Sonuç olarak çevre sorunlarını en aza indirerek yaşanabilir bir dünya yaratmak elimizdedir. Bunun için: Silahlanma ve savaşa harcanan paralar azaltılmalı, onun yerine yenilenebilir enerji, toplu taşımacılık, dogal dokusu bozulmamış yaşanabilir kentler kurulmalıdır. Tarım alanlarının konut ve sanayi tesisleriyle yok edilmesine izin verilmemelidir. Sulak alanlar, bataklıklar, göller, akarsular, nadir ekosistemler koruma altına alınmalıdır. Sanayii ve santral gazları filtre edilmeden atmosfere bırakılmamalıdır. Denizlere ve okyanuslara milyarlarca kilo çöp ve atık madde atılmasından vazgeçilmelidir. Sular arıtılmadan deniz ve göllere verilmemeli, arıtılan suların bir kısmı yeniden kullanılmalıdır. Enerji üretimi için linyit, fuel-oil, radyoaktif elementler ile çalışan santraller yerine su gücü, rüzgâr ve jeotermal enerji ile çalışan santraller tercih edilmelidir. Çimento fabrikaları, linyitle çalışan termik santraller ve agır sanayi tesislerinin bacalarına katı parçacık ile kirleticileri süzecek filtreler takılmalıdır. Yakıt tasarrufu saglama, bilinçli ısınma ile hava ve çevre kirliliginin zararları konusunda insanlar bilinçlendirilmelidir. Mevcut ormanlar korunmalı, azalan orman varlıgını artırmak için agaçlandırma seferberligi başlatılmalıdır. Araziden ve topraktan yararlanma konusunda insanlar egitilmelidir. Mera hayvancılıgı yerine ahır hayvancılıgı teşvik edilmeli, aşırı otlatılmanın önüne geçilmelidir. Çöpler yerleşim yeri ve su kaynaklarına uzak bölgelerde depolanmalıdır. Çöpler sınıflandırılarak toplanmalı; geri dönüşümü olanlar ( kâgıt, cam, demir v.s ) yeniden kullanılmalıdır. Çöplerden enerji ve gübre üretiminde yararlanılmalıdır. Zehirli, tarımla mücadele ilaçları çok az kullanılmalı, biyolojik mücadeleye önem verilmelidir. Yanlış sulama ve gübreleme yöntemlerinden kaçınılmalı, tarım uzmanlarının bu konudaki öneri ve uyarıları dikkate alınmalıdır. Maden ocakları, çöp toplama alanları toprakla kapatılarak yeşil alanlara dönüştürülmelidir. Orman köylüleri ekonomik ve sosyal yönden desteklenmeli, yeni geçim kaynakları yaratılmalıdır. Motorlu taşıtların egzoz borusuna susturucu takılmalı, toplu taşımacılık metro ile yeraltına indirilmeli, bisiklet kullanımı yaygınlaştırılmalıdır. Kaynak: kursunkalem.com

http://www.biyologlar.com/dogal-cevreyi-etkileyen-sorunlar

Nanoteknoloji ve Mikrodünyalardaki Yaratılış

Nanoteknoloji ve Mikrodünyalardaki Yaratılış

Teknoloji ilerledikçe kullandığımız araçların boyutları giderek küçülüyor. İlk bilgisayar bir oda kadar büyüktü. Önce bir çalışma masasının, sonra da dizlerin üstüne konabilecek kadar küçüldü.

http://www.biyologlar.com/nanoteknoloji-ve-mikrodunyalardaki-yaratilis

Nematodlar İle Mücadelede Biyolojik Alternatifler

Bitki paraziti nematodlar genellikle çok küçük, ince ve yuvarlak, çok hücreli, solucana benzer, mikroskobik canlılardır. Boyları 0,5-2 mm arasında değişir. Kültür bitkilerinde zararlı olan bitki paraziti nematodların hayat devresi genel olarak şu şekildedir: Yumurta → 1. larva dönemi → 2. larva dönemi → 3. larva dönemi → 4. larva dönemi ve ergin şeklindedir. Pek çok bitki paraziti nematod türünün görünüşü ince uzunipliksi formda olmasına rağmen bazı türlerin dişilerinde, vücut şekli armut, küre veya limon biçimindedir. Günümüzde bitki paraziti nematodlardan dolayı dünyada meydana gelen ürün kaybının parasal değeri 80 milyar dolar civarındadır. Araştırmacılar yapılan nematisitdenemelerinde kök-ur nematodlarının domateslerde % 42-54, patlıcanlarda % 30-60 ve kavunlarda % 18-33 oranlarında ürün kaybına neden olarak zarar yaptıklarını tespit etmişlerdir. Nematod beslenmek için bitki dokusundaki hücre zarını styleti ile delerek, hücre içine tükrük salgısını bırakır. Bu salgı hücre özsuyunu akıcı ve kolay emilir hale getirir. Bunun sonucunda bitkide de tepki olarak urlanmalar (patateslenme) görülür. Nematodlara karşı etkili bir savaş yöntemi geliştirmek oldukça güçtür. Nematodlara karşı kullanılan savaş yöntemleri içinde en yaygın olanları kültürel önlemler ve kimyasal savaş olup bunlarda her zaman yeterli etkiyi gösterememektedir. Bu nedenle araştırıcılar nematodlara karşı biyolojik savaş olanakları üzerinde durmaya başlamışlardır. Bitki paraziti nematodların doğada değişik gruplardan birçok doğal düşmanı saptanmıştır. Bunlar içinde en etkili olanları sırasıyla funguslar, bakteriler ve predatör nematodlardır. Nematodlara karşı uygulanan biyolojik savaşın etkinliği, doğal düşmanların toprakta olumsuz koşullarda dayanıklı yapılar oluşturarak canlılıklarını sürdürebilme, çoğalma ve yayılma özelliklerine bağlıdır. Ayrıca konukçu yoğunluğu ve duyarlılığı da mücadelede başarıyı etkileyici en önemli faktörlerdendir. 1. Funguslar a. Tuzak oluşturan funguslar Bunlar ağımsı, yapışkan ya da halka şeklinde tuzaklar oluşturarak konukçularını yakalarlar. Toprakta misel gelişmesini artırmak için nematodların dışında bir enerji kaynağına gereksinim duyarlar. Bunun için zararlı nematodlara karşı bu tür fungus uygulamalarında ortama gerekli enerjiyi sağlayacak organik madde ilave edilerek fungusun gelişmesi teşvik edilmelidir. Ancak, bu tür uygulamalar genellikle sera ve benzeri yoğun tarımın yapıldığı dar alanlarda mümkün olmaktadır. Tuzak oluşturan fungusların en iyi bilinenleri; Arthrobotrys spp., Dactylella spp., Dactylaria spp. ve Nematoctonus spp. türleridir. Nematodlar rastgele hareketleri sırasında yapışkan ya da halka şeklindeki tuzaklara yapışmasından itibaren iki saat içinde bu yapışkan hifler bitki paraziti nematodu hareketsiz hale getirir ve bu sırada yapışkan hifin çıkıntıları nematod kütikulasına nüfuz eder. Bu sırada hif enfeksiyon halkası denebilen bir yapı nematodun içine doğru kayarak, burada birçok trophic hifler üretmektedir. Bu hifler vücudun içindekileri emerek nematodu öldürür. b. Endoparazit funguslar Genelde spor oluşturabilen bu funguslar kolonizasyon için fazla enerjiye gereksinim duymazlar. Sporları toprakta uygun bir konukçu nematod ile karşılaşıncaya kadar uzun süre dormant durumda kalabilirler. Nematodu baskı altına alma sporun dağılımı ve sayısına bağlıdır. Bazıları ise misel oluştururlar, bunlar miselleriyle toprağı ve bitki köklerinin yüzeyini koloniler halinde kaplarlar. Parazit funguslar nematodların değişik gelişim evrelerindeki etkinliklerine göre; yumurta paraziti funguslar, larva ve ergin paraziti funguslar ve her üç dönemi de parazitleye bilen funguslar olarak gruplandırılabilirler. Yumurta paraziti funguslar fakültatif olup, yapay olarak üretilebilirler. Bunlarla ilgili yapılan çalışmalarda, Paecilomyces lilacinus'dan Meloidogyne incognita ve Tylenchulus semipenetrans'a karşı olumlu sonuçlar alınmıştır. Yine yumurta paraziti olan Dactylella oviparasitica'nın şeftalide Meloidogyne incognita'yı, Verticillium chlamydosporium'un tahıllarda Heterodera avenae'yı doğal olarak baskı altına aldığı saptanmış olup bu konudaki çalışmalar devam etmektedir. Bu fungusların birçoğu nematodların değişik grup ve türlerinin kütikulalarına yapışmakta da özelleşme gösterirler. Hirsutella rhossiliensis önce nematod kütikulasına yapışan ve penetrasyon yeteneğinde olan sporları üretir, daha sonra içeride gelişip vücut içeriğini emip özümleyerek yeniden sporulasyona geçer. Bunun topraktaki saprofitik potansiyeli, kitlesel üretimine veya topraktaki yerleşmesine olanak sağlayan arzu edilebilir bir özelliğidir. Paecilomyces lilacinus ilk olarak Peru'da Meloidogyne incognita yumurtalarında tespit edilmiştir. Bu fungus, M. incognita yumurtalarının fakültatif bir parazitidir ve diğer bitki paraziti nematod türlerini de parazitleye bilmektedir. Paecilomyces lilacinus izolatları M. incognita yumurtalarına bulaşıp yumurtalardan larva çıkışını azaltmaktadır. Araştırıcıların yaptığı çalışmalarda, Paecilomyces lilacinus'un toprağa uygulanması ile domates köklerindeki M. incognita popülasyonu % 67-77 oranında, köklerde meydana gelen galler ise % 30 oranında azalırken ikinci yılda elde edilen ürün üç misli artmıştır. Bu fungus, dikimden 10 gün önce ve dikim sırasında toprağa uygulandığında, domates bitkileri nematod saldırısından en iyi şekilde korunmaktadır. Bu fungusun nematodların entegre mücadelesi içinde kullanılması ile başarılı sonuçlar alınacağı bildirilmiştir. 2. Bakteriler Nematodlar üzerinde bugüne kadar saptanan bakteriler içersinde en önemli olanı Pasteuria penetrans dır. Birçok bitki zararlısı nematodların obligat bir paraziti olan 2. larva dönemi ile karşı karşıya getirildiğinde, nematodun kütikulasına yapışmakta ve bir çim borucuğu oluşturarak konukçunun vücut boşluğunda vejetatif mikrokoloniler meydana getirmektedir. Bunun sonucu olarak da enfekte edilmiş bireyler ergin döneme ulaşmadan ölmektedirler. Bu organizma ile konukçusu olan bitki paraziti nematod türlerinin gelişim ve fizyolojisi arasında bir zaman uyumu vardır. Pasteuria penetrans, endospor oluşturan bakteriyel bir parazittir ve dünyada tarımsal alanlarda geniş dağılım göstermektedir. Umut vaat edici biyolojik mücadele etmenlerinden biri olan Pasteuria penetrans, obligat bir bakteriyel parazittir. Bu bakterinin önemli bir özelliğide endosporlarının uygun olmayan çevre koşullarına ve pestisitlere tölerans göstere bilmesidir. Buna rağmen bakterinin konukçu dizisi son derece kısıtlıdır ve kitle üretimi için henüz bir metot geliştirilememiştir. 3. Predatör Nematodlar Predatör nematodlar çok sayıdaki nematod türlerinin populasyon yoğunluklarına önemli ölçüde etkide bulunan yararlı organizmalar olup bitki paraziti nematodların biyolojik savaşımındaki rolleri hala tam olarak bilinmemektedir. Bilinen en etkili avcı nematodlar Dorylaimida, Mononchida takımları ve Diplogasteroidaea üst familyasına bağlı türlerdir ve toprakta bulunmaktadırlar. Halen biyolojik bir preperat oluşturmak için araştırıcılar tarafından çalışmalar devam etmektedir.

http://www.biyologlar.com/nematodlar-ile-mucadelede-biyolojik-alternatifler

XXV International Congress of Entomology

XXV International Congress of Entomology

ESA is honored to host ICE 2016, the XXV International Congress of Entomology, under the theme Entomology without Borders. The event is expected to bring together the largest delegation of scientists and experts in the history of the discipline, who will meet in exciting, easily-accessible, and affordable Orlando, Florida, USA. Make important connections with entomologists and scientists from around the world. Present to this global audience and compete in global competitions. Participate in forums and discussions covering every aspect of the discipline. Build global networks and collaborative research with others in your field of interest. Showcase your products and services to an important global audience. The Congress will allow scientists and students to interact with the world’s leading experts in many specialties to exchange ideas and build on their research. Symposia will highlight the most recent advances in a wide diversity of entomological subjects around the global theme. Students and early career scientists will have a once-in-a-lifetime opportunity to present their research in front of a global audience, to compete in global competitions, and to make important connections. Secure your funding early! ACAROLOGY Dynamic Interactions at the Tick-Host-Pathogen Interface Organizer: Stephen Wikel Global Perspectives on Soft Ticks (Argasidae) as Pests and Disease Vectors Organizer: Job Lopez AGRICULTURAL AND FOREST ENTOMOLOGY Agronomic and Economic Benefits of Seed Treatments: The IPM Perspective Organizers: Palle Pedersen, Bill Striegel and Bradley W. Hopkins Avocados, Blueberries, and Olives: Pests of Small Fruit in Florida Organizers: Jennifer Gillett-Kaufman and Sandra A. Allan Bark and Ambrosia Beetles: Biology, Ecology, and Management Organizers: Fernando E. Vega, Richard W. Hofstetter and Peter Biedermann Forest Entomology Without Borders: Balancing Market Forces with Government Intervention Organizer: Kimberly Wallin Global Challenges in Rice Pest Management Organizers: Mark Stevens and Larry D. Godfrey Innovative Responses to the Global Homogenization of Plantation Pests Organizers: Brett Hurley, Timothy Paine, Simon Lawson Insect Crop Pests in the Mediterranean Basin Organizer: Sabah Razi Invasive Bark and Ambrosia Beetles: A Pest Problem of Worldwide Significance Organizers: Steven Seybold and M. Faccoli Microbial Associates and Microbial Control of Ambrosia Beetles Organizers: John Vandenberg and Louela Castrillo Millions of Hectares and Counting: Knowledge Gained During Recent Bark Beetle Outbreaks in Western North America Organizers: Christopher J. Fettig and Ann M. Lynch Pest Shifting, Invasive Species, and Resistant Development in Key Growing Areas of the World and The Need For New Technology to Manage Insect Pests Organizers: Melissa Siebert and Luis E. Gomez Profiles of Forest Pests Ready to Cross Boarders and Invade New Areas Organizers: Melody A. Keena, Alain Roques and Yuri Baranchikov Public- Private Partnerships for Development of Next Generation Pest Management Methods Organizers: Bryony Bonning and Subba Reddy Palli Technological Innovations and Integrated Pest Management Organizers: Grzegorz Krawczyk and Wakas Wakil The Brown Marmorated Stink Bug: An Invasive Insect of Global Importance Organizers: George C. Hamilton, Tracy C. Leskey and Anne L. Nielsen APIDOLOGY, SERICULTURE AND SOCIAL INSECTS Breeding Honey Bees, Apis mellifera, for Resistance to Varroa Destructor Organizers: Robert G. Danka, Ralph Büchler and Stephen Pernal Evolution of Insect Sociality: From Theory to Genomes and Back Again Organizers: Amro Zayed and Amy L. Toth Excavation and Construction by Social Insects- Integrating Positive and Negative Space Organizer: Paul Bardunias Genomics and Genome Engineering in the Silkworm Organizers: Takashi Kiuchi and Kallare Arunkumar Harnessing the Power of Genomics Tools: Functional Genomics of Pollinator Health Organizers: Christina M. Grozinger and Robert Paxton Harnessing the Power of Genomics Tools: Monitoring Stressors in Pollinator Populations Organizers: Christina M. Grozinger and Robert Paxton Insects and Ecosystem Services with Special Reference to Pollination Biology Organizer: O.K. Remadevi Insights into the Biology of Wild and Managed Native Bees Organizers: S. Woodard, Quinn McFrederick and Theresa L. Pitts-Singer Integrated Crop Pollination in Theory and Practice Organizers: Jason Gibbs, Cory Stanley-Stahr and Rufus Isaacs Interactions Between Pollination Services and Agricultural Practices Organizer: Decio Gazzoni Invasive Ants: Biology and Control Organizers: Sanford Porter, Joshua R. King and David Oi IPM Strategies for the Management and Sustainability of Honey Bees (Apis mellifera) Across the Globe Organizers: Jennifer M. Tsuruda and Juliana Rangel Regulation of Honey Bee Polyethism: Clock, Neuroendocrine System and Environmental Toxicants Organizers: Makio Takeda and Darrell Moore Status of Worldwide Honey Bee Health and Its Impacts on Agriculture Organizers: Jeffrey Pettis, Robyn Rose and Peter Neumann ARTHROPOD VECTORS OF ANIMAL AND PLANT DISEASE Biology, Ecology and Management of the Asian Citrus Psyllid Diaphorina Citri, Vector of Huanglongbing Organizers: Philip A. Stansly and Jawwad A. Qureshi Ecology, Surveillance, and Control of Biting Midges Organizers: Simon T. Carpenter, Lee Cohnstaedt and Glenn Bellis In Honor of Past ESA President Donald L. McLean: Electropenetrography (EPG) Without Borders: Plant Pathogen Vector Research Inspiring Novel Animal Disease Studies Organizers: Elaine Backus and Andrew Li Insect Vectors as Drivers of Emerging Plant Diseases Organizers: Alberto Fereres, Rodrigo Almeida and Joao R. S. Lopes Insect-transmitted Phytoviruses and Agricultural Pandemics: Current Scenarios and Sustainable Management Organizers: Rajagopalbabu Srinivasan and Juan Alvarez Partners in Crime: Vector-pathogen Interactome Organizers: Michelle Cilia and Cecilia Tamborindeguy Rhipicephalus sanguineus: Tick Without Borders Organizers: Emma N. I. Weeks and Phillip E. Kaufman BIODIVERSITY, BIOEOGRAPHY AND CONSERVATION OF ARTHROPODS Arthropods of Madagascar: Historical Biogeography, Diversity, and Patterns of Distribution Organizer: Michael Irwin Biodiversity, Distribution, Behavior and Activity of Forensically Important Entomofauna and Microbiota in Different Ecoregions Organizer: M Denise Gemmellaro Biogeographical Lessons Learned from the West Indies Organizers: Jacqueline Miller and Michael A. Ivie Building the Biodiversity Knowledge Graph for Insects – Components, Progress, Challenges Organizers: Nico Franz and Katja C. Seltmann Current Status and Biodiversity of Indian Curculionidae Organizer: Dalip Kumar Data without Borders: Collecting, Digitizing, Using, and Re-using Biological Specimen Data Organizers: Deborah Paul, Pamela Soltis, Paul Flemons and Nicole Fisher From Diet Breadth to Diversification: Understanding Host Shifts in Phytophagous Insects Organizers: Peri A. Mason, Angela Smilanich and M. Deane Bowers Global Status of Native and Invasive Coccinellids Organizer: Leslie Allee Insects, Ecosystem Functioning, and Services: New Questions and Experimental Perspectives Organizers: Jorge Noriega, Joaquin Hortal and Ana Santos Keeping Science in Citizen Science Organizers: Kathleen Prudic, Maxim Larrivée and Kent McFarland Phylogeny and Evolution of Insect Communication Systems Organizers: Susan J. Weller and Jennifer Zaspel Resource Management and Biodiversity in Cockroach and Termite Lineages: Exploring the Common Ground in Their Nutrition, Biodiversity and Systematics Organizers: Donald Mullins, Aaron Mullins, Christine Nalepa, Clifford Keil and Jessica Ware SOLA Scarab Workers Organizer: Andrew B. T. Smith BIOINFORMATICS, AND COMPARATIVE GENOMICS OF ARTHROPODS Ecological and Developmental Insights from Comparative Hemipteroid Genomics Organizer: Kristen Panfilio Spruce Budworm Genomics: From Basic Science to Outbreak Management Organizer: Michel Cusson BIOLOGICAL CONTROL AND INSECT PATHOLOGY Advancement and Challenges in Biological Control of Invasive Forest Insects: A Global Perspective Organizers: Juli Gould, Leah S. Bauer, Xiao-yi Wang and Jian Duan Advances in the Behavioral Ecology of Entomopathogenic Nematodes Organizers: David Shapiro-Ilan and Ed Lewis Behavior and Ecology of Native, Naturalized and Invasive Ladybird Beetles Organizers: Eric Riddick, Louis Hesler, Oldrich Nedved, Helen Roy, John Sloggett, Antonio Soares Biocontrol and Induced Plant Defences: A Tale of Three Trophic Levels Organizers: Geoff Gurr and Olivia Reynolds Biological Control of the Invasive Brown Marmorated Stink Bug, Halyomorpha halys, by Exotic and Native Parasitoids and Predators: A Global Perspective Organizers: Paula Shrewsbury and Tim Haye Biological Control Perspective in South and Southeast Asia Organizers: Alberto Barrion and Divina Amalin Industry-Academia Collaborative Research & Development in Biological Control of Arthropod Pests: Results and Feedback from Four Years of Marie-Curie Staff-exchange. Organizer: Thibaut Malausa Regional Status of Microbial Control Programs Organizers: Steven P. Arthurs, Surendra Dara and Ralf-Udo Ehlers Status and Prospects for Biological Control in the 21st Century Organizers: Russell Messing and Jacques Brodeur Trichogramma in Augmentative Biological Control : A Worldwide View of the Past, Present and Future Organizers: Brad Vinson, Asha Rao and Shoil Greenberg Virus-Insect Interactions Organizers: Bryony Bonning, Lyric Bartholomay and Carla Saleh ECOLOGY AND POPULATION DYNAMICS Arthropod Movement in Agro-ecosystems: Linking Individual Behaviours and Population Patterns Across Spatio-temporal Scales. Just What Does Emerge? Organizers: Cate Paull, Hazel R. Parry and Nancy Schellhorn Arthropods and Decomposition Organizers: Michael D. Ulyshen and Jennifer L. Pechal Climate Change Impacts and Insect Population Dynamics Organizers: James Bell, Carol Boggs, John Terblanche and Toke Høye Ecology, Biodiversity and Geography of Gall-Inducing Insects: Now and Beyond Organizer: G Wilson Fernandes Host Relations of Gall-inducing Insects Organizers: Donald Miller and Anantanarayanan Raman Insects and Landscape Ecology: Defining an Entomological Perspective Organizer: Robinson Sudan Monitoring and Forecasting of Migratory Insect Movements Organizers: Haikou Wang and Baoping Zhai Population Biology of Winter Moth, Operophtera brumata L, and Related Geometrids on Two Continents Organizer: Joseph Elkinton Population Consequences of Pest Management Tactics for Non-target Species Organizer: David A. Andow Stable Isotope ‘Fingerprinting’ in Insect Ecology Organizers: Shawn Steffan and Yoshito Chikaraishi ECOLOGY OF PESTICIDES, RESISTANCE, TOXICOLOGY AND GENETICALLY MODIFIED CROPS Biotechnologically-Based Insect Control Strategies Organizers: Angharad M. R. Gatehouse and Gongyin Ye Globally Important Pests & Globally Important Control Tools – Comparing and Contrasting IRM Successes and Challenges, IRAC US Symposium Organizers: Graham P. Head, Bradley W. Hopkins, Scott W. Ludwig, Clinton D. Pilcher, Christopher Sansone, Caydee Savinelli and Sean Whipple Insect-Resistant GM Crops in Asia-Pacific: Current Status, Challenges, and Opportunities Organizers: Edwin P. Alcantara, Andi Trisyono and Mao Chen Key Challenges with Bt Crops in Latin America Organizers: Analiza P. Alves, Amit Sethi and Ana Maria Vélez Next Generation Technologies for Insect Control Organizers: Nandi Nagaraj, Murugesan Rangasamy, Renata Bolognesi, Blair Siegfried and Swapna Priya Rajarapu ENTOMOLOGICAL EFFECTS OF GLOBAL WARMING IN AGRICULTURE AND MEDICAL ENTOMOLOGY Climate Change: Preventing the Spread of Invasive Species in Agriculture Organizers: Alvin M. Simmons, Andrew Cuthbertson and Jesusa C. Legaspi Critical Factors Modifying the Effects of Climate Change on the Distributions of Vector-borne Diseases Organizers: Howard Ginsberg and Jean Tsao Effect of Global Climate Change on Vector-Borne Disease Transmission Organizers: Ephantus J. Muturi, Allison Parker, and Paul A. Weston ENTOMOLOGY AROUND THE WORLD Aquatic Entomology Around the World Organizers: Kayla I. Perry and Kyndall Dye Case studies in Entomology: Four Examples of Global Excellence Organizers: Margaret Hardy and Myron Zalucki Cassava and Bean IPM throughout the Developing World: Honoring the Contributions of Anthony Bellotti and César Cardona Mejia Organizers: Stephen L. Lapointe and Kris Wyckhuys Department of Defense Entomology and Global Public Health: Working Together to Combat Vector Borne Disease and Protect the Environment Organizer: Mark Pomerinke Engaging the World of Arthropod Education in a Digital Age Organizers: John Guyton, Rebecca Baldwin and Andrine A. Shufran Entomological Issues Beyond Borders: Challenges and Opportunities for Sustainable Solutions Organizers: Suhas Vyavhare, M.O. Way, Raul Medina and Juliana Rangel Entomological Research in China: Major Progresses and Perspectives Organizer: Tong-Xian Liu Entomologists Without Borders: The Need for Collaboration Between Medical Professionals and Entomologists for the Betterment of Global Public Health Organizers: Kyndall Dye, Jennifer Gordon and Sydney Crawley Entomology Around the World: Past, Present and Future Challenges Organizers: Michelle Samuel-Foo, Mamoudou Setamou, Simon Zebelo and Joseph Munyaneza Entomology Without Borders in the Neotropical Region Organizer: Pedro Neves Entomology Without Borders Member Symposium with Retired and Emeriti Seniors on Sharing and Exchanging their Involvement in Research, Teaching, Special Interests, International Travel, Consulting and Mentoring Organizers: Kenneth A. Sorensen and Ken Pruess Global Entomological Collaborations Organizer: Theresa M. Cira Global Status and Future of GM Crops for Insect Control Organizers: Murugesan Rangasamy, Nandi Nagaraj and Srinivas Parimi Insect Photography Symposium; Bringing the Small to the World Organizers: Stephen Doggett and Thomas V. Myers Insects and the Public: Engagement, Education and Outreach Organizer: Luke Tilley International Graduate Student Showcase Organizers: Paul Abram, Chandra Moffat, Carey Minteer and Mervat A. B. Mahmoud Modern Studies of Gerromorphan Insects: Behavior, Phylogeny, Physiology and Ecology Organizers: Tetsuo Harada and John Spence Orthopteroids Without Borders Organizers: Alexandre V. Latchininsky and Derek Woller Regulatory Entomology Organizer: Reg Coler Sin Fronteras: Forging Collaborations Through the Americas – 4th Latin American/Hispanic Symposium Organizers: Ana Legrand and Silvia Rondon, Raul Medina Symposium of Neotropical Insect Galls Organizer: Valéria Maia Tales from the Understory: Unraveling Secrets Behind Tropical Butterfly Communication, Behavior, Wing Patterns, and Diversity Organizers: Adrea Susan Gonzalez-Karlsson and Susan D. Finkbeiner Where are the Six Legs of Advanced Entomology Publishing taking us? Organizers: Frank Krell, Michiel Thijssen and Lyubomir Penev ENTOMOPHAGY, AND ENTOMOLOGY IN POPULAR CULTURE A Emerging Food Supply: Edible Insects Organizer: Marianne Shockley Insects and the Global Human Experience Organizer: Gene Kritsky Sericigenous Insects and 3F’s – Fibre, (human)Food and Feed-Global Status and Future Role in Resolving Global Challenges Organizers: Motoyuki Sumida and C. J. Prabhakar Weaving your Web: Science Communication and Social Media for Insect Scientists Organizers: Margaret Hardy and Gwen Pearson FRONTIERS IN ENTOMOLOGY Biology and Evolution of Social Insect Symbionts Organizers: Joseph Parker, K. Taro Eldredge and Christoph von Beeren Crop Domestication Effects on Plant-insect Interactions: Patterns, Mechanisms, and Future Directions Organizers: Katja Poveda and Susan Whitehead Discovering Sustainable Insecticides: Resistance, Innovation, and Responsibility Organizers: Margaret Hardy and Stephen Duke Economics of IPM in the 21st Century: Multiple Perspectives from Around the World Organizers: P Crain and David Onstad Entomology in the Digital Age Organizers: Barbara J. Sharanowski, Miles Zhang, Ana Dal Molin and Leanne Peixoto Future Approaches for the Control of Insect Pests Organizer: Phil Wege In the Light of Morphometrics: Frontiers in Ecology and Evolution of Insect Morphology Organizers: Kazuo Takahashi, Chris Klingenberg and Haruki Tatsuta Insect Effects on Ecosystem Services Organizers: Timothy D Schowalter and Teja Tscharntke Microbial Modulation of Insect Immunity Organizers: Elizabeth McGraw and Kerry M. Oliver Next Generation Ecology, Morphology and Genomics: What Can We Learn About the Evolution of Odonata? Organizers: Maren Wellenreuther, Sebastian Büsse and Seth Bybee Novel Insecticidal Agents and Next Gen Approaches for Insect Control Organizers: William Moar and Kenneth Narva Optical Manipulation of Arthropod Pests and Beneficials Organizers: David Ben-Yakir and Irene Vänninen Recent Approaches in Fossil Insect Studies Organizer: Conrad Labandeira Small RNAs – A New Frontier in Insect Science Organizers: Sassan Asgari and Alexander Raikhel Symposium in Honor of the 2016 Recipients of Certificates of Distinction Organizer: Walter S. Leal Talking to Swarms Without Borders: Methods for Engaging the Public in the Buzz about Entomology Organizers: William R. Morrison and Nicole F. Quinn Unmanned Aerial Systems (Drones) for Precision Mosquito Control and Agricultural Use Organizers: Ary Faraji, Randy Gaugler and Greg Williams What Constitutes Responsible Field Release of Transgenic Insects? Organizer: Fred Gould Wood Borer-Fungus Alliances and Conflicts: The Frontier of Forest Entomology Organizer: Jiri Hulcr FUNCTIONAL GENOMICS AND TRANSGENESIS Epigenetics and Insect Adaptation to Their Environment Organizers: Denis Tagu and Jennifer A. Brisson Genomic and Genetic Strategies toward Integrated Pest Management Organizers: Fang Zhu and Laura C Lavine Insect Genetic Technologies: State of the Art and Promise for the Future Organizers: Jennifer A. Brisson and Marcé Lorenzen Workshop on Gene Editing Technologies Organizers: Anjian Tan and Subba Reddy Palli GENETICS AND EVOLUTIONARY ENTOMOLOGY Arthropod Population Genomics Organizer: David G. Heckel Evolution of Biological Clocks Organizers: Astrid Groot and Charalambos Kyriacou Genetic Architecture of Species Differences Organizer: Jürgen Gadau Insect Sex Determination Organizers: Leo Beukeboom, Daniel Bopp, Richard Meisel and Aaron Tarone Jumping genes: Horizontal Gene Transfer in Insects and Beyond Organizers: Yannick Pauchet and Roy Kirsch Rapid Evolution of Insect Pests within Agroecosystems Organizers: Sean Schoville and Yolanda Chen INSECT BIOMECHANICS AND INSECT-INSPIRED ROBOTICS Bioinspiration Crossing Disciplinary Borders Organizers: Marianne Alleyne and Catherine Loudon INSECT CHEMICAL ECOLOGY Cross-continental Patterns of Chemical Communication among Subcortical Insects Organizers: Kamal Gandhi, Christiane Helbig and Michael Müller From the Laboratory Bench to Commercial Products: Semiochemical-based Technology Development and Regulation Worldwide Organizers: Jerry Zhu, Jocelyn G. Millar and Thomas C. Baker Global Research and Develolpment of Insect Repellents Organizer: Mustapha Debboun Modulation of Insect Chemical Response at Different Time Scales: Ethology, Ecology, and Evolution Organizers: Fredrik Schlyter and Bill Hansson Novel Contributions of Chemical Ecology to Global IPM Organizers: Baldwyn Torto and Christian Borgemeister Olfaction and Olfaction Mediated Behaviors Organizers: Bill Hansson and Laurence Zwiebel Sex and Drugs and Bee Control: The Chemical Ecology of Pollination Organizers: Lynn S. Adler, Rebecca E. Irwin and Phil Stevenson Worldwide Use of Kairomones to Enhance Management of Tortricids in Fruit Crops: New Opportunities and New Problems Organizers: Alan L. Knight and Peter Witzgall INSECT IMMUNOLOGY The Biochemical Signaling Interface Between Invaders and Their Insect Hosts Organizers: Qisheng Song, David W. Stanley, Yonggyun Kim and Gong-yin Ye Eco-Immunology of Invertebrates Organizers: Kenneth Wilson, Fleur Ponton and Sheena Cotter Host Adaptations in Insect Symbioses: Elements That Facilitate Stability and Persistence Organizers: Gaelen Burke and Kevin J. Vogel Insect Gut Microbe Interactions Organizers: Bruno Lemaitre and Angela Douglas Insect Symbiosis and Immunity Organizers: Bessem Chouaia and Abdelaziz Heddi Interactions Between the Insect Immune System and Parasites Organizers: Michael R. Strand and Francesco Pennacchio Outlaws of Immunology and Infection Organizers: David Schneider and Ann Thomas Tate Parasitoids, Polydnaviruses and Pathogens: Genomes to Immune Physiology Organizers: Bruce Webb and Nathalie Volkoff Social Insect Pathobiology Organizers: Rebeca B. Rosengaus and Elke Genersch Trade-offs and Immunity: Physiology, Life-History and Evolution Organizers: Nicole Gerardo and Seth M. Barribeau Vector Immunology Symposium Organizer: Petros Ligoxygakis Wound Healing and Damage Signals in Insects Organizers: Ulrich Theopold and Will Wood INSECT NEUROBIOLOGY Endocrine and Neural Network in Control of Physiology Organizers: Jan Veenstra and Yoonseong Park Endocrine and Neural Networks That Control and Regulate Behavioral Programs Organizers: Erik Johnson and Young-Joon Kim INSECT-PLANT INTERACTIONS IN A CHANGING CLIMATE Ant-Plant Interactions in a Changing World Organizers: Suzanne Koptur and Paulo S. Oliveira Deciphering Complex Signaling Mechanisms in Insect-plant Interactions Organizer: Joe Louis Insect-Plant Interactions in a Changing Climate Organizer: Bonnie Pendleton Insect-plant Interactions in a Changing Climate: Effects on Populations Dynamics and Biological Control Organizers: Ruth A. Hufbauer and Ellyn Bitume Plant Piercing-Sucking Insects and Vectors without Borders Organizers: Chrystel Olivier, Charles Vincent, Julien Saguez and Philippe Giordanengo INTEGRATED PEST MANAGEMENT AND SUSTAINABLE AGRICULTURE Advances in Insect Control and Resistance Management Organizers: A. Rami Horowitz and Isaac Ishaaya Advances in Pest Management Organizers: Olivia Reynolds and Eric B. Jang Biological Control Under Climate Change Organizer: Jianqing Ding Bt crops and Best Management Practices: Influence on the Technology Durability Organizers: Antonio C. Santos and Dwain M. Rule Challenges and Opportunities for Management of Western Corn Rootworm Organizers: Aaron Gassmann, Lance Meinke and Matthew Carroll Combining Insect Life Table, Consumption Rate and Predation Rate for IPM and Biological Control Organizers: Remzi Atlıhan, Hsin Chi, Chow-Yang Lee and Aurang Kavousi Ecologically-Based Integrated Pest Management for Selected Food Security Crops in Central Asia Organizers: Frank Zalom and Karim Maredia Exploiting Multi-trophic Interactions in the Management of Invasive Agricultural Arthropod Pests Organizer: Dominique Mazzi Genetically Modified Insecticidal Crops and Sustainable Pest Management: An Ecological Perspective of Their Compatibility in Sustainable Agriculture Organizers: Salvatore Arpaia, Jian Duan and Jonathan Lundgren Globalizing Sustainable Pest Management in Agriculture Organizer: Ismaila Aderolu Greenhouse Insect Management Around the World– Common Problems and Solutions from Scientific Collaborations Organizers: Luis A. Cañas and Michael P. Parrella Host Plant Resistance Towards Insect Pests Organizer: Ben Vosman Impact of Native and Invasive Alien True Bug Species in Agro-ecosystems: Range Expansion, Pest Status and Control Tactics Organizers: Raul Medina and Antonino Cusumano Innovative Application Technologies for Pest Management Organizers: Anil Menon, Kenneth Brown and Rebecca Willis Insect-Resistant Genetically Engineered Crops: Current Status, Concerns and Future Prospects Organizers: Anthony M. Shelton and Jörg Romeis Integrated Pest Management Components and Packages for Tropical Crops Organizers: Rangaswamy Muniappan and Short Heinrichs Integrated Pest Managment around the World Organizers: Sandipa G. Gautam, Jhalendra Rijal and Sudan Gyawaly IPM: The Lucrative Bridge Connecting the Ever Emerging Knowledge Islands of Genetics and Ecology Organizers: Xinzhi Ni, Zhongren Lei and Kang-Lai He New Tools and Strategies for Integrated Pest Management (IPM) on Transgenic (Bt) and Non-Transgenic (conventional) Cotton Crops Organizers: Robert Mensah, Lewis Wilson and Megha N. Parajulee Research Frontiers into the Use of “Preventive Medicine” in Arthropod Pest Management Organizers: Kevin Heinz and Christian Nansen Sustainable Agriculture through Ecological Pest Management Organizers: Abdul Hakeem and Gregory J. Wiggins Sustainable Whole Farms and Communities: What’s IPM Got to Do with It? Organizer: Thomas A. Green Transitioning from Conventional to IPM-based Pest Management in Greenhouse Ornamental Production Organizers: Erfan Vafaie and Kevin Heinz True Bugs (Heteroptera) from the Neotropics: Advances on Basic and Applied Research Organizers: Antônio Panizzi and Jocelia Grazia What Happens when Pest Occurrence Data is Shared – End of the World or New Horizons? Organizer: Joseph LaForest Wireworm and Click Beetle Management: IPM Toolbox for the 21st Century Organizers: Bob Vernon and Anuar Morales-Rodriguez Zoophytophagous Arthropods in Biological Control Organizers: Alberto Urbaneja, Josep Jaques INVASIVE AND EXOTIC ENTOMOLOGY Approaches for Modeling Insect Pest Potential Distribution and Spread Organizers: Sunil Kumar and Lisa Neven Drosophila Suzukii, an Invasive Pest of Small and Stone Fruits Organizers: Vaughn Walton, Gianfranco Anfora, Nik G. Wiman and Ashfaq Sial Forest Insect Invasions in a Changing Climate: Mechanisms and Risks Organizers: Dylan Parry, Christelle Robinet and Patrick Tobin Global Improvements in Invasive Ant Management Organizers: Grzegorz Buczkowski and Benjamin D Hoffmann Hitchhikers in Florida: History and Control Organizers: Vivek Kumar and Garima Kakkar No More Invasive Insect Species: Is Quarantine The Answer? Organizers: Aziz Ajlan, Khalid Alhudaib and J. R. Faleiro Pink Hibiscus Mealybug (Maconellicoccus hirsutus) Invasions: What We Have Learned…What We Need to Re-Learn Organizers: Mark Culik and Juang Horng Chong Potential Invasive Pest Weevil Species of the World Organizers: Charles O’Brien, Muhammad Haseeb and Runzhi Zhang Scarabs Without Borders – Lessons from a Century of Invasions Organizers: Trevor Jackson and Michael G. Klein Sirex noctilio: A Global Forest Insect Organizers: Jeremy D. Allison and Bernard Slippers The Role of National, Regional and International Plant Protection Organizations to Prevent the Introduction and Spread of Plant Pests Organizers: Lisa Neven and Rebecca Lee MEDICAL AND VETERINARY ENTOMOLOGY Anti-Tick Vaccine Development: Possibilities in the Post Genomics Era Organizers: Albert Mulenga and Itabajoar Vaz Arboviruses and One Health Organizers: Dana Vanlandingham and Rosemary Sang Arthropod Saliva: From Basic Science to Practical Applications Organizers: Eric Calvo and Jesus G. Valenzuela Engineering Beneficial Traits into Insects Using Novel Gene Drive Systems Organizers: Zach Adelman and Chun-Hong Chen Forensic Entomology Without Borders: Uniting the Worldwide Forensic Entomology Community Organizers: Michelle Sanford, Adrienne Brundage, Meaghan Pimsler and Charity Owings Genetics and Genomics of Anopheles and Implications for Transmission of Malaria Parasites Organizers: Frank H. Collins and Gloria I. Giraldo-Calderón Hormones in Arthropod Vectors of Infectious Diseases Organizers: Jinsong Zhu and Ian Orchard Innovative Strategies of Mosquito Control Organizers: Stephen Dobson and Roberto Barrera Mechanistic Insights into Mosquito-Parasite Interactions Organizers: Kristin Michel and Michael Povelones Medical and Veterinary Entomology in Florida Organizer: Rui-De Xue Microbiome and Vector Immunity Organizer: George Dimopoulos Mosquito Host Detection Organizer: Matthew DeGennaro New Insights into the Metabolism of Mosquitoes That Are Vectors of Human Diseases Organizer: Patricia Scaraffia Opportunities and Challenges for Biological Control of Disease Vectors Organizers: Matthew B. Thomas and Michael R. Strand Peridomestic Animals and Chagas Vector Control Organizer: Ricardo Gürtler and Pamela Pennington Reducing Transmission Rates of Infectious Diseases By Targeting Mosquito Olfaction Organizers: Kostas Iatrou and Walter Leal Repellents Organizers: Nicole L Achee, Theeraphap Chareonviriyaphap Sandfly-Pathogen Interaction Organizer: Yara Traub-Csekö The Priniciple and Use of Plant Resources for Control of Biting Flies Organizers: Tong-Yan Zhao and Gunter Muller The Role of Microbiota in Vectors Organizers: Mariangela Bonizzoni and Shannon Bennet Ticks are Different: The Impact of Tick Biology on Their Role as Vectors Organizers: Nicholas Ogden and Gabriele Margos Vector Biology and Ecology Perspective: Roadblocks and Solutions to Malaria Elimination Organizer: Jan E. Conn Vector Development Organizers: Molly Duman Scheel and Flaminia Catteruccia Vector-Borne Diseases of Livestock Organizers: D. Scott McVey and Roman Kucheryavenko Vertebrate Host Factors: Effect on Vector Biology Organizers: Luciano Moriera, Michael A. Riehle and Shirley Luckhart MOLECULAR BASIS OF INSECT LEARNING AND BEHAVIOR Molecular Bases of Behavior in Kissing Bug Vectors of Human Disease Organizer: Marcelo Lorenzo Neuronal Correlates of Odorant Valence in Drosophila Organizers: Markus Knaden and Silke Sachse MORPHOLOGY, SYSTEMATICS AND PHYLOGENY Phylogeny and Evolution of Weevils (Coleoptera: Curculionoidea): A Symposium in Honor of Guillermo “Willy” Kuschel Organizers: Duane D. McKenna and Dave Clarke 9th International Symposium on the Chrysomelidae Organizers: Michael Schmitt and Caroline S. Chaboo Advances in Ant Systematics – Global Sampling, New Phylogenetic Methods and Major Taxonomic Changes Organizers: Andrea Lucky and Philip S. Ward Diptera Systematics: Deciphering Evolutionary Relationships with Diverse and Novel Data Organizers: Torsten Dikow and Thomas Pape Ecology and Systematics of Elateridae (Coleoptera) Organizers: Frank Etzler and Hume Douglas Evolution and biology of Chalcidoidea: Integrating Genomics, Fossils, Microbiomes and Natural History Organizers: James Woolley, John M. Heraty and Astrid Cruaud Evolution of a Megadiverse Group: The Ichneumonoid Wasps (Hymenoptera: Braconidae, Ichneumonidae) Organizers: Jose Fernandez-Triana and Andrew D. Austin Evolution, Classification and Biology of Cucujoid Beetles (Coleoptera: Cucujoidea) Organizers: Adam Slipinski and Richard AB. Leschen Progress in Insect Phylogenomics: The Scale and Complexity of Next-Gen Datasets and Analyses Organizers: Akito Y. Kawahara, Jessica Ware, Michelle Trautwein and David K. Yeates Rapid Evolutionary Radiations in Insects: Phylogenetic Causes and Consequences of Life in the Fast Lane Organizer: Brian Wiegmann Recent Advances in Heteropteran (Hemiptera) Systematics and Evolution Organizers: Thomas J. Henry and Wenjun Bu Recent Advances in the Study of the Neuropterida Organizers: David E. Bowles, Atilano Contreras-Ramos and John D. Oswald Stick Insect Research in the Era of Genomics: Exploring the Evolution of a Mesodiverse Insect Order Organizers: Sven Bradler and Thomas R. Buckley Synthesis in Sternorrhyncha Systematics Organizer: Colin Favret Systematics and Diversity of Aquatic Beetles: An Emerging Model System in Evolutionary Biology Organizer: Andrew Short Systematics, Biogeography, and Ecology of Cerambycidae and Buprestidae Organizers: Eugenio Nearns and Ann M. Ray The Evolution of Lepidoptera – Bringing it All Together Organizers: Andreas Zwick and Jae-Cheon Sohn Wings and Powered Flight: Core Novelties in Insect Evolution Organizers: Robert Dudley, Thomas Hörnschemeyer and Günther Pass PHYSIOLOGY AND BIOCHEMISTRY Bt Mode of Action, Resistance Mechanisms and Global Patterns. Organizers: Alejandra Bravo and Mario Soberón Cold Physiology in a Warming World Organizers: Kendra Greenlee, Julia Bowsher, Joseph P. Rinehart and George D. Yocum Duplications, Deletions, and Other Mutations: Deciphering the Molecular Basis of Insecticide Resistance Organizers: Jeffrey G. Scott and Ralf Nauen Insect Biocomposites: Cuticles and Peritrophic Matrices Organizers: Michael Kanost, Tsunaki Asano and Hans Merzendorfer Insect Molecular Physiology and Ecology – The Postgenomic Era Organizer: Klaus Hoffmann Ion Channels As Targets of Synthetic and Natural Neurotoxins Organizers: Ke Dong, Vincent L. Salgado Locust Phase Change: Understanding Swarms from Molecules to Management Organizers: Stephen Rogers and Arianne Cease Mechanisms Affecting the Efficiency of RNA Interference in Insects Organizers: Kun Yan Zhu, Subba Reddy Palli and Jianzhen Zhang Molecular Endocrinology Organizers: Marek Jindra and Tetsuro Shinoda Molecular Pharmacology and Physiology of Membrane Transport and Signaling Processes Organizers: Masaaki Azuma, Yoshihisa Ozoe and Jeffrey R. Bloomquist Molecular Strategies/Mechanisms of Insect Reproduction Organizers: Muhammad Tufail and Makio Takeda Neuro-endocrine Regulation of Reproduction in Insects Organizers: Neil Audsley and Jozef Vanden Broeck Photoperiodic Induction of Diapause and Seasonal Morphs Organizers: Shin Goto and Daniel Hahn Physiological Responses to Environmental Change Organizers; Jonathan Shik and Sarah Diamond Physiological Systems for Arthropod Pest Management in the 21st Century Organizers: Daniel R. Swale and Lacey Jenson The Insect Circulatory System: Vital but Widely Neglected! Organizers: Julian F. Hillyer and Günther Pass The Limits of Respiratory Function: External and Internal Constraints on Insect Gas Exchange Organizers: Philip Matthews, Kendra Greenlee and Wilco Verberk The Physiological Ecology of Insect Flight: From Millisecond Escape to Long-Distance Migration Organizers: Robert Dudley and Jason Chapman RNAI AND GENE EXPRESSION CONTROL IN INSECTS Emerging Technologies for Successful Applications of dsRNA to Reduce Pests and Pathogens in Agriculture Organizers: William Moar and Wayne B. Hunter STORED PRODUCTS ENTOMOLOGY Advances in Hermetic Storage for Smallholder Farms Organizers: Dieudonne Baributsa, Jacob Ricker-Gilbert and Scott Williams Psocids as Global Pests of Stored Products Organizers: James Throne and Christos Athanassiou The Khapra Beetle – A Potential Invasive Species Organizers: Frank Arthur and Joel Perez-Mendoza URBAN ENTOMOLOGY IN A CHANGING ENVIRONMENT A Global Perspective on Insect Pests of Wood Products Organizers: Vernard R. Lewis and Brian Forschler Advancements in Resistance and Aversion Management for Urban Pests Organizers: Jason Meyers and Robert Hickman Advances in the Molecular Biology and Microbial Ecology of Important Urban Pests Organizers: Dana Nayduch and Ludek Zurek Ecology and Adaptation for Survival of Termites Organizer: Kok-Boon Neoh Global Challenges in Applied Urban Entomology Organizer: Ron Harrison How Human Activities Shape the Global Distribution of Insects Organizers: Andrew Suarez, Chow-Yang Lee and Chin-Cheng Yang Invasive Disease Vectors in Urban Environments: Current Challenges and Future Solutions Organizers: Ary Hoffmann, Brendan Trewin and Jill Ulrich Invasive Termite Species: Where Are They from, Where Are They Now, and Where Will They Be? Organizers: Nan-Yao Su, Thomas Chouvenc and Hou-Feng Li New Insights into Biology, Resistance Mechanisms and the Management of the Modern Bed Bug Organizers: Stephen Doggett, Chow-Yang Lee, Dini Miller and Changlu Wang Novel Techniques in Urban IPM Organizer: Dong-Hwan Choe Spreading the Word: Bed Bug Education and Training in Today’s Society Organizer: Molly L. Stedfast and Dini Miller http://ice2016orlando.org/

http://www.biyologlar.com/xxv-international-congress-of-entomology

Genetik algoritma nedir

Genetik algoritmalar, doğada gözlemlenen evrimsel sürece benzer bir şekilde çalışan arama ve eniyileme yöntemidir. Karmaşık çok boyutlu arama uzayında en iyinin hayatta kalması ilkesine göre bütünsel en iyi çözümü arar. Genetik algoritmaların temel ilkeleri ilk kez Michigan Üniversitesi'nde John Holland tarafından ortaya atılmıştır. Holland 1975 yılında yaptığı çalışmaları “Adaptation in Natural and Artificial Systems” adlı kitabında bir araya getirmiştir. İlk olarak Holland evrim yasalarını genetik algoritmalar içinde eniyileme problemleri için kullanmıştır. Genetik algoritmalar problemlere tek bir çözüm üretmek yerine farklı çözümlerden oluşan bir çözüm kümesi üretir. Böylelikle, arama uzayında aynı anda birçok nokta değerlendirilmekte ve sonuçta bütünsel çözüme ulaşma olasılığı yükselmektedir. Çözüm kümesindeki çözümler birbirinden tamamen bağımsızdır. Her biri çok boyutlu uzay üzerinde bir vektördür. Genetik algoritmalar problemlerin çözümü için evrimsel süreci bilgisayar ortamında taklit ederler. Diğer eniyileme yöntemlerinde olduğu gibi çözüm için tek bir yapının geliştirilmesi yerine, böyle yapılardan meydana gelen bir küme oluştururlar. Problem için olası pekçok çözümü temsil eden bu küme genetik algoritma terminolojisinde nüfus adını alır. Nüfuslar vektör, kromozom veya birey adı verilen sayı dizilerinden oluşur. Birey içindeki her bir elemana gen adı verilir. Nüfustaki bireyler evrimsel süreç içinde genetik algoritma işlemcileri tarafından belirlenirler. Problemin bireyler içindeki gösterimi problemden probleme değişiklik gösterir. Genetik algoritmaların problemin çözümündeki başarısına karar vermedeki en önemli faktör, problemin çözümünü temsil eden bireylerin gösterimidir. Nüfus içindeki her bireyin problem için çözüm olup olmayacağına karar veren bir uygunluk fonksiyonu vardır. Uygunluk fonksiyonundan dönen değere göre yüksek değere sahip olan bireylere, nüfustaki diğer bireyler ile çoğalmaları için fırsat verilir. Bu bireyler çaprazlama işlemi sonunda çocuk adı verilen yeni bireyler üretirler. Çocuk kendisini meydana getiren ebeveynlerin (anne, baba) özelliklerini taşır. Yeni bireyler üretilirken düşük uygunluk değerine sahip bireyler daha az seçileceğinden bu bireyler bir süre sonra nüfus dışında bırakılırlar. Yeni nüfus, bir önceki nüfusta yer alan uygunluğu yüksek bireylerin bir araya gelip çoğalmalarıyla oluşur. Aynı zamanda bu nüfus önceki nüfusun uygunluğu yüksek bireylerinin sahip olduğu özelliklerin büyük bir kısmını içerir. Böylelikle, pek çok nesil aracılığıyla iyi özellikler nüfus içersinde yayılırlar ve genetik işlemler aracılığıyla da diğer iyi özelliklerle birleşirler. Uygunluk değeri yüksek olan ne kadar çok birey bir araya gelip, yeni bireyler oluşturursa arama uzayı içerisinde o kadar iyi bir çalışma alanı elde edilir. Probleme ait en iyi çözümün bulunabilmesi için; Bireylerin gösterimi doğru bir şekilde yapılmalı, Uygunluk fonksiyonu etkin bir şekilde oluşturulmalı, Doğru genetik işlemciler seçilmeli. Bu durumda çözüm kümesi problem için bir noktada birleşecektir. Genetik algoritmalar, diğer eniyileme yöntemleri kullanılırken büyük zorluklarla karşılaşılan, oldukça büyük arama uzayına sahip problemlerin çözümünde başarı göstermektedir. Bir problemin bütünsel en iyi çözümünü bulmak için garanti vermezler. Ancak problemlere makul bir süre içinde, kabul edilebilir, iyi çözümler bulurlar. Genetik algoritmaların asıl amacı, hiçbir çözüm tekniği bulunmayan problemlere çözüm aramaktır. Kendilerine has çözüm teknikleri olan özel problemlerin çözümü için mutlak sonucun hızı ve kesinliği açısından genetik algoritmalar kullanılmazlar. Genetik algoritmalar ancak; Arama uzayının büyük ve karmaşık olduğu, Mevcut bilgiyle sınırlı arama uzayında çözümün zor olduğu, Problemin belirli bir matematiksel modelle ifade edilemediği, Geleneksel eniyileme yöntemlerinden istenen sonucun alınmadığı alanlarda etkili ve kullanışlıdır. Genetik algoritmalar parametre ve sistem tanılama, kontrol sistemleri, robot uygulamaları, görüntü ve ses tanıma, mühendislik tasarımları, planlama, yapay zeka uygulamaları, uzman sistemler, fonksiyon ve kombinasyonel eniyileme problemleri ağ tasarım problemleri, yol bulma problemleri, sosyal ve ekonomik planlama problemleri için diğer eniyileme yöntemlerinin yanında başarılı sonuçlar vermektedir. Diğer yöntemlerden farkı 1-Genetik algoritmalar problemlerin çözümünü parametrelerin değerleriyle değil, kodlarıyla arar. Parametreler kodlanabildiği sürece çözüm üretilebilir. Bu sebeple genetik algoritmalar ne yaptığı konusunda bilgi içermez, nasıl yaptığını bilir. 2-Genetik algoritmalar aramaya tek bir noktadan değil, noktalar kümesinden başlar. Bu nedenle çoğunlukla yerel en iyi çözümde sıkışıp kalmazlar. 3-Genetik algoritmalar türev yerine uygunluk fonksiyonunun değerini kullanır. Bu değerin kullanılması ayrıca yardımcı bir bilginin kullanılmasını gerektirmez. 4-Genetik algoritmalar gerekirci kuralları değil olasılıksal kuralları kullanır Kaynaklar: BEASLEY, D., BULL, D.R., and MARTIN, R.R., 1993a. An Overview of Genetic Algorithms: Part 1, Fundamentals. University Computing, Vol.15(2), pp. 58-69, UK. BEASLEY, D., BULL, D.R., and MARTIN, R.R., 1993b. An Overview of Genetic Algorithms: Part 2, Research Topics .University Computing, Vol. 15(4), pp. 170-181, UK. BINGUL, Z., SEKMEN, A.S. and ZEIN, S., 1999. An Application of Multi-Dimensional Optimization Problems Using Genetic Algorithms. Proceedings of the IASTED International Conference Intelligent Systems and Control, Santa Barbara, CA, USA. BINGUL, Z., SEKMEN, A.S. and ZEIN, S., 2000. Genetic Algorithms Applied to Real Time Multi-objective Optimization Problems. IEEE SoutheastCon 2000 Conference, Nashville, TN, USA. DREZNER, Z. and WESOLOWSKY, G.O., 2003. Network Design: Selection and Design of Links and Facility Location. Transportation Research Part A, Vol. 37, pp 241-256. GEN, M., CHENG, R. and OREN, S.S., 2001. Network Design Techniques Using Adapted Genetic Algorithms. Advances in Engineering Software, Vol. 32, pp. 731-744. GOLDBERG, D.E., 1989, Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning, Addison-Wesley Publishing Company Inc.ISBN:0-201-15767-5. HOLLAND, J.H., Adaption in Natural and Artificial Systems, University of Michigan Pres, Ann Arbor, MI, 1975. MAN, K.F., TANG, K.S. and KWONG, S., 1996. Genetic Algorithms: Concepts and Applications. IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 43, No. 5, pp. 519-533. POLI, R., LANGDON, W. B., MCPHEE, N. F. (2008), A Field Guide to Genetic Programming, freely available via Lulu.com.

http://www.biyologlar.com/genetik-algoritma-nedir

BİYOMİMETİK NEDİR?

Gerek biyomimetik, gerekse biyomimikri doğadaki modelleri inceleyen, sonra da bu tasarımları taklit ederek veya bunlardan ilham alarak insanların problemlerine çözüm getirmeyi amaçlayan yeni bilim dallarıdır. Biyomimetik, insanların doğada bulunan sistemleri taklit ederek yaptıkları maddelerin, aletlerin, mekanizma ve sistemlerin tümünü ifade eden bir terimdir. Doğadaki tasarımlar örnek alınarak yapılan aletlere, özellikle nanoteknoloji,1 robot teknolojisi, yapay zeka (AI), tıbbi endüstri ve askeri donanım gibi alanlarda kullanılmak için gerek duyulmaktadır. Biyomimikri, ilk defa Montanalı bir yazar ve bilim gözlemcisi olan Janine M. Benyus tarafından ortaya atılmış bir kavramdır. Türkçe karşılığı "biyotaklit" olan bu kavram, daha sonra pek çok kişi tarafından yorumlanmış ve uygulamaya geçirilmiştir. Biyomimikri hakkında yapılan yorumlardan biri şöyledir: Biyomimikrinin ana teması doğadan model, ölçü ve akıl olarak öğrenecek çok şeyimiz olduğudur. Bu araştırmacıların ortak noktası, doğadaki tasarıma saygı göstermeleri ve insanların karşılaştıkları problemlerin çözümünde bunları kullanarak ilham almalarıdır.2 Ürün kalitesini ve verimini artırmada doğadan faydalanan şirketlerden biri olan Interface'in ürün stratejisti David Oakley de biyotaklit konusunda şunları söyler: Doğa, benim iş ve tasarım konularında akıl hocam, yaşam tarzım için bir model. Doğanın sistemi milyonlarca senedir çalışıyor… Biyotaklit, doğadan öğrenmenin bir yoludur.3 Nitekim bilim adamları hızla yaygınlaşan bu fikri benimsemişler, önlerindeki benzersiz ve kusursuz modelleri örnek alarak çalışmalarına hız kazandırmışlardır. Özellikle endüstri alanında doğadaki gibi uygun hammaddeler ve ekonomik sistemler geliştirmeyi amaçlayan bilim adamları ve araştırmacılar, şimdi el birliğiyle doğayı nasıl taklit edeceklerinin yollarını araştırmaktadırlar. Doğadaki tasarımlar en az malzeme ve enerji ile en fazla verim almaları, kendi kendilerini onarma özellikleri, geri-dönüşümlü ve doğa-dostu olmaları, sessiz çalışmaları, estetik, dayanıklı ve uzun ömürlü olmaları bakımından teknolojik çalışmalara örnek teşkil ederler. High Country News adlı bir gazetede biyomimetik bilimsel bir hareket olarak tanımlanmış ve şöyle bir yorum yapılmıştır: Doğal sistemleri model alarak, bugün kullandığımızdan çok daha uzun süreli teknolojiler oluşturabiliriz.4 Biomimicry adlı kitabın yazarı Janine M. Benyus ise, doğada gördüğü mükemmellikler üzerinde düşünerek, doğadaki modellerin taklit edilmesi gerektiğine inanmıştır. Onu böyle bir yaklaşımı savunmaya yönelten örneklerden bazıları şunlardır: -Arı kuşlarının 10 gramdan daha az bir yakıtla Meksika Körfezi'ni geçebilmeleri, -Yusufçukların en iyi helikopterlerden bile daha iyi manevra yapabilmeleri, -Termit kulelerinde bulunan iklimlendirme ve havalandırma sistemlerinin, donanım ve enerji sarfiyatı bakımından insanların yaptıklarından çok daha üstün olmaları, -Yarasanın çok-frekanslı ileticisinin, insanların yaptığı radarlardan daha verimli ve duyarlı çalışması, -Işık saçan alglerin vücut fenerlerini aydınlatmak için çeşitli kimyasalları biraraya getirmeleri, -Kutup balıkları ve kurbağaların donduktan sonra yeniden hayata dönmeleri ve organlarının buz nedeniyle hasara uğramaması, -Bukalemunun ve mürekkep balığının, bulundukları ortamla tam bir uyum içinde olacakları şekilde derilerinin renklerini, desenlerini anında değiştirmeleri, -Arıların, kaplumbağaların ve kuşların haritaları olmadan uzun mesafeli uçuşlar yapabilmeleri, -Balinaların ve penguenlerin oksijen tüpü kullanmadan dalmaları, -DNA sarmalının bilgi depolama kapasitesi, -Yaprakların fotosentez işlemi ile, yılda 300 milyar ton şeker üretimi yaparak dünyanın en büyük kimyasal işlemini gerçekleştirmesi... Yukarıda sadece birkaç örneğine yer verdiğimiz doğadaki hayranlık uyandıran bu gibi mekanizma ve tasarımlar, teknolojinin birçok alanını zenginleştirme potansiyeline sahiptir. Bilgi birikimimizin artması ve teknolojik imkanların gelişmesi ile birlikte bu potansiyel her geçen gün daha da ortaya çıkmaktadır. Örneğin 19. yüzyılda doğanın taklidi sadece estetik açıdan uygulama sahasına sahipti. Dönemin ressam ve mimarları doğadaki güzelliklerden etkilenmiş, yaptıkları eserlerde bu yapıların dış görünüşlerini örnek almışlardı. Ama doğadaki tasarımların olağanüstülüğünün ve bunların taklidinin insanlar için fayda sağlayacağının anlaşılması, ancak doğal mekanizmaların moleküler seviyede incelenmesiyle başlamıştır. Çünkü doğadaki kusursuz düzen, detaya inildikçe daha da şaşırtıcı bir boyut kazanmaktadır. Biyomimetikle ortaya çıkan malzeme ve aletler gelecekte de kullanılabilecek yapıdadır: Yeni solar hücreler, gelişmiş robotlar ve uzay gemilerinin malzemeleri gibi... Bu bakımdan doğadaki tasarımlar çok ileri bir teknolojiye ufuk açmaktadır. Kaynak: www.istanbul.edu.tr      

http://www.biyologlar.com/biyomimetik-nedir

Genetik Algoritmalar ve Tarihçesi

Genel Bilgiler Modern bilimde veri kümeleri arasındaki ilişkileri tecrübelerden de faydalanarak belirlemek üzerinde çokça çalışılan ve araştırılan bir taslaktır. Günümüzdeki araştırma konuları ve problemleri eskiye nazaran çok daha karışıktır. Bu karışıklık problemi etkileyen parametre sayısının fazlalığından ve problemin çözüm kümesinin boyutunun büyümesinden kaynaklanmaktadır. Bundan dolayı elinizdeki verilerin analizi ve sonucu bu verilerden kestirme yöntemlerinin önemi araştırmacılar için gittikçe artmaktadır. Faydalı iyi bir veri analiz yöntemi şu kriterlere göre değerlendirilebilir. İyi tahmin veya sonucu kestirmeye yönelik olmalı sistemin içindeki her bir mekanizmanın analiz edilebilmesi ve sonuçların mümkün olabilecek çözüm uzayı kümesinde olmasıdır. Bu tür problemlerdeki çözüm kümesinin büyüklüğü bir taraftan elde edilen çözümün değerlendirilmesinde zorluk çıkarırken diğer taraftan lineer yöntemlerin uygulanmasını imkansız kılacaktır. Geçmişte araştırmacılar tarafından çalışılan parametreler arasındaki ilişkiler genelde deneme yoluyla zor olan örneklerde karmaşık veya sabit olmayan ilişkiler için yapılmış; fakat parametre sayısı artınca çözümsüzlük veya elde edilen çözümü değerlendirememe problemini getirmiştir. İstatistiksel yöntemler araştırmacılara ilişkileri bulmada faydalı olan ilk araçlardandır. İstatistiksel yöntemlerde: 1) Verinin normal toplandığı 2) Verinin eşitlik ilişkisinin belirli bir formda olması (ör: lineer quadratic veya polinomsal) 3) Değişkenlerin bağımsız olması gerekir. Eğer problem bu kriterleri sağlarsa istatistiksel yöntem ilişkileri bulmada faydalı olabilir. Oysa gerçek hayatta problemler bu kriterleri nadiren sağlarlar. Modern sonuç kestirme veya sonuç geliştirme algoritmaları bu kriterlerle sınırlandırılamazlar. Neural network (Yapay sinir ağları) veya Artificial intelligence (Yapay zeka) teknikleri karmaşık ilişkileri kapsamayabilir; fakat mekanizmanın önemli ilişkilerini tanımlayabilen güçlü tahmin modelleridir. Buna rağmen diğer bir teknik Genetik Algoritma ve Genetik Programlama teknikleri çok daha güçlüdürler ve karışık çözüm uzayını daha da geniş bulabilirler. Bağımsız olan veri ve parametreler ile mekanizmanın ilişkilerini bulmada başarılı örnekleri vardır. Genetik Algoritma biyolojik bir sistemin çevresine adaptasyonunda kullandığı metodun örneklendirilmesidir. Bilgisayarda bu tür çok parametreli optimum bulma problemlerine ve makine öğrenme problemlerine çözüm modeli olarak alınabilir. Doğal adaptasyondan esinlenen GA’ nın basit olarak iskeleti: a) Bireyin bulunduğu ortamda hayatta kalmak için kendi kendisini değiştirerek ortama uygun hale gelmesi b) Bu adaptasyon boyunca yeni üretilecek nesillere bu özellikler ile birlikte mümkün olabilecek daha çok değişim aktarılarak bireylerin daha çok uyumlu hale getirilmesi olarak özetlenebilir. Mühendislikte bilimde ekonomide finansmanda v.s. deki problemleri çözmede kullanılan arama teknikleri hesap-temelli ve direkt arama teknikleri olarak sınıflandırılabilir. Eğer problemler sayısal veya analitik olarak iyi tanımlanabiliyorsa veya çözüm uzayı küçük ve tek ise hesap temelli arama tekniği daha iyi çalışır. Buna rağmen hesap-temelli teknik mühendislik optimizasyoların da gittikçe artan optimum bulma fonksiyonlarında oldukça zayıf kalır. Sadece fonksiyon bilgisi gerekli olan Doğrudan arama tekniği hesap-temelli teknikten daha kısa sürede işler ve daha etkilidir. Doğrudan arama tekniğinin esas problemi ulaşılabilen bilgisayar zamanı ile optimal çözümün kesinliği arasındaki bağıntıdır (Genetic Algorithms in Search Optimization and Machine Learning Goldberg 1989). Genetik algoritmalar doğada gözlemlenen evrimsel sürece benzer bir şekilde çalışan arama ve eniyileme yöntemidir. Karmaşık çok boyutlu arama uzayında en iyinin hayatta kalması ilkesine göre bütünsel en iyi çözümü arar. Genetik algoritmaların temel ilkeleri ilk kez Michigan Üniversitesi'nde John Holland tarafından ortaya atılmıştır. Holland 1975 yılında yaptığı çalışmaları “Adaptation in Natural and Artificial Systems” adlı kitabında bir araya getirmiştir. İlk olarak Holland evrim yasalarını genetik algoritmalar içinde eniyileme problemleri için kullanmıştır. Genetik algoritmalar problemlere tek bir çözüm üretmek yerine farklı çözümlerden oluşan bir çözüm kümesi üretir. Böylelikle arama uzayında aynı anda birçok nokta değerlendirilmekte ve sonuçta bütünsel çözüme ulaşma olasılığı yükselmektedir. Çözüm kümesindeki çözümler birbirinden tamamen bağımsızdır. Her biri çok boyutlu uzay üzerinde bir vektördür. Genetik algoritmalar problemlerin çözümü için evrimsel süreci bilgisayar ortamında taklit ederler. Diğer eniyileme yöntemlerinde olduğu gibi çözüm için tek bir yapının geliştirilmesi yerine böyle yapılardan meydana gelen bir küme oluştururlar. Problem için olası pekçok çözümü temsil eden bu küme genetik algoritma terminolojisinde nüfus adını alır. Nüfuslar vektör kromozom veya birey adı verilen sayı dizilerinden oluşur. Birey içindeki her bir elemana gen adı verilir. Nüfustaki bireyler evrimsel süreç içinde genetik algoritma işlemcileri tarafından belirlenirler. Problemin bireyler içindeki gösterimi problemden probleme değişiklik gösterir. Genetik algoritmaların problemin çözümündeki başarısına karar vermedeki en önemli faktör problemin çözümünü temsil eden bireylerin gösterimidir. Nüfus içindeki her bireyin problem için çözüm olup olmayacağına karar veren bir uygunluk fonksiyonu vardır. Uygunluk fonksiyonundan dönen değere göre yüksek değere sahip olan bireylere nüfustaki diğer bireyler ile çoğalmaları için fırsat verilir. Bu bireyler çaprazlama işlemi sonunda çocuk adı verilen yeni bireyler üretirler. Çocuk kendisini meydana getiren ebeveynlerin (anne baba) özelliklerini taşır. Yeni bireyler üretilirken düşük uygunluk değerine sahip bireyler daha az seçileceğinden bu bireyler bir süre sonra nüfus dışında bırakılırlar. Yeni nüfus bir önceki nüfusta yer alan uygunluğu yüksek bireylerin bir araya gelip çoğalmalarıyla oluşur. Aynı zamanda bu nüfus önceki nüfusun uygunluğu yüksek bireylerinin sahip olduğu özelliklerin büyük bir kısmını içerir. Böylelikle pek çok nesil aracılığıyla iyi özellikler nüfus içersinde yayılırlar ve genetik işlemler aracılığıyla da diğer iyi özelliklerle birleşirler. Uygunluk değeri yüksek olan ne kadar çok birey bir araya gelip yeni bireyler oluşturursa arama uzayı içerisinde o kadar iyi bir çalışma alanı elde edilir. Probleme ait en iyi çözümün bulunabilmesi için; Bireylerin gösterimi doğru bir şekilde yapılmalı Uygunluk fonksiyonu etkin bir şekilde oluşturulmalı Doğru genetik işlemciler seçilmeli. Bu durumda çözüm kümesi problem için bir noktada birleşecektir. Genetik algoritmalar diğer eniyileme yöntemleri kullanılırken büyük zorluklarla karşılaşılan oldukça büyük arama uzayına sahip problemlerin çözümünde başarı göstermektedir. Bir problemin bütünsel en iyi çözümünü bulmak için garanti vermezler. Ancak problemlere makul bir süre içinde kabul edilebilir iyi çözümler bulurlar. Genetik algoritmaların asıl amacı hiçbir çözüm tekniği bulunmayan problemlere çözüm aramaktır. Kendilerine has çözüm teknikleri olan özel problemlerin çözümü için mutlak sonucun hızı ve kesinliği açısından genetik algoritmalar kullanılmazlar. Genetik algoritmalar ancak; Arama uzayının büyük ve karmaşık olduğu Mevcut bilgiyle sınırlı arama uzayında çözümün zor olduğu Problemin belirli bir matematiksel modelle ifade edilemediği Geleneksel eniyileme yöntemlerinden istenen sonucun alınmadığı alanlarda etkili ve kullanışlıdır. Genetik algoritmalar parametre ve sistem tanılama kontrol sistemleri robot uygulamaları görüntü ve ses tanıma mühendislik tasarımları planlama yapay zeka uygulamaları uzman sistemler fonksiyon ve kombinasyonel eniyileme problemleri ağ tasarım problemleri yol bulma problemleri sosyal ve ekonomik planlama problemleri için diğer eniyileme yöntemlerinin yanında başarılı sonuçlar vermektedir. Diğer yöntemlerden farkı Genetik algoritmalar problemlerin çözümünü parametrelerin değerleriyle değil kodlarıyla arar. Parametreler kodlanabildiği sürece çözüm üretilebilir. Bu sebeple genetik algoritmalar ne yaptığı konusunda bilgi içermez nasıl yaptığını bilir. Genetik algoritmalar aramaya tek bir noktadan değil noktalar kümesinden başlar. Bu nedenle çoğunlukla yerel en iyi çözümde sıkışıp kalmazlar. Genetik algoritmalar türev yerine uygunluk fonksiyonunun değerini kullanır. Bu değerin kullanılması ayrıca yardımcı bir bilginin kullanılmasını gerektirmez. Genetik algoritmalar gerekirci kuralları değil olasılıksal kuralları kullanır. Tarihçe Michigan Üniversitesinde psikoloji ve bilgisayar bilimi uzmanı olan John Holland bu konuda ilk çalışmaları yapan kişidir. Mekanik öğrenme (machine learning) konusunda çalışan Holland Darwin’in evrim kuramında etkilenerek canlılarda yaşanan genetik süreci bilgisayar ortamında gerçekleştirmeyi düşündü. Tek bir mekanik yapının öğrenme yeteneğini geliştirmek yerine böyle yapılarda oluşan bir topluluğun çoğalma çiftleşme mutasyon vb. genetik süreçlerden geçerek başarılı (öğrenebilen) yeni bireyler oluşturabildiğini gördü. Araştırmalarını arama ve optimumu bulma için doğal seçme ve genetik evrimden yola çıkarak yapmıştır. İşlem boyunca biyolojik sistemde bireyin bulunduğu çevreye uyum sağlayıp daha uygun hale gelmesi örnek alınarak optimum bulma ve makine öğrenme problemlerinde bilgisayar yazılımı modellenmiştir. Çalışmalarının sonucunu açıkladığını kitabının 1975’te yayınlanmasından sonra geliştirdiği yöntemin adı Genetik Algoritmalar (ya da kısaca GA) olarak yerleşti. Ancak 1985 yılında Holland’ın öğrencisi olarak doktorasını veren David E. Goldberg adlı inşaat mühendisi 1989 da konusunda bir klasik sayılan kitabını yayınlayana dek genetik algoritmaların pek pratik yararı olmayan bir araştırma konusu olduğu düşünülüyordu. İlk olarak Hollanda’ da makine öğrenme sistemlerine yardımcı olarak kullanılmış daha sonra De Jong Goldberg ve diğerleri tarafından analiz edilmiştir. Goldberg GA’nın çok sayıda kollara ayrılmış gaz borularında gaz akışını düzenlemek ve kontrol etmek için uygulamasını tanımlamıştır. Ayrıca kendisinin kullandığı makine öğrenmesi nesne tanıma görüntü işleme ve işlemsel arama gibi alanlarda kullanıldığını vurgulamıştır. Goldberg’in gaz boru hatlarının denetimi üzerine yaptığı doktora tezi ona sadece 1985 National Science Foundation Genç Araştırmacı ödülünü kazandırmakla kalmadı genetik algoritmaların pratik kullanımının da olabilirliğini kanıtladı. Ayrıca kitabında genetik algoritmalara dayalı tam 83 uygulamaya yer vererek GA’nın dünyanın her yerinde çeşitli konularda kullanılmakta olduğunu gösterdi.

http://www.biyologlar.com/genetik-algoritmalar-ve-tarihcesi

DNA’nın Kendini Eşlemesi

DNA’nın Kendini Eşlemesi

Kalıtsal karakterleri DNA’nın oğul döllere aktarılabilmesi için kendini eşlemesi gerekir. Bu da kromozom sayısına sabit tutan mitoz bölünme gerçekleşir.Yani DNA molekülü hücre bölünmesinden önce hem miktar olarak hem de nükleotit sayısı olarak iki katına çıkar.Hücre bölüneceği zaman DNA interfaz da kendini eşler. - DNA’nın kendini eşlemesi sırasında, iki zinciri bir ara da tutan hidrojen bağları bir fermuar gibi açılır. Bu ayrılma ile zincirdeki pürin ve pirimidin uçları açıkta kalır. - Kalıp görevi gören zincirin karşısına sitoplazmadan nükleotitler gelir. Bu nükleotitler üç fosfatlıdır. İki fosfat kopar ve çıkan enerji ile bunlar bağlanır. - Bu nükleotitlerde DNA polimeraz enzimi sayesinde birbirine karşılıklı bağlanır. DNA ligaz enzimi ise nükleotitleri birleştirir. - Daima adenin timinle ve guanin sitozinle bağ yapar. Böylece bir zinciri eski bir zinciri yeni olmak üzere iki yeni DNA molekülü oluşmuş olur. Bu olaya DNA sentezi (replikasyon) denir. Yeni oluşan her DNA molekülünde biri eski biri yeni olmak üzere iki iplik bulunur. Bu yüzden DNA eşlenmesi yarı korunumludur. - DNA eşlemesi sırasında hatalı bir kodlama olursa veya eksiklik ortaya çıkarsa buna mutasyon denir. Yarı Korunumlu Eşlenme: DNA’nın kendisini yarı korunum lu eşlemesi modelini deneysel olarak kanıtlayan diğer bir çalışma, Escherichia coli hücreleri ile yapılmıştır. Normal amonyum iyonlarında N14 izotopu vardır. Deney için azotun ağır izotopu (N15) kullanılarak sentezlenmiş olan amonyum iyonları (N15H4) ortama eklenmiştir. Bakteriler, bu ortamda üretildikleri zaman , DNA sentezi için bu ağır azotu kullandıklarından , DNA’nın ağırlığının % 1 kadar arttığı ölçülmüştür. E.coli hücrelerini tekrar normal amonyum iyonları içeren kültürde bir kere bölünmeye bırakmışlardır. Bu şekilde üretilen döllerin, üretildikleri DNA’nın ağılığı ile normal DNA’nın ağılığı arasında olduğu gözlenmiştir. Bir defa daha normal ortamda üremeye bırakılırsa % 50 normal,% 50 ara Ağırlıkta(Melez) elde edilir. Vücut hücrelerinde bulunan mitokondri DNA’larındaki parça yitirme (Delesyon) yaş ilerledikçe artar ve tamir olunamaz. Yaşlılığın en büyük sebeplerinden biridir.   --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Başka bir anlatım tarzıyla DNA nın Kendini Eşlemesi Yapısı sarmal bir merdivene benzeyen DNA molekülü, bu merdivenin basamaklarının ortasından fermuar gibi ikiye ayrılır... Bilindiği gibi hücreler bölünerek çoğalırlar. Öyle ki, insan vücudu başlangıçta tek bir hücre iken bu hücre bölünür ve sonuçta 2-4-8-16-32... oranında bir katlanmayla çoğalır.Peki bu bölünme işlemi sonucunda DNA'ya ne olur? Hücrede tek bir DNA zinciri vardır. Halbuki yeni doğan hücrenin de bir DNA'ya ihtiyacı olacağı açıktır. Bu açığı gidermek için DNA, her aşaması ayrı bir mucize olan ilginç bir seri işlem yapar. Sonuçta, hücrenin bölünmesinden kısa bir süre önce kendisinin bir kopyasını çıkarır ve bunu yeni hücreye aktarır!...Hücrenin bölünmesi ile ilgili yapılan gözlemler göstermektedir ki hücre, bölünmeden önce belirli bir büyüklüğe ulaşmak zorundadır. Bu belirli büyüklük sınırını aştığı anda ise bölünme süreci kendiliğinden başlar. Hücrenin şekli bölünmeye uygun olarak yayvanlaşırken, DNA da az önce belirttiğimiz gibi kendini eşlemeye başlar.Bunun anlamı şudur: Hücre bir bütün olarak bölünmeye "karar vermekte" ve hücrenin içindeki farklı parçalar bu bölünme kararına uygun olarak davranmaya başlamaktadırlar. Hücrenin böylesine kollektif bir işi kendi aklı ve iradesiyle yapmadığı açıktır. Bölünme işlemi, gizli bir emir ile başlar ve başta DNA olmak üzere hücrenin tümü buna göre hareket eder.DNA, kendini çoğaltmak için önce karşılıklı iki parçaya ayrılır. Bu olay oldukça ilginç bir şekilde gerçekleşir. Yapısı sarmal bir merdivene benzeyen DNA molekülü, bu merdivenin basamaklarının ortasından fermuar gibi ikiye ayrılır. Artık DNA iki yarım parçaya bölünmüştür. Her iki parçanın da eksik olan yarıları (eşlenikleri) ortamda hazır bulunan malzemelerle tamamlanır. Böylece iki yeni DNA molekülü üretilmiş olur. Operasyonun her kademesinde enzim denilen ve adeta gelişmiş robotlar gibi çalışan uzman proteinler görev yapar. İlk bakışta basit gibi görünse de bu operasyon sırasında gerçekleşen ara işlemler o kadar çok ve karmaşıktır ki, olayı ayrıntılarıyla anlatmak sayfalar tutar.Eşleşme sırasında ortaya çıkan yeni DNA molekülleri denetleyici enzimler tarafından defalarca kontrol edilir. Yapılmış bir hata varsa—ki bu hatalar son derece hayati olabilir—derhal tesbit edilir ve düzeltilir. Hatalı şifre kopartılıp yerine doğrusu getirilir ve monte edilir. Bütün bu işlemler öyle baş döndürücü bir hızla yapılır ki, dakikada 3.000 basamak nükleotid üretilirken bir yandan da tüm bu basamaklar görevli enzimler tarafından defalarca kontrol edilir ve gereken düzeltmeler yapılır.Üretilen yeni DNA molekülünde, dış etkiler sonucunda normale göre daha fazla hata yapılabilir. Bu sefer hücredeki ribozomlar, DNA'dan gelen emir doğrultusunda DNA onarım enzimleri üretmeye başlarlar. Böylece DNA kendi kendini korur ve hem kendisini hem soyun devamını güvence altına alır.Hücreler de insanlar gibi doğar, çoğalır ve ölürler. Ancak hücrelerin ömrü meydana getirdikleri insanın ömründen çok daha kısadır. Örneğin altı ay önce bedenimizi oluşturan hücrelerin bugün büyük bir çoğunluğu hayatta değildir. Fakat zamanında bölünerek yerlerine yenilerini bıraktıkları için, siz şu anda hayatta kalabilmektesiniz. Bu yüzden hücrelerin çoğalması, DNA'nın kopyalanması gibi işlemler—her ne kadar çok karmaşık da olsalar—insanın varlığını sürdürmesi açısından en ufak bir hataya yer verilmemesi gereken hayati işlemlerdir. Ancak çoğaltma işlemi o kadar kusursuz işler ki, hata oranı 3 milyar basamakta yalnızca bir basamaktır. Bu tek hata da herhangi bir probleme sebep olmadan vücuttaki daha üst kontrol mekanizmaları tarafından yokedilir. İşte bütün gün, siz hiç farkında değilken, vücudunuzda sizin yaşamınızın problemsiz olarak devam etmesi için akıl almaz bir titizlik ve sorumluluk anlayışı içinde sayısız işlemler ve denetimler yapılır, tedbirler alınır. Herkes görevini eksiksiz olarak ve başarıyla yerine getirir. İşte Allah en büyüğünden en küçüğüne, en basitinden en karmaşığına kadar sayısız atomu ve molekülü sizin yaşamınızı güzel ve sağlıklı bir biçimde sürdürmeniz için hizmetinize vermiştir. Yalnızca bu lütuf ve nimet bile hiç durmadan şükretmeniz için yeterli değil midir? Yoksa insan aklının başına gelmesi için mutlaka bu kusursuz sistemde bir takım sorunlar yaratılmasını mı beklemelidir?İşin en ilginç yönü de, DNA'nın hem üretimini sağlayan hem de yapısını denetleyen bu enzimlerin, yine DNA'da kayıtlı olan bilgilere göre ve DNA'nın emir ve kontrolünde üretilmiş proteinler olmasıdır. Ortada içiçe geçmiş öyle muhteşem bir sistem vardır ki, böyle bir sistemin kademe kademe oluşan tesadüflerle bu hale gelmesi hiçbir şekilde mümkün değildir. Çünkü enzimin olması için DNA'nın olması, DNA'nın olması için de enzimin olması, her ikisinin olması içinse hücrenin, zarından diğer bütün kompleks organellerine kadar eksiksiz olarak var olması gerekir.Canlıların birbirini izleyen "yararlı tesadüfler" sonucunda "aşama aşama" geliştiklerini öne süren evrim teorisi, sözkonusu DNA-enzim paradoksu tarafından kesin biçimde yalanlanmaktadır. Çünkü DNA'nın ve enzimin de aynı anda var olması gerekmektedir. Bu ise bilinçli bir müdahaleyi zorunlu kılar.Kaynak: http://evrimteorisi.info

http://www.biyologlar.com/dnanin-kendini-eslemesi

Varoluşun Biyometrisi

Bir zamanlar sadece askeri uygulamalarda kullanılan iris parmak izi tanımlaması gibi gittikçe artan sayıda ürün güvenlik uygulamalarını günlük yaşamın bir parçası haline getiriyor. Biyometri olarak adlandırılan insan vücudundaki bu parçaların ölçümlendirilmesi işlemi artık dizüstü bilgisayarımızı başkasının kullanmasını engellemekten bankamatiklerden para çekmeye kadar pek çok uygulama için standart güvenlik prosedürü olarak hayatlarımıza girmeye hazırlanıyor. Matematik insan sırrını çözüyor: Gözlerin ve parmakların formülleri Biyometri insanın fiziksel veya davranışsal özelliklerini tanımlamada sayısallaştırmayı ifade ediyor. Yani bir insanı bilgisayarların anlayacağı şekilde birler ve sıfırlardan oluşan kodlar haline getirme işlemine biyometri deniyor. Bunun için de her insanda farklılık gösteren parmak izi iris ve retina şekli yüz yapısı el geometrisi el yazısı ve ses gibi farklı özellikler kullanıyor. Her yöntemin kendine has avantajları ve dezavantajları bulunduğundan kullanılacak uygulamanın hassasiyetine ve uygulanabilirliğine bağlı olarak kişiyi tanımak için izlenen yöntemler değişebiliyor. fiifrelerde sayı yerine insan vücudunun bileflenleri Biyometrik güvenlik sistemleri konusunda uluslararası bir standart da söz konusu. International Committee for Information Technology Standards (INCITS) (Uluslararası Bilgi Teknolojileri Standartları Komitesi) tarafından parmak izi irisretina tabakası ses tanımı gibi biyometrik tanımlama sistemlerinde kullanılacak işlemlere uluslararası bir standart getirme çabası sonucunda örneğin Türkiye'de bir banka hesabı ve parmak izi tanıma sistemi bulunan bankamatiklerden bankamatik veya kredi kartı kullanmadan sadece parmak izini göstererek para çekebilen bankacılık işlemlerine ulaşabilen bir kullanıcının dünyanın başka bir ülkesindeki bir bankanın da bankamatik cihazından Türkiye'deki mevduat veya kredi hesabına ulaşarak işlem yapmasını mümkün kılmak için gerekli olan standartlar belirleniyor. Dosya formatları okuma yöntemleri bilgilerin depolanması değerlendirme şekilleri... Biyometri teknikleri bugün şimdilik sadece dizüstü bilgisayarları açmak dışsal sabitdiskleri kullanabilmek gibi nispeten küçük uygulamalar için kullanılsa da parmak izi iris retina tanımlaması işlemleri elektronik ticaret web güvenliği gibi alanlarda da etkili olacak. Bu sebeple dizüstü veya masaüstü sistemde bulunan tanımlama cihazına basılan parmak izi ile web üzerinden ulaşılan banka hesabında kayıtlı parmak izini karşılaştırmak için iki sistemin de okuduğu biyometri verilerinde mutlaka bir standart oluşması gerekiyor ki biyometri teknolojisi yaygın ve etkin bir biçimde kullanılabilsin. Biyometrik güvenlik sistemlerini en çok kullanılan yöntemlere göre yedi başlık altında toplamak mümkün. 1 Yüz Şekli Daha çok askeri uygulamalarda silah kontrolü gibi çok kritik uygulamalarda kullanıcının kimliğinde oluşabilecek şüpheleri tamamen ortadan kaldırmak için kullanılan sistem geçen yıl Florida'da kalabalık caddelerin kameralarla izlenmesi ve aranan suçluların yüz tanımlama yazılımları vasıtası ile tespit edilerek derhal yakalanması önerisi gündeme getirildiğinde adından sıkça bahsettirmişti. Sivil toplum örgütlerinin insanların fişlenmesi ve devamlı gözetlenmesi anlamına gelen bu uygulamaya çok büyük tepki vermelerinin ardından bu uygulamadan vazgeçilmişti. Sistemin çalışması için kameradan alınan görüntüdeki insan yüzünün belirli noktalarının bilgisayar tarafından işaretlenmesi ve kayıtlardaki yüz resimleri ile karşılaştırılması gerekiyor. Yüzde tanımlanacak işaretli noktaların sayısı arttıkça ihtiyaç duyulan işlemci gücü de artıyor ama tanımlamada hata olasılığı da aynı oranda azalıyor. 2 - Parmak İzi Uygulaması en basit ve ucuz biyometri teknolojisi olduğu için hızla hayatımıza giren parmak izi tanımlama sistemleri aslında yüzlerce yıldır insanların imzaları olarak kullandıkları parmak izlerini dijital teknoloji ile buluşturuyor. Dizüstü bilgisayar sistemlerinin çalınması veya izinsiz kullanılmasına ya da kullanıcıların sık sık bilgisayarlarındaki onca şifreyi unutmasına karşılık IBM'in daha bu sene içinde kolay ve etkili bir güvenlik sistemi olarak kullanmaya başladığı parmak izi sistemleri hızla yayılarak mini USB sabitdisklere hatta farelere kadar her cihazın üzerinde görülmeye başlandı. Bağlı olduğu cihazı tanımlı kullanıcılardan başkasının kullanmasına izin vermeyen parmak izi sistemlerinin yaygınlaşacağı ve bankamatik makinelerindeki işlemlerden mağazalarda alışveriş yapmaya kadar pek çok alanda kullanılacağı tahmin ediliyor. Elbette parmak izini yanında taşıyan kullanıcıların da cüzdanlarını onlarca banka ve kerdi kartı ile doldurmalarına ve şifre hatırlamaya çalışmasına gerek kalmayacak. Ülkemizde de kolayca bulunan teknolojinin örneklerini parmak izi kontrolü destekli mouse (Secudesktop 2000) veya sadece parmak izi kontrolü yapan bir aparat ile (EyeD Hamster) gibi ürünlerde incelemek mümkün. Windows'u açmak ekran korucuyu kapatmak klasörleri gizlemek veya açmak gibi şifre girişi isteyen uygulamaları parmak izinin tespitine bağlayan farenin üzerindeki okuyucuya parmak bastırmak yeterli oluyor. Şifre hatırlamaya çalışmaktan şifre çaldırma tehlikesinden şifre yazma külfetinden kurtaran pratik ve güvenli bir teknoloji. 3 - El Geometrisi Aktif olarak kullanılan biyometri sistemlerinden biri de el geometrisini tanımak için kullanılan sistemlerdir. Kimi insanların parmak izi verdiklerinde bir suçlu gibi fişlenmek duygusuna kapılmaları bu sistemin gelişmesinde etkili olmuş. Parmak izi yönteminin tercih edilmeyeceği alanlarda ihtiyaç duyulacak bir tanımlama sistemi arayışından yola çıkılarak geliştirilen sistem bina girişlerinde işyerlerinde fabrikalarda hatta sınır kapılarında kullanılabiliyor. İşaret ve orta parmağın üç boyutlu fotoğraflarını çeken cihaz bu resmi hafızasındaki resimlerle karşılaştırarak kullanıcının kimliğini teşhis etmek mantığı ile çalışıyor ve bu işlem bir saniyeden kısa sürüyor. Ancak sistemin gerektirdiği donanımın parmak izi sistemleri gibi küçük ve kolay taşınabilir olmayışı el geometrisi sistemlerinin özel uygulamalardaki sınırlı kullanımlardan daha geniş kullanım alanlarına yayılmasının çok zor olduğunu gösteriyor. 4 - El Yazısı El yazısı tanıma teknolojisi diğer biyometrik sistemlerden farklı olarak sadece güvenlik için değil aynı zamanda veri girişi için de kullanılan ve diğer sistemlere oranla insanların hayatlarına daha fazla girmiş daha fazla tanınan bir teknoloji. Avuçiçi bilgisayarlardan tablet PC'lere kadar pek çok bilgisayar sistemi hatta kimi cep telefonları bile bu teknolojiyi değişik biçimlerde kullanıyor. Yabancı bankaların kimilerinde de müşterinin imzasını dijital ortamda kaydetmek ve daha sonra kimlik teyidi gerektiğinde tablet PC benzeri bir ortama tekrar atılan imzayı ilk kayıtla karşılaştırımak imza taklit etme vakalarına karşı banka görevlilerinin göz yanılsamalarını devre dışı bırakıp güvenliği dijital teknolojiye emanet etmeyi sağlıyor. Ancak teknoloji imza kontrolü gibi spesifik amaçlarda başarılı sonuç verse de el yazısı okumak gibi daha zor alanlarda şimdilik kat edilecek yollar olduğu gerçek. Örneğin avuçiçi bilgisayarlar ve tablet PC'ler el yazısı ile veri girişine olanak veriyor gibi görünse de buradaki "el yazısı" tanımının avuç içi bilgisayarın anladığı "grafiti" isimli el yazısı olduğunu ve harfleri belli şekillere ve kurallara uyarak yazmak gereği el yazısının klavyenin yerini alması için daha fazla zamana ihtiyacı olduğunu gösteriyor. 5 - İris ve Retina Göz bebeğinin ön kısmında yer alan iris tabakasını veya göz merceğinin ardında görme sinirlerinin toplandığı alan olan retinayı analiz ederek kullanıcının kimliğini tespit eden sistemler askeri alanlarda sıklıkla kullanılıyor olsalar da sivil kullanımlara çok rastlanmıyordu. Ancak bu teknoloji de hızla hayatlarımıza girme potansiyeline sahip. Şu anda Panasonic gibi firmaların biraz geliştirilmiş bir web kamerası yardımı ile bilgisayar kullanıcılarının iris tabakalarını analiz ederek klavyenin başına kimin oturduğunu belirleyecek ticari ürünleri mevcut. Aynı şekilde binaların evlerin kapılarına bağlanan ve eve girecek veya çıkacak insanları gözlerinden tanı¤¤¤¤¤ kapıları açan veya kilitleyen sistemler batılı ülkelerde çok yaygın olmasa da kullanılıyor. Teknolojinin bir sonraki aşamasında banka otomatları gibi sistemlerde Panasonic'in iris tanıma ürünü "Authenticam" ürününde olduğu gibi kullanıcının eğilip büzülmesine gerek bırakmadan kişinin yüzünü bulup gözüne odaklanıp iris tabakasını analiz eden robot kameralar kullanılması ve insanların parmak izlerini bile basmaya gerek kalmadan hesaplarına ulaşabilmeleri mağazalarda ödemelerini yapabilmeleri gibi senaryolar üzerine çalışılıyor. 6 - Ses Tanıma El yazısı tanıma teknolojisi gibi ses tanıma teknolojisi de emekleme döneminden yeni çıkmış henüz nereye gideceğini ne yapacağını bilemez şekilde ortalıkta dolaşan bir teknoloji. Ses tanıma teknolojisinin ulaşması beklenen nihai hedef klavyeleri fareleri ortadan kaldırarak bilgisayarlarla konuşarak iletişim kurmak veri girişini konuşarak gerçekleştirmek. Gerçi bir word dosyasına mikrofona konuşmak yoluyla yazı yazmak hedefine ulaşmak için henüz vakit var ancak değişik alanlarda ses tanıma teknolojisi başarı ile kullanılıyor. Call Center olarak adlandırılan telefonlu müşteri hizmetleri servislerinde müşterileri seslerinden tanıyan veya konuşulanları anla¤¤¤¤¤ istenilen hizmeti sunan yazılım tabanlı ürünler Türkiye'de de kullanılıyor. Özellikle finans sektöründe bankalarda aracı kurumlarda müşteriyi sesinden tanı¤¤¤¤¤ kimlik doğrulaması yapan ve hizmet vermeye başlayan ürünler ses tanıma teknolojileri için en iyi örnekleri oluşturuyor. 7 - Kılcal Damar Avuç içindeki kılcal damarların kızılötesi ışınlarla taranması mantığı ile çalışan teknoloji diğer yöntemlere oranla kullanımının zor olması nedeni ile yaygınlaşma potansiyeli taşımıyor ancak belirli noktalarda güvenliğin arttırılması amacı ile ek bir tanımlama sistemi olarak kullanılması mümkün. Düşük maliyeti ile otellerde sağlık kurumlarında düşük askeri güvenlik bölgelerinde fabrikalarda kullanımı mümkün olan cihaz aynı el geometrisi sitemleri gibi yüze göze tutulan ışınların rahatsızlığından veya parmak izi basmanın yarattığı suçlu psikolojisinden kullanıcıları uzak tutmak adına yararlı bulunuyor. Bir kapıyı açmak için buton'a basar gibi sadece avucu bir tarayıcıya bastırmanın yeterli olduğu sistem sınırlı olsa da uygulama alanı bulabiliyor. Yine de avuç içindeki kılcal damarları ölçümlemek olanağı yakın tarihte "smart mouse" gibi bir kavramla kullanıcısını tanı¤¤¤¤¤ çalışan fareler joystick'ler üretmek isteyebilecek üreticilerin başvuracağı uygun bir teknoloji gibi görünüyor.

http://www.biyologlar.com/varolusun-biyometrisi

Gen Nedir? Görevleri nelerdir ? Gen terapisi Nedir?

Gen Nedir? Görevleri nelerdir ? Gen terapisi Nedir?

Gen DNA zincirindeki belli bir uzunluktaki birimdir. Kromozom DNA'nın özel bir şekilde paketlenmesi sonucu ortaya çıktığına göre her kromozomda çok sayıda gen var demektir. Her bir gen diğerinden farklı bir şifre içerir ve farklı bir proteini kodlar. Eğer vücutta bir genin kodladığı proteine gereksinim varsa o gen aktif hale geçerek üzerindeki şifre, haberci RNA adı verilen bir yapı şeklinde kopyalanır. Bu yapı hücrenin sitoplazmasındaki ilgili birimlere gelerek kalıp vazifesi görür ve o proteinin yapımı sağlanır. a) Vücutta bulunan hücrelerin hepsinde aynı genler var mıdır? Her gen her hücrede vardır. Ancak hücrenin özelliğine göre bazı genler bazı hücrelerde çalışmaz yanı atıl durumdadır. Örneğin tiroit hücresinde hormon yapımını kontrol eden gen, mide hücresinde de vardır ancak işlev görmemektedir. Zaten aynı genleri çalışan hücreler bir araya gelerek dokuları oluştururlar. Diğer yandan bazı genler ortak gendir ve her hücrede aynı işlevlere sahiptir. b) Genlerin görevi nedir? Genler içerdikleri şifreler dolayısıyla vücuttaki her türlü olayı uzaktan kumanda sistemi sayılabilecek bir duyarlılıkla kontrol ederler. Bazı genler vücuda gerekli kimyasal yapıların ortaya çıkmasını sağlarken bazı genler diğer genler üzerinde düzenleyici olarak şifrelenmiştir. Bu genlerin çalışabilmesi için bir uyarana gereksinimleri vardır. Vücudun tiroit hormonuna olan gereksinimi artar yada herhangi bir nedenle kanda tiroit hormonlarının miktarı azalırsa önce beyinde bulunan hipofizdeki ilgili gen, TSH hormonunun yapımını sağlar bu hormon kan yoluyla tiroit hücresine ulaşır ve hücrenin zarına yapışarak çekirdekteki hormon yapımını sağlayacak olan genlere mesaj iletir. Bu mesajı iletecek olan kimyasal yapılar da başka bir gen tarafından yaptırılmakta ve hücre içindeki miktarı düzenlenmektedir. Çekirdekte bu mesajı alan gen tiroit hormonlarını yaptırmak üzere gerekli şifreyi RNA adı verilen bir haberci ile hücrenin sitoplazmasına gönderir ve hormon yapımı başlar. c) Genlerin işlevinde ne gibi değişiklikler olabilir? Herhangi bir nedenle yapısı değişen gen, ya fonksiyon göremez yani devre dışı kalır,ya da aşırı fonksiyon görmeye başlar. Her iki halde de genin kontrol ettiği işlevlerde bozulma ortaya çıkar. Örneğin kan şekerini kontrol eden insülinin yapımını sağlayan gende fonksiyon kaybettirici bir değişiklik olursa insülin yapımı azalır ve bireyde şeker hastalığı ortaya çıkar. d) Hücre bölünmesi nedir ? Ana hücreden yavru hücreye genetik şifre nasıl taşınmaktadır? Canlılar türlerini devam ettirebilmek veya hasara uğramış bölümlerini tamir edebilmek için hücresel seviyede bölünmeye gereksinim duyarlar. Bunun için genetik şifrenin aynısının yavru hücrelere aktarılması gerekir. Örneğin hormon yapımını da artırmak için bir tiroit hücresinin bölünmesi gereksin. Bu gereksinim ortaya çıkınca büyüme faktörlerinden bir kısmı ve TSH hormonu tiroit hücre zarına yapışır ve çekirdeğe çeşitli proteinler aracılığıyla bölünme işleminin başlatılması için sinyal gönderir. Bu sinyali alan özel bir gen aktive olarak protein üretir ve bu protein başka bir geni uyararak bölünme işlemini başlatır. Bunun için önce çekirdekteki şifreleri taşıyan DNA'nın bir eşinin yapılması gerekir. Enzim adı verilen özel proteinler daha önce DNA'nın yapısında olduğu belirtilen şeker,baz ve fosfat birimlerini kopyalama adı verilen bir işlemle orijinal DNA'daki sıraya göre dizmeye başlar ve işlem bittikten sonra birbirinin tamamen benzeri iki ayrı DNA ortaya çıkar. Eğer kopyalama sırasında yanlış bir dizilim olursa başka bir gen devreye girerek bunu düzeltmeye çalışır, düzeltmezse başka bir gen devreye girerek bölünme işlemini durdurur böylece yanlış genetik şifrenin yeni oluşacak hücrelere geçmesi önlenir. Şimdi kopyalama işleminin doğru yapıldığını varsayalım ve gelişmeleri izleyelim. Artık çekirdekte birbirinin tamamen benzeri olan iki DNA vardır ve bölünme işlemini durduracak bir emir gelmemişse DNA' lar daha öncede değinildiği gibi paketlenerek 46 çift kromozom haline döner. Diğer bir deyişle birbirinin aynısı olan 23 çift iki takım kromozom ortaya çıkar. Bu devreden itibaren 23 çift kromozom hücrenin bir ucuna doğru giderken diğer 23 çift kromozom diğer ucu gitmeye başlar ve hücre ortadan boğumlanıp her birini çevreleyen yeni zarla birlikte özellikleri tamamen aynı olan iki ayrı hücre ortaya çıkar. e) Gen Terapisi Nedir? Genlerin tanımlanması ve genetik mühendisliğinde kaydedilen önemli gelişmeler sonunda bilim adamları artık hastalıklarla savaşabilmek ve onlardan korunabilmek için bazı örneklerde genetik materyali değiştirme aşamasına geldiler. Gen terapisinin temel amacı, hücrelerin hastalığa yol açan eksik ya da kusurlu genleri yerine, sağlıklı kopyalarının hücreye yerleştirilmesidir. Bu işlem, gerçek anlamda bir devrimdir. Hastaya, genetik bozukluktan kaynaklanan semptomların kontrol edilmesi ve/veya tedavisi için ilaç verilmiyor. Bunun yerine, sorunun kaynağına inilip hastanın bozuk genetik yapısı düzeltilmeye çalışılıyor. Çeşitli gen terapisi stratejileri olmakla birlikte, başarılı bir gen terapisi için gereken ortak temel elemanlar vardır. Bunların en önemlisi hastalığa neden olan genin belirlenmesi ve klonlanmasıdır. "Human Genome Project" olarak adlandırılan ve insanın gen haritasını çıkarmayı amaçlayan proje tamamlandığında, istenilen genlere ulaşmanın çok daha kolay olacağına inanılmaktadır. Genin tanımlanmasından sonraki aşamada, genin hedeflenen hücrelere nakledilmesi ve orada ekspresyonu, yani kodladığı proteinin üretimi gelir. Gen terapisinin öteki önemli elemanlarıysa tedavi edilmek istenilen hastalığı ve gen nakli yapılacak hücreleri iyi tanımak ve gen naklinin olası yan etkilerini anlamaktır. Gen terapisi iki ana kategoride incelenebilir: Eşey hücresi ve vücut hücresi gen terapisi. Eşey hücresi gen terapisinde, genetik bir bozukluğu önlemek için eşey hücrelerinin (sperm ya da ovum) genleri değiştirilir. Bu tip terapide, genlerde yapılan değişiklik kuşaktan kuşağa aktarılabileceğinden, olası bir eşey hücresi gen terapisi hem etik, hem de teknik sorunlar yaratacaktır. Öte yandan vücut hücresi gen terapisi eşey hücrelerini etkilemez; sadece ilgili kişiyi etkiler. Günümüzde yapılan gen terapisi çalışmalarının çoğu vücut hücresi gen terapisidir. Gen terapisi aynı zamanda bir ilaç taşıma sistemi olarak da kullanılabilir. Burada ilaç, nakledilen genin kodladığı proteindir. Bunun için, istenilen proteini kodlayan bir gen, hastanın DNA'sına yerleştirilebilir. Örneğin ameliyatlarda, pıhtılaşmayı önleyici bir proteini kodlayan gen, ilgili hücrelerin DNA'sına yerleştirilerek, tehlikeli olabilecek kan pıhtılarının oluşumu önlenebilir. Gen terapisinin ilaç taşınmasında kullanılması, aynı zamanda, hem harcanan güç ve emeği hem de parasal giderleri azaltabilir. Böylece, genlerin ürettiği proteinleri çok miktarda elde etmek, bu ürünleri saflaştırmak, ilaç formülasyonunu yapmak ve bunu hastalara vermek gibi, çok zaman alan karmaşık işlemlere gerek kalmayabilir. 1- Gen Terapisinin Temel Sorunları Bilim adamlarına göre gen terapisinin üç temel sorunu var: Gen nakli, gen nakli ve gen nakli. Bu alanda çalışan tüm araştırmacılar, gen nakli için etkili bir yol bulmaya çalışmaktadırlar. Genleri istenilen hücrelere taşıyabilmek için kullanılan yöntemler genel olarak iki kategoride toplanmaktadır: Fiziksel yöntemler ve biyolojik vektörler. Fiziksel yöntemler, DNA'nın doğrudan doğruya enjeksiyonu, lipozom formülasyonları ve balistik gen enjeksiyonu yöntemlerini içerir. Doğrudan DNA enjeksiyonunda ilgili gen DNA'sını taşıyan plazmit, doğrudan doğruya, örneğin kas içine, enjekte edilir. Yöntem basit olmasına karşın kısıtlı bir uygulama alanı vardır. Lipozomlar, lipidlerden oluşan moleküllerdir. DNA'yı içlerine alma mekanizmalarına göre iki guruba ayrılırlar: Katyonik lipozomlar ve pH-duyarlı lipozomlar. Birinci gurup lipozomlar artı yüklü olduklarından, eksi yüklü olan DNA ile dayanıklı bir kompleks oluştururlar. İkinci gurup lipozomlarsa negatif yüklü olduklarından DNA ile bir kompleks oluşturmaz, ama içlerinde taşırlar. Parça bombardımanı ya da gen tabancası olarak da adlandırılan balistik DNA enjeksiyonu, ilk olarak bitkilere gen nakli yapmak amacıyla geliştirilmiştir. Bu ilk uygulamalarından sonra, bazı değişiklikler yapılarak memeli hücrelerine gen nakli amacıyla kullanılmaya başlanmıştır. Bu yöntemde, genellikle altın ya da tungstenden oluşan 1-3 mikron boyutunda mikro parçacıklar, tedavi edici geni taşıyan plazmit DNA'sı ile kaplanır, sonra da bu parçacıklara hız kazandırılarak, hücre zarını delip, içeri girmeleri sağlanır. Basit olmalarına karşın fiziksel yöntemler verimsizdir; ayrıca, yabancı genler, sadece belirli bir süre fonksiyonal kalabilmektedirler. Bu nedenle araştırmacıların çoğu, genellikle virüs kökenli vektörlere yönelmişlerdir. "Vektör" kelimesinin bir anlamı da "taşıyıcı"dır. Benzer şekilde, gen terapisinde genleri hücrelere taşıma amacıyla kullanılan ve genetik olarak zararsız hale getirilmiş virüslere de vektör denir. Milyarlarca yıllık evrim sonucunda virüsler, hedefledikleri hücrelere kendi genetik materyallerini aktarmak için etkili yöntemler geliştirmişlerdir, ama ne yazık ki bu işlem duyarlı organizmalarda hastalıkla sonuçlanmaktadır. Günümüzde yapılan araştırmalarda, virüslerin hastalığa yol açan gen parçalarının yerine, hastaları iyileştirme amacıyla rekombinant genler yerleştirilmektedir. Bu amaçla değiştirilmiş hücreler kullanılmaktadır. Bu hücrelere tedavi edici geni taşıyan bir genetik yapı sokulduğunda, tedavi edici geni içinde taşıyan virüsler elde edilir. Bu şekilde değiştirilmiş virüsler hücreye girmek için kendi yöntemlerini kullanırlar ve genomlarının ekspresyonu sonucu, genin kodladığı protein üretilmeye başlanır. Öte yandan, virüsün kendisini çoğaltmak için ihtiyaç duyduğu genler, tedavi edici genlerle değiştirilmiş olduğundan, virüs çoğalıp hücreyi patlatamaz. Bunu yerine, hücrede virüsün taşıdığı hastalığı düzeltici genin ekspresyonu olur, genin kodladığı protein (yani ilaç) üretilir ve genetik bozukluk nedeniyle üretilemeyen proteinin yerini alır. En çok kullanılan viral vektörler, retrovirüsler, adenovirüsler, herpesvirüsler (uçuk virüsü) ve adeno-ilişkili virüslerdir. Ama her vektörün kendine özgü dezavantajları vardır: Bölünmeyen hücreleri enfekte edememek (retrovirüs), olumsuz immünolojik etkiler (adenovirüs), sitotoksik etkiler (herpesvirüs) ve kısıtlı yabancı genetik materyal taşıyabilme kapasitesi (adeno-ilişkili virüs). İdeal bir vektörde aranan özellikler yüksek titraj, kolay tasarlanabilme, integre olabilme yeteneği ve gen transkripsiyonunun kontrol edilebiliyor olmasının yanında, imünolojik etkilerin olmamasıdır. 2- Genlerin Vücuda Sokulma Yöntemleri Genleri vücuda sokmanın çeşitli yolları vardır: Ex vivo, in vivo ve in situ. Ex vivo gen terapisinde, hastadan alınan hücreler laboratuar ortamında çoğaltılır ve vektör aracılığıyla iyileştirici genler bu hücrelere nakledilir. Daha sonra, başarılı bir şekilde genleri içine almış hücreler seçilir ve çoğaltılır. Son aşamadaysa, çoğaltılan bu hücreler tekrar hastaya verilir. In vivo ve in situ gen terapisindeyse, genleri taşıyan virüsler doğrudan doğruya kana ya da dokulara verilir. 3- Engeller Gen terapisinde, nakledilecek genler hücre içi ve hücre dışı engellerle de başa çıkmak zorundadır. Hücre içi engeller, naklin yapılacağı hücreden kaynaklanır ve hücre zarı, endozom ve çekirdek zarını içerir. Hücre dışı engellerse, belirli dokulardan ve vücudun savunma sisteminden kaynaklanır. Bütün bu engeller, gen transferinin etkinliğini önemli ölçüde azaltır. Bunun ölçüsü, geni taşımakta kullanılan vektör sistemine ve naklin yapılacağı hedef dokuya bağlıdır. Hücre zarı, geni hücreye sokma işleminde karşılaşılan ilk engeldir. Bu engel aşıldıktan sonra sırada endozomlar bulunur. Vektörün lizozomlara ulaşmadan önce endozomdan kaçması gerekir, yoksa lizozomlar taşınan tedavi edici geni enzimlerle parçalar, etkisiz hale getirirler. En son hücre içi engel çekirdek zarıdır. Yabancı DNA'ların çekirdek zarından içeri girmesi kolay değildir. Çapı 10 nm'den az olan bazı küçük moleküller ve küçük proteinler bu deliklerden kolayca geçebilirken, daha büyük moleküllerin içeriye alınması enerji gerektirir. Yabancı DNA'ların çekirdeğin içine girme mekanizması tam olarak bilinmemekle birlikte, mekanizmanın büyük moleküllerin çekirdeğe alınmasında kullanılan mekanizmaya benzediği tahmin edilmektedir. Çekirdeğin içinde ve sitoplazmada bulunan ve nükleik asitleri parçalayan nükleaz gurubu enzimler de ayrı bir problemdir. In vivo gen terapisinde, tedavi edici genlerin hastaya direkt yolla verilmesi sonucunda vektörler, hücre içi engellerin yanısıra hücre dışı engellerle de karşılaşırlar. Hücre dışı engeller iki kategoride incelenebilir: Dokuların kendilerine özgü yapıları ve savunma sistemi engelleri. Örneğin bağ dokusu, gen transferi için büyük bir engeldir. Eğer kas dokuya enjeksiyon yapılacaksa, kaslarda bulunan bağ dokusu katmanları, enjekte edilen vektörlerin yayılmasını ve enfekte etme yeteneklerini engeller. Epitel hücreleri vektörlerin daha derinlerdeki hücrelere ulaşmasına olanak vermez. Serumu oluşturan maddeler de çeşitli gen nakli vektörlerini etkisiz hale getirir. Örneğin çıplak DNA, serumda bulunan pek çok pozitif yüklü proteine bağlanıp etkisiz hale gelebilir. Serumdaki protein ve nükleik asitleri parçalayan proteaz ve nükleaz enzimleri de gen terapisi vektörlerini parçalayabilir. In vivo gen terapisinde adenovirüs ya da retrovirüslerin vektör olarak kullanıldığı bazı durumlarda, bunlara karşı vücutta antikor üretildiği gözlenmiştir. Savunma sisteminin etkilerinden kurtulmak için, tedavide savunma sistemini baskılayıcı ilaçlar da kullanılmaktadır, ama onların da bazı sakıncaları vardır. 4- İlk Gen Terapisi İnsanda ilk gen terapisi denemesini 1990'da Dr. French Anderson gerçekleştirdi. Ex vivo gen terapisi stratejisinin kullanıldığı yöntemde, adenozin deaminaz enziminin (ADA) eksikliğinden kaynaklanan hastalığın tedavisi amaçlanmıştı. ADA eksikliği, çok seyrek rastlanan genetik bir hastalıktır. Normal ADA geninin ürettiği enzim, savunma sisteminin, normal fonksiyonlarını yerine getirebilmesi için gereklidir. ADA eksikliği olan hastalarda genin yaban tipi kopyası yoktur ve sahip olunan yetersiz ya da mutant kopyalarsa, işlevsel ADA enzimini üretememektedirler. ADA eksikliğiyle doğan çocuklarda, ciddi boyutlarda bir savunma sistemi sorunu vardır ve sık sık ağır enfeksiyonlara yakalanırlar. En ufak bir virüs enfeksiyonu bile yaşamsal tehlike yaratabilir. Eğer tedavi edilmezse, hastalık genellikle çocuğun birkaç yıl içinde ölümüyle sonuçlanır. ADA eksikliğinin ilk insan gen terapisi denemesi olarak seçilmesinin bazı nedenleri vardır. Bu hastalık, tek bir gendeki bozukluktan kaynaklanır ve bu durum olası bir gen terapisinin başarı ihtimalini arttırır. Ayrıca bu gen, çok daha karmaşık kontroller altındaki pek çok başka genin aksine, basit bir sistemle kontrol edilmektedir: Sürekli ekspresyon. Enzimin çok az miktarda üretilebilmesi bile klinik yararlar sağlamakta, yüksek miktarda üretilmesiyse zarar vermemektedir. Sonuç olarak, üretilecek ADA proteininin miktarının çok doğru şekilde kontrol edilmesi gerekmez. Bu ilk insan gen terapisi 2 hasta çocuk üzerinde gerçekleştirildi. Terapide, hastaların hücreleri (T-lenfosit) alınarak laboratuvar şartlarında doku kültürü yoluyla çoğaltıldı. Daha sonra normal insan ADA geni, retrovirüs vektörü yardımıyla bu hücrelere nakledildi. Virüs hücrelere girerek genetik materyale geni yerleştirdi. Genetik olarak başarıyla değiştirilen hücreler seçilerek, yaklaşık 10 gün boyunca çoğaltıldı. Son aşamada da, düzeltilmiş bu hücreler kan naklini andıran biçimde damardan hastalara geri verildi. Bu işlem, yani T hücrelerinin hastadan alınması, laboratuar ortamında düzeltilmesi ve hastaya geri verilmesi, tedavinin ilk 10 ayı içinde her 6-8 haftada bir tekrarlandı. Daha sonraysa bu nakillere 6 ile 12 ayda bir devam edildi. Tedavi sonucunda iki çocukta da iyileşme kaydedildi. Bu ilk insan denemesinden sonra sistik fibrosis, yüksek serum kolesterolü (hiperkolesterolemi), bazı kanserler, ve AIDS gibi hastalıklarla başa çıkmak için gen terapileri tasarlandı. Kanser tedavisi için bilim adamları, savunma sistemi hücrelerini gen terapisi yoluyla değiştirerek kanserli hücrelerin üzerine göndermeye çalışıyorlar. Amaç, vücuttan alınan bu hücrelerin, kanserle mücadeleyi sağlayan genlerle silahlandırılıp tekrar vücuda verilmesi ve böylece bu hücrelerin kanserle daha iyi savaşmalarını sağlamak. Bu konudaki klinik deneyler sürmektedir. Alternatif olarak, kanser hücreleri vücuttan alınıp, daha güçlü bir savunma tepkisi çekebilecek şekilde genetik olarak değiştirilebilir. Bu hücreler daha sonra, bir çeşit kanser aşısı gibi reaksiyon göstermeleri umuduyla tekrar vücuda verilebilir. Bu konudaki klinik deneylere başlanmıştır. Öte yandan tümörlere, bunları bazı antibiyotik ve diğer ilaçlar için çekici kılabilecek genler de nakledilebilir. Daha sonra yapılacak ilaç tedavisi, sadece bu genleri taşıyan (yani kanserli) hücreleri öldürecektir. Şu anda bu gibi iki klinik deney, beyin tümörlerinin tedavisi amacıyla yürütülmektedir. Gen terapisi vücudun savunma hücrelerini AIDS virüsüne karşı dirençli hale getirmek için de kullanılabilir. 5-Gen Terapisinin Riskleri Virüsler normalde birden fazla hücre çeşidini enfekte edebilirler. Bu nedenle, vücuda genleri taşıyan virüs kökenli vektörler de, sadece hedeflenen hücreleri değil, başka hücreleri de enfekte edip, yeni geni bu istenmeyen hücrelere taşıyabilir. Ayrıca, ne zaman DNA'ya yeni bir gen eklense, bu genin yanlış bir yere yerleşme tehlikesi de vardır. Bu durum, kansere ya da başka bozukluklara yol açabilir. Bundan başka, DNA bir tümöre doğrudan doğruya enjekte edildiğinde, ya da gen nakli için lipozom sistemi kullanıldığında, taşınan yabancı genlerin, çok düşük de olsa istemeyerek eşey hücrelerine girmesi ihtimali vardır. Bu durumda yapılan değişiklik kalıtsal olacak ve sonraki kuşaklara aktarılacaktır. Ancak böyle bir duruma hayvan deneylerinde rastlanmamıştır. Başka bir sorun da, nakli yapılan genin ekspresyonunun çok yüksek oranda olması ve sonucunda da eksikliği hastalığa yol açan proteinin yarardan çok zarar getirecek kadar çok miktarda üretilmesi olasılığıdır. Bilim adamları, bütün bu riskleri ortadan kaldırmak amacıyla hayvan deneyleri yapmaktadırlar. Alınan önlemler başarılı olmuştur, şu ana değin insanlara uygulanan gen terapilerinde bu potansiyel sorunlar görülmemiştir. 6-Gen Terapisinin Çözüm Bekleyen Sorunları İlk sorun, genlerin insana verilmesini sağlayacak daha kolay ve etkili yöntemlerin bulunmasıdır. Bir başka sorunsa, nakledilen genin hastanın genetik materyalinin hedeflenen bölgesine yerleşmesini sağlamak ve böylece olası bir kanser ya da başka bir düzensizlik riskini ortadan kaldırmaktır. Bu konudaki başka bir sorun da, yerleştirilen yeni genin vücudun normal fizyolojik sinyalleriyle etkin bir biçimde kontrolünün sağlanmasıdır. Örneğin insülin, doğru zamanda ve doğru miktarda üretilmediği zaman, hastaya yarar yerine zarar getirecektir. Yukarıda açıklanan yöntemler bugüne değin 300 klinik deneyde 6000 hasta üzerinde kullanılmıştır. Ancak, şu ana değin gerçekten başarılı bir sonuç elde edildiği ileri sürülemez. Bunun bir nedeni, vektörlerin taşıdıkları genin uzun süreli ekspresyonuna izin vermeyişleri, diğeriyse denemelerde etkinlikten çok güvenliğin ön plana çıkmasıdır. Ayrıca, denemelerin büyük bir bölümünün kanser hastalarında yapılmış olması yeni bir sorun yaratmaktadır: Hastaların ölümlerinden dolayı tedaviyi izleyememek. Şu anki duruma göre, önümüzdeki yıllarda gen terapisindeki eğilim, genleri istenilen hücrelere en etkin biçimde taşıyabilecek vektörlerin dizayn edilmesi yolunda olacak gibi görünüyor. O zaman, gen terapisinin başarılı sonuçlar vereceğine inebiliriz. f) Genomun Getirdikleri Teknoloji insan bedenine girdi. Bunu normal kabul edip direnç göstermemekte yarar var. Belki ileride bambaşka şeyler gelişecek. Ama bugünlerde önemli bir buluşun heyecanı içinde yaşıyoruz. Dünyanın en gelişmiş altı ülkesinde bulunan 16 laboratuarda çalışan 1190 uzmanın 13 yıldır peşinde koştuğu genom projesinin tamamlandığı bildirilmekte ve bu projenin sonuçlanması ile gizli kalan insan genlerinin tümünün deşifre olduğu açıklanmaktadır. Basit anlamda bir tohum düşünün ektiğiniz zaman nasıl bir fidana sahip olursunuz bunun bilincindesinizdir. Yalnız bu kez genetik özelliklerin deşifre edilmesiyle tüm ayrıntılarla fidanın enini ,boyunu ,yapraklarının adedini ,kıvrımlarının biçimini, kaç dalı olacağını, her bir dalındaki yaprak sayısını bilmek mümkün. Ayrıca, o tohumda beğenmediğiniz yönlerin tespiti ile gerekli mutasyonla istediğiniz, arzu ettiğiniz şekilde yeşermesini de sağlayabilme imkanınız mevcut olacak. Anlatılan şartları günlük yaşamda bireyler üzerinde uygulamak şansını elde edebilsek, bir anlamda fakirle - zengini , güzellik ile çirkinlik kavramlarını dengeleyebilecek ve eşitlik ilkesine dayanan genetik adaletin ortaya çıkmasını sağlayabileceğiz. Derin bakış açısı ile astrolojik etkilerin insan üzerindeki yansımaları bir anlamda kısmen de olsa düzenlenebilecektir. İnsan için gerekli olan zekanın, aklın, güzelliğin, teminini bir bakıma belirli bir seviyeye getirildiğini düşünelim, acaba zenginlik vasfı nasıl elde edilebilecekti? Bu çok önemli bir sorun karşısında rızkı oluşturan genlerin –yani rızk genlerinin- de mutasyona uğraması gerekiyor. İlahi bir nizam ve düzeni deşifre edebilmek zoru başarmak demektir. Ancak makul olmak gerekirse istenileni elde etmek, açıkları, zaafları kapamak dengeli, stabil bir hale getirmek imkansız gibi görünüyor. Bilim tümüyle sorunlara ulaşabilme kapasitesini gösterse bile gerek zaman açısından gerekse ekonomik koşullar bakımından istenileni uygulamak kolay değil. Hatta imkansıza yakın gibi. Bugün bir kalp ameliyatı için vatandaşların altı ay gibi bir süreye yakın sıra bekledikleri herhalde hepimiz tarafından bilinen bir olgudur. Bu şartlarda gen haritası çıkarılan bir insanın istenilen niteliklere ne kadar zamanda ulaşabileceğini, arz/talebin karşılanıp karşılanamayacağını iyi bir düşünmek gerekiyor. Her şeye karşın genomun geliştirilmesi sadece,insana ait özellikleri değil onun varlığını oluşturan enerji alanlarının ve mutlak enerjinin de geninin deşifre edilmesini temin edebilir. Bu edilimin nihai noktası, bütün vasıf ve manaların ve hiçliğe giden yolun bulunmasıdır. Genom gelişmelerini sadece insan üzerinde değerlendirmek, sadece “bilinebilirliğe” kavuşmasını temin etmek popüler bilimin zaferi olarak kabul edilse bile bu aşamada duraksamak doğru olamaz. Genomun hakkı bu değildir. Amacı da bu şekilde olmamalıdır. Şayet bilimsel nedenlerin üzerinde durulmaz, evrensellik esas alınırsa bilim bütün gücünü evrensel geni deşifre edebilmek için harcaması gerekecektir. Varlığı tümüyle algılamak için bilim adamlarının gözlerini gökyüzüne yıldız kümelerinin manyetik alanlarına dikmesi mantıklı olur. Bilim insanının görevlerinden biri de bütün yeniliklere açık olması onları uygulama hevesi ve gayreti içinde olmalıdır. Sonsuzluğa ulaşabilmek belirsizlikten kurtulma anlamına geliyor. Resmi olarak Ekim 1990’da başlamış olan insan genom projesi (İGP), uluslararası niteliğe sahip olup insan kromozomlarının fiziksel haritasının çıkarılmasını, sayısı yaklaşık 100.000 adet olarak tahmin edilen insan genlerinin keşfedilmesini ve bu sayede bu genlerin daha ileri biyolojik çalışmalar için ulaşılır kılınmasını amaçlamaktadır. Günümüzde, tedavisi henüz olanaksız 3000’den fazla genetik hastalık milyonlarca insanın yaşamını etkilemektedir. Bu tip hastalıklardan sorumlu genlerin yapısının aydınlatılması ile “işlevi bozuk” genler için “düzeltmelerin” yapılabileceği, hastalıkların önceden teşhisi ve tedavisinin mümkün hale geleceği tartışmaları, bu projenin başlatılmasındaki en önemli etken olmuştur. Genetik bilimi, 1860’larda, Gregor Mendel’in kendi yetiştirdiği bezelyeler üzerine yaptığı çalışmalarla başladı. Mendel bezelyelerin çeşitli karakterlerinin (renk, büyüklük, vb. tohum ve çiçek özellikleri) daha sonraları “gen” olarak isimlendirilecek ünitelerle belirlendiğini, bu ünitelerin kalıtım faktörleri olduğunu gösterdi. Bunu, genetik bilgilerin kromozom adı verilen yapılar üzerinde taşındığının bulunması izledi. Watson ve Crick isimli iki araştırıcının deoksiribonükleik asitin (DNA’nın) yapısını keşfetmesi, insan genom projesinin geçtiğimiz günlerde popüler hale gelmesinden sadece yarım yüzyıl önce gerçekleşti ve bu dev buluş bugünkü gen teknolojilerine olanak veren bir dönüm noktası oluşturdu. 1970’lerde DNA üzerindeki belirli genlerin izole edilebildiği, bu genlerin kesilip biçildiği ve yeniden yapılandırıldığı “genetik mühendisliği” uygulamaları başladı. organizmayı oluşturmak için gerekli bilgilerin toplamına genom diyoruz. Bir diğer tarifle, bir hücredeki genetik materyalin tamamı o organizmanın genomunu oluşturur. Yine diğer bir tanımla genom, bir organizmanın DNA’sının tamamı olup o organizmanın yaşamı boyunca tüm yapı ve aktivitelerini belirleyecektir. Tüm bu tanımlar, genomun DNA materyalinden ibaret olduğunu, her iki terimin de genetik materyali ifade ettiğini göstermektedir. Bu materyal, sıkı bir yumak halinde biçimlenerek kromozom adını verdiğimiz silindirik yapıları oluşturur. Prokaryot adı verilen tek hücreli basit canlılarda (bakteriler) tek bir kromozom oluşturan bu materyal hücre içerisinde serbest iken, ökaryot adını verdiğimiz daha ileri canlılarda (algler, mantarlar, bitkiler, hayvanlar, insanlar) her hücrede birden fazla kromozom şeklinde bulunur ve bu kromozomlar özel bir kompartman olan hücre çekirdeği içinde yer alırlar. Serbestçe açılması halinde 2 metreye yaklaşan DNA molekülü, sıkı bir yumak oluşturması sayesinde mikroskobik büyüklükteki hücreye sığmaktadır. İnsan genom projesinin temel hedefi, insan genomunun detaylı bir fiziksel haritasını elde etmektir. Baz çifti sayısı temelinde genlerin dizilimi ve aralarındaki mesafeyi gösterecek bu haritanın elde edilmesi, ancak DNA üzerindeki nükleotidlerin dizilim analizi (sekanslama) ile mümkündür. Elde edilen insan genomu referans dizisi, yeryüzünde yaşayan her bireyin genom dizisine birebir uymayacaktır Örnekler çok sayıda gönüllüden özel bir protokolla alınmış olup bu örneklerden çok azı projede kullanılmaktadır. Örnekleri veren kişilerin ismi saklıdır; dolayısı ile hem örneklerin sahipleri, hem de bilim adamları bu projede kullanılan DNA’ların kimlere ait olduğunu bilmemektedirler. Kadınlardan kan örnekleri, erkeklerden ise sperm örnekleri alınmıştır, kadınlarda Y kromozomu bulunmadığından sperm örnekleri özellikle önemlidir. İlk referans genom dizisinin oluşturulmasının 10-20 birey bazında olacağı tahmin edilmektedir. Fiziksel haritanın elde edilmesi için öncelikle seçilen kromozomun çok küçük parçacıklara ayrılması, bu parçacıkların ayrı ayrı dizi analizlerinin yapılması ve elde edilen verilerin birleştirilmesi gerekir. Bu amaçla, restriksiyon enzimleri adı verilen ve DNA’nın belirli dizilerini tanıyıp molekülü o dizilerden kesen enzimler kullanılır.Daha sonra, elde edilen parçacıkların daha ileriki çalışmalarda kullanılabilmesi için klonlanması (çok sayıda kopyasının elde edilmesi) işlemine geçilir. Farklı DNA parçacıklarında birbiri ile örtüşen diziler belirlenmek suretiyle kromozom boyunca uzun bir segmenti, hatta tüm kromozomu temsil eden sıralı bir klonlar koleksiyonu (kontig) elde edilir. Bu yolla elde edilen harita “kontig harita” olarak isimlendirilir. Günümüzde nükleotid dizilimi analizi için DNA çiplerinin kullanıldığı yeni yöntemler de mevcuttur, ancak en yaygın olarak kullanılan yöntemde temel adımlar şunlardır: Öncelikle her bir kromozom (50-250 milyon baz çifti) enzimlerle çok daha küçük parçacıklara (yaklaşık 500 baz çifti; Celera Genomics’te geliştirilen yeni ve hızlı yöntemde 2000-10.000 baz çiftlik parçalarla başlandığı bildirilmektedir) bölünür. Makinelerle yapılacak olan dizi analizi için her bir parçacığın milyarlarca kopyası gerekir. Bu nedenle parçacıklar bakteri hücrelerinde klonlanırlar ve çok hızlı çoğalan bakteriler kopya makineleri gibi bu parçacıkları çoğaltırlar. Bu şekilde çoğaltılan DNA materyali, özel boyalarla muamele edilerek her bir baz çeşidinin (A, T, G, ya da C) lazer ışık altında farklı bir renk vereceği biçimde boyanır, daha sonra parçacıkların elektroforezleri yapılarak büyüklüklerine göre ayrılırlar ve bu süreçte lazer ışını ve kamera bazların boyanma rengini kaydederek 4 renkli kromatogram oluşturulur. Tüm bu işlemler insan eliyle değil, otomatik dizi analiz cihazı kullanılarak yapılmaktadır. Bazlar “okunduktan” sonra bilgisayarlar aracılığıyla dizilim analiz edilir. Katrilyonlarca hesaplama sonucu parçacıkların dizilim bakımından birbirleri ile örtüşen uçları yan yana getirilmek suretiyle dizilim yeniden düzenlenir. Analiz hataları, gen bölgeleri (insan genomunda bilinen fonksiyonel proteinleri kodlayan genler, toplam genomun sadece yaklaşık %5’ini oluşturmaktadır, geriye kalan kısım ise gen aktivitesini kontrol eden ya da henüz fonksiyonu bilinmeyen bölgelerdir), daha önce bilinen genlere ne oranda benzerlik gösterdiği, vb. belirlenir. Her bir DNA parçası 5 kez dizilim analizinden geçmişse, elde edilen bulgular “taslak” dizilimi oluşturur. Analiz 10 kez yapıldığında ise “final” dizilim (hata oranı 1/10.000) elde edilir. Bugünkü analiz sonuçları %90-95 doğrulukta bir müsvedde analiz sonuçlarıdır. Hatalar ve bazı boşluklar halen mevcuttur, yüksek kaliteli referans diziliminin 2003 yılında elde edileceği bildirilmektedir. Ancak, final dizilimin elde edilmesi projenin nihai amacı değildir; bulunan genlerin fonksiyonlarının ve birbirleriyle etkileşiminin anlaşılması çalışmaları sürecek, buna paralel olarak çeşitli hastalıkların tedavisi için geni ya da kodladığı proteini hedef alan yeni ve etkin ilaçların tasarım ve denenmesine devam edilecektir (sorumlu genin aydınlatılmış olduğu bir çok hastalık için halen bu yönde çalışmalar sürmektedir). Proje bünyesinde robotiklerin ve bilişim teknolojisinin önemi özellikle not edilmelidir. Sadece insan gücü kullanılarak projenin gerçekleştirilebilmesi neredeyse olanaksızdır. Robot kolları olan yüzlerce makine, aynı anda, DNA parçacıklarını dizilim analizi için ince cam tüplere pompalamaktadır. Bunun yanı sıra, veritabanı ve yazılım geliştirme alanlarındaki ilerlemeler de bu projeye hız kazandırmıştır. Teknoloji ilerledikçe ve dizilim bulguları çok büyük bir hacim tutacak şekilde biriktikçe, eldeki bilgilere sahip çıkmak, organize etmek ve bunları yorumlayabilmek için daha sofistike bilgi işlem kaynaklarına gereksinim olacaktır. Proje ile ilgili tüm araştırıcıların dünyanın her yerinden dizilim bulgularına ulaşıp onları kullanabilmeleri, projenin başarısının doğrudan ölçütüdür. Perkin Elmer, Celera Genomics için 1 milyar dolar harcamış, en hızlı analitik cihazları (300 adet) ve yüksek performanslı süper bilgisayar teknolojisini temin etmiştir. Özel bir yazılım ile 80 terabayttan fazla veri işlenebilmiştir. Bu nedenlerle, Celera Genomics’in gen dizilimi analizi yapan diğer tüm laboratuarlara göre en az 3 kat daha hızlı çalışabildiği ifade edilmektedir. Bunun vurgulanması için, Celera laboratuarlarının aylık elektrik faturasının 60.000 dolar olduğu belirtilmektedir. Şirket yöneticileri, 9 ay gibi kısa bir süre içinde etnik kökenleri farklı toplam 5 birey için (3 kadın, 2 erkek) 15 milyara yakın baz çiftinin diziliminin tamamlandığını açıklamaktadır.

http://www.biyologlar.com/gen-nedir-gorevleri-nelerdir-gen-terapisi-nedir

RESPİROSİT

Nanotıp alanındaki önemli gelişmelerden biri de laboratuvar ortamında oluşturulan ve kırmızı kan hücrelerine benzeyen “respirosit”lerdir. Respirositler, işlev açısından, kırmızı kan hücrelerine yani eritrositlere benzeyen ve içlerinde oksijen taşıyan nanorobotlardır. Çapları 1 mikron olan respirositler kan dolaşım sisteminde rahatlıkla ilerleyebilir. Küre şeklinde bir respirosit 18 milyar atomdan oluşur. Elmasta olduğu gibi sıralanmış karbon atomlarından oluşan respirositlerin içine 1000 atmosferlik basınç altında 9 milyar oksijen (O2) ve karbondioksit (CO2) atomu sığdırılabilir. Bu halleriyle respirositler birer basınçlı gaz tankına benzetilebilir. Respirosit vücuda girdikten sonra, içindeki O2 ve CO2’yi kontrollü olarak dışarı atmak üzere planlanmıştır. Respirositlerin yüzeyinde gaz alış verişini sağlayan özel bir düzenek ve gaz miktarını algılayan özel algılayıcılar vardır. Akciğerden geçen respirositler dış ortamdaki yüksek oksijen ve düşük karbondioksit miktarını algılayarak içlerine O2 alır ve dışarı CO2 atarlar. Oksijenle dolan respirositler kan yoluyla dokulara ulaştığında ise bunun tam tersi bir mekanizma işler; yani dışarıdaki düşük oksijen miktarını algılayarak içlerindeki O2’yi dışarı verir, dış ortamdaki CO2’yi içlerine alırlar. Böylece respirositler, doğal kırmızı kan hücrelerinin (eritrositlerin) yaptığı görevi yapmış olur. Dahası, respirositler aynı hacimdeki eritrositlerden 236 kat daha fazla oksijen taşıyabilir. Elmas kaplı yüzeyleri sayesinde yüksek basınca dayanabilen respirositler, bu sayede küçük bir hacim içinde çok miktarda gaz taşıyabilir. Yani % 50 oranında respirosit içeren 5 cm3'lük bir sıvı, 5400 cm3'lük kanın taşıyabileceği kadar oksijen ve karbondioksit taşıyabilir. Geliştirilme aşamasında olan bu teknoloji henüz insanlar üzerinde kullanılmamaktadır. Klinik kullanıma girdikten sonra bir çok hastalığın tedavisinde yarar sağlayacağı düşünülmektedir. Bir bakıma akciğer kapasitesini arttıracak olan respirositler sayesinde suyun altında nefes almadan 4 saat kalmak veya 15 dakika nefes almadan çok hızlı bir tempoda koşmak mümkün olabilecektir. Respirositlerin gaz alış verişi dışarıdan gönderilen akustik sinyallerle de kontrol edilebilecektir. Bu sayede istenilen zamanda ve istenilen yerde gaz değişimi yapılması hedeflenmektedir. Kaynak:http://www.ebiyoloji.org

http://www.biyologlar.com/respirosit

Belleğin Temel Taşı RNA

1960'lı yıllarının ortalarında Houston (Texas), Baylor Üniversitesinde farmakolog olan Prof. Georges Ungar ilginç bir seri deneme yapmıştır. Fanus içerisine kapatılan beyaz bir fare, belirli aralıklarla fanusun üzerindeki bir gonkla rahatsız edilmekteydi. Fakat fare alışmaya yatkın bir hayvandır. Günler ve haftalarca devam eden bu gonk sesine belirli bir süre sonra alışmaya başlamıştır. Bu şekilde alıştırılmış yüzlerce farenin beyni dondurularak saklanmış ve içerisinde alışmayı sağlayan maddenin birikip birikmediği a rastı n l maya başlanmıştır. UNGAR'ın savma göre, canlılarda alışma ve öğrenme RNA birikimi şeklinde saklanmaktaydı. Değişik amaç için kullanılmak üzere yapabildiğince çok RNA izole etti. ikinci Dünya Savaşı sıralarında İsveç’i! holger hyden kalıtımın biyolojik yapısının belleğin ruhsal yapısıyla paralellik gösterdiğini kanıtlamıştı. Bir türün evrimsel gelişim süreci içerisinde öğrendikleri, kalıtımla daha sonraki döllere aktarılmaktaydı "Türün Belleği". hyden,DNA'nın türün belleğinin, RNA'nın ise bireyin belleğinin oluşmasında rol oynadığım ta o zamanlar savunmaktaydı. Yaptığı çalışmalarda eğitilmiş hayvanların beynindeki RNA miktarının eğitilmeyenlere göre çok daha fazla olması bu yaklaşımı doğrulamıştır. Daha sonra ruhbilimci james mcconnell, yassı solucanlarla (özellikle Planaria) denemeler yapmıştır. Bir ışık uyarımının arkasından, yassı solucanın vücuduna zayıf elektrik şoku verilmiştir. Belirli sürelerle (bir iki dakikada bir) tekrarlanan bu denemenin sonucunda (bir iki hafta sonra), yassı solucan ışığın yandığım görünce büzülmeye başlamış, yani ışıktan sonra elektrik sokunun geleceğini öğrenmiştir. Eğitilen bu yassı solucanları öldürerek, etlerim eğitilmemiş solucanlara yediren mcconnell, eğitilmemiş solucanların, eğitilmişler gibi davrandığım hayretle gördü. Bu etlerle beslenen eğitilmemiş solucanlar da ışıktan sonra elektrik sokunun geleceğin! davranışlarıyla göstermekteydiler. Bu akıl almaz bir sonuçtu: Bellek nakledilmişti. HYDEN'nın savma dayanarak, eğitilmiş yassı solucanlardan çıkardığı RNA özütünü (ekstraktını), eğitilmemişlere enjekte ettiğinde, sonuç yine aynıydı. Eğitilmemişler ya kısa bir süre sonra ya da anında eğitilmişler gibi davranıyorlardı. 1950 yıllarında yapılan bu denemenin sonucuna inananların sayışı oldukça azdı. Amerika'da yayınlanan bir mizah dergisinde "Profesörünüzü Yiyiniz" başlığı altındaki bir yazı konuyu sansasyonel bir şekilde tekrar gündeme getirmiştir. Bunun üzerine birçok laboratuarda yapılan denemeler, McCONNELL'in savının doğru olduğunu kanıtlamıştır. Elektrik şoku ve ışıkla eğitilmiş bir Planaria birkaç parçaya ayrılırsa; bir zaman sonra her parça kendini rejenere ederek yeni bir hayvan yapar, ilginç olanı beyni taşıyan baş kısmı eski alışkanlıkları hatırlamasının yanı sıra, beyinle ilgisi olmayan kuyruk kısmından meydana gelen (yeni bir beyin oluşturan) hayvan bu engrammı, yani öğretileni hatırlayabilmektedir. Demek ki bir madde bağlanmasıyla açıklanan bellek, sadece beyin hücrelerinde değil, aynı zamanda vücut hücrelerinde de oluşmuştur. Eğer bellek RNA şeklinde ya da RNA aracılığıyla bağlanıyorsa, ribonukleaz enzimi ile (yalnız RNA'yı temel taşlarına kadar parçalar, diğer bileşiklere etkisi yoktur) bu engrammı bozmak mümkün olacaktır. Nitekim parçalanmış hayvanlar ribo-nukleazlı bir suda yetiştirilirse beyin kısmım taşıyan parçanın belleğini yitirmediği; diğer kısımdan gelişen hayvanların eski koşullanmayı hatırlayamadığı görülmüştür. Keza vücut içerisine enjekte edilen RN-az (ribonukleaz) da aynı etkiyi gösterir. Bu, belleğin RNA aracılığıyla saklandığım göstermekle beraber tam kanıtlayamaz. Çünkü RN-az sadece bellekle ilgili RNA'yı değil, tüm RNA’lar ve dolayısıyla protein sen¤¤¤i için gerekli olanları da parçalar. Bu nedenle bellek silinmesini ya da zayıflamasını sadece RNA'ya bağlamak sakıncalı olabilir (bir protein bağı olmaması için de neden yoktur!). Bundan sonraki tartışmalar, nakledilen maddenin salt bir bellek nakli mi olduğu, yoksa var olan belleğin belirli bir doğrultuda kuvvetlendirilmesi ve düzeltilmesi şeklinde mi olduğuydu? Bu tartışmalar sürerken, 1965yılında UNGAR'ın yaptığı denemeler gündeme geldi. Belleğin Nakli Ungar, eğitilen farelerden çıkardığı RNA özütünü eğitilmemiş farelere enjekte etti. Enjekte edilen fare gonk sesine tepki göstermiyordu ya da çok kısa süren bir denemeden sonra alışıyordu, ungar, sonradan elde edilen bu alışkanlığın bellek olarak naklini yeterli bulmuyordu. Bu nedenle ikinci bir deneme daha yaptı. Doğuştan gelen bazı özelliklerim, eğitilmek suretiyle değiştirerek bellek şeklinde nakletmeyi amaçladı. Fareler doğuştan gelen bir özellikle ışıktan kaçarlar. Küçük bir kafesin içerisinde birbirine geçişti iki bölme yapılmış; bölmenin biri karartılmış, diğeri aydınlık tutulmuştur. Karanlık bölmedeki besin maddelerinin bulunduğu yere elektrik telleri döşenmiş ve zayıf akım verilmiştir. Bir zaman sonra fareler, doğal yapılarına aykırı olmakla beraber aydınlık bölmede kalmayı tercih etmeye başlamışlardır. UNGAR'a göre "karanlıktan korkma maddesi"nin RNA şeklinde beyinde bağlanmış olması gerekmektedir. Nitekim eğitilmiş farelerin beyinlerinden izole edilen RNA eğitilmemiş farelere enjekte edildiğinde, tüm fareler önceden eğitilmiş gibi, yani karanlık bölmede elektrik akımının varlığından haberdarmış gibi davranmaya başlamışlardır. Bu deneme ile kuşkuya meydan vermeyecek şekilde, çok özel bir durum için oluşan bellek, kimyasal olarak bir canlıdan diğer canlıya nakledilmiştir. Aynı atadan çoğalmış fareler eğitildikten sonra eterle öldürülmüş; çok hızlı ameliyatla, özel bölgelerden 1 gr. kadar beyinleri alınmış ve özel yöntemlerle RNA özütleri (0.7 -1.1 mgr) yapılmıştır. Vücut sıvısı içine hızlı alınsın diye bu özütler diğer farelerin karın boşluğuna enjekte edilmiştir. Enjekte edilen bu farelerin aynı koşullara çok daha hızlı uyum sağladıkları görülmüştür. Tam uyum görülmez; çünkü özütleme yaparken ve karın boşluğundan emilirken birçok madde yitirilmiştir. Hatta, belirli bir molekül şeklinde bağlanmış bellek engrammtan bu işlemler sırasında yapısal olarak bozulmalara uğramıştır. Bu öğrenme birçok yönden aynı zamanda gerçekleştirilirse; örneğin, besinini bulurken ses, ışık, koku ve renk faktörleri ayrı ayrı öğretilirse, sonuç çok daha kuvvetli olur. Çünkü her öğretim simgesi için birikmiş mikro bellek, esas belleği oluşturur ve çok şiddetli simgelerle öğrenilmiş bir bellekte ise RNA birikimi çok daha fazla olur. Japon balıklarına elektrik şoku ile bazı şeyler öğretilebilir. Bu bellek aylarca saklanır. Fakat eğitim sırasında ya da eğitimin hemen ardında puromycin püskürtülür ya da bu maddeyle vücut ovulursa, belleğin oluşmadığı görülecektir. Çünkü puromycin bir antibiyotiktir ve protein sen¤¤¤in! önler. Eğitimden 1 -2 saat sonra verilecek puromycin'in belleğe herhangi bir etkisi gözlenmemiştir. Burada belleğin protein şeklinde bağlandığı ve puromycin'in kısa süreli belleğin, uzun süreli bellek haline geçmesini önlediği görülür. Bu belleğin hangi maddelerden oluştuğu konusundaki tartışmalar bugüne dek gelmektedir. ungar, yıllarca süren karmaşık denemeler sonucunda, aydınlığa uyum yapmak için eğitilmiş farelerden elde ettiği yeterince RNA'nın yanı sıra, kimyasal olarak saflaştırılmış ve kendi deyimiyle "S k o t o p h o b i n" Karanlıktan Korkutan Madde denen yeni bir madde daha elde etti. Bu yeni madde çekirdek asidi değil, bir proteindi. özünde, bu şaşılacak bir sonuç değildi; çünkü proteinin sen¤¤¤i de RNA ile yapılmaktaydı. Demek ki yaşanılarak öğrenilen her olay RNA yardımı ile beyinde özel bir protein bağı veya zinciri şeklinde resmediliyor ve bir iz "E n g r a m m" halinde saklanıyordu. Daha sonra anımsanan olaylar, bu bağlanan moleküllerin tekrar okunması şeklindeydi. ungar, bellek maddesi skotofobini laboratuarda yeniden yapmayı başarmıştır (doğal olarak amino asitlerin sırası, taşıdığı bilgiye göre, belirli bir dizilime sahiptir). Bu yapay madde farelere enjekte edildiğinde yine karanlıktan korkma ve aydınlığı sevme ortaya çıkmaktadır. Eğer yapılan bu denemeler olayın açıklanmasında ilk basamaklar ise, önümüzdeki yüzyıllarda yapay belleklerin sen¤¤¤lenmesi kaçınılmaz olacaktır. Belleğin RNA şeklinde bağlandığına dair kanıtlar olma-sına karşın, ayrıntılı bir açıklama için daha dikkatli olmak gerekir. Fakat RNA'nın bellek için gerekli olduğunu kabul ettiğimizde, belleğin evrimsel gelişiminde önemli bulgular ortaya çıkacaktır. RNA'ca insan beyninin doğumdan 40 yasma kadar zenginleştiği, 40 - 60 yaş aralığında sabit kaldığı ve 60 yaşın üstünde, gittikçe azaldığı bilinmektedir, öğrenme kapasitesi de bu RNA birikimine bir paralellik göstermektedir. Bellek, beynin bir ürünü değildi; bundan iki milyar yıl önce merkezi sinir sisteminin gelişmediği devirlerde, anılar yine bu moleküller yardımıyla maddeleşiyordu. Beyin, bu yapı taşlarının bir araya toplanmasıyla oluşmuştur. Bilindiği gibi, evrimde bütün zorluk bir mekanizmanın ortaya çıkmasıdır; geliştirilmesi yalnız zaman meselesidir, Bellek ise ta moleküler düzeyde yaratırken vardı, geliştirilmesi ise zamanla olmuştur. "Yani bellek tüm beyinlerden daha eskidir". Daha önce değindiğimiz gibi beynin en alt tabakalarında yatan bu jeolojik bellek birimleri, üst beyin tarafından organize edilerek birey için en iyi şekilde kullanılmasına çalışılır. Diğer ruhsal davranışlarımızı da aynı şekilde açıklamak için elimizde kanıt yok! Fakat aynı düşünce sistemi içerisinde, her ruhsal davranışın, ilkel birimler şeklinde, moleküler yaratılışa kadar uzanacağı ve bu alt birimlerin büyük beyin tarafından organize edilmek suretiyle daha karmaşık yapıların ortaya çıktığı savunulabilir. Bu, ruh denen kavramın ayrı bir güç gibi düşünülmesin! ve metabiyolojik olarak açıklanmasını ortadan kaldıra¤cak bir savdır.   Bilgi ve bellek her zaman yaşanılarak kazanılmayabilir; insanda bilgi alış-verişi bunun tipik örneğidir. Hayvanlarda, sözle ve diğer iletişim (komünikasyon) araçlarıyla bilgi ve bellek aktarımı, yüksek organizasyonlu hayvanların bir kısmı hariç hemen hemen yok gibidir. Bazı davranışlar atalarının eğitimiyle kazanılır. Fakat canlılar arasında kazanılmış deneyimlerin maddesel olarak nakledilmesi geçmişte ve şimdi yapılmış mıdır? Bunun açıklamasın! yapmadan önce bazı araştırmaları gözden geçirmemiz gerekmektedir. G. anderson, 1970 yılında, evrimde devrim yapacak ve bizim ruhbilimimizi kökünden sarsacak bir araştırmayı gerçekleştirdi. "Viral Transduksiyon == Virüsle Taşınma"nın evrimsel açıdan ne denli önemli olduğunu buldu. Virüslerin ancak canlı hücrelerde çoğalabileceğini biliyoruz. Virüs girdiği hücreye, çok defa, kendi kalıtsal materyalini bağlayarak, hücrenin sen¤¤¤leme programım bozar ve virüsü oluşturacak moleküllerin sen¤¤¤inin yapılmasını sağlar. Meydana gelen yeni virüsler diğer hücrelere girerek çoğalmalarına devam ederler (virüslere bkz. !). 1958 yılında Amerikalı biyolog joshua lederberg, 1952 yılında gerçekleştirdiği bir çalışmadan dolayı Nobel aldı. Çalışmanın özeti şuydu: Virüsler bir hücreden diğer hücreye geçerken, önce bulunduğu ve çoğaldığı hücrenin kalıtsal materyalinden (DNA parçaların-dan) bir kısmım da sürükleyerek götürebiliyordu. Bu olaya "Transduksiyon" denir. Daha sonra yapılan ayrıntılı çalışmalarda, taşınan bu parçaların oldukça uzun olabileceği 3, 4 ve hatta 5 komple genin bu şekilde taşınabileceği saptanmıştır. anderson, 1970 yılında bu çalışmalara dayanarak dünyadaki canlı türleri arasında, kalıtsal deneyimlerin, virüsler aracılığıyla birbirlerine nakledilmelerinin, evrimde küçümsenemeyecek bir mekanizma olduğunu ileriye sürdü. Bunun anlamı şudur: Dünyadaki sayısız denebilecek canlıda meydana gelecek bir kalıtsal değişiklik, bir buluş, bir gelişim, er veya geç diğer canlılar tarafından kopya edilecektir. Bu açıklama araştırıcıların gözlerindeki perdeyi kaldırdı. Dünyadaki tüm canlıların neden aynı genetik kodu kullandıkları aydınlandı. Birinde. mutasyon-seleksiyon mekanizmasına göre meydana gelen bir yenilik, ortak alfabeyi kullanan diğer canlılar tarafından da kullanılabilecektir. Böylece bir virüs tarafından saldırıya uğrayan hücre (eğer virüse karşı tam bir savunma mekanizmasına sahipse), o virüs tarafından getirilen DNA parçasın kendi amacı için deneme olanağım bulur. Belirli bir tür organizmada kalıtsal olarak meydana gelecek ilerleme veya değişiklik, böylece diğer tüm canlıların emrine sunulabilecektir. Madde değişimi için kullanılan binlerce enzimin takası ve evrensel kullanımı da bu şekilde açıklanabilir. Fakat en büyük yardımı, evrimdeki gelişimlerin açıklanmasındadır. öyle ki, canlılığın ortaya çıkışından bugüne dek geçen 3 milyar yıl, bu denli gelişim ve dallanma için az bir zaman olarak kabul ediliyordu. Mutasyon-seleksiyon mekanizmasının rastlantılara bağlı olarak birhücreliden çok hücreliye, su yaşamından kara yaş..... geçmesi ve insana kadar gelişmesi çok daha uzun bir zamana gereksinme gösterir. Çünkü ilkel bir canlı türünün ve döllerinin değişimiyle (rastlantılarla) bu denli gelişmiş bir canlı türünün ortaya çıkması çok büyük bir olasılığı gerektirmektedir. Bu da bazı kuşkuların ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Halbuki herhangi bir canlı türünde ve bir türün herhangi bir bireyinde meydana gelecek evrimsel (kalıtsal) ilerleme veya değişim, yukarıda anlatılan şekilde diğer canlı türüne aktarılabiliyorsa ve bu yenilik belirli ölçüde tüm canlıların hizmetine sunulabiliyorsa, o zaman evrimsel değişimde çok büyük sıçramalar görülecektir. Bu da bu kısa süre içerisinde neden bu kadar dallanma ve ilerlemenin ortaya çıktığım açıklayabilir. Çünkü dünyadaki herhangi bir canlıya (sayısız denecek kadar birey vardır denilebilir tesadüfen rastlayan yenilik diğerlerine aktarılabiliyordu. Yani bugün bizde hastalık yapan virüslerin akrabaları (hastalık yapmayanları), insanın bu denli karmaşık olmasın! ve gelişmesin! sağlayan en büyük faktör olarak varsayılmaktadır. SOYUT DÜŞÜNCEYE GEÇİŞ insanın en büyük özelliklerinden biri de soyut düşünebilmesidir. Soyut düşün-meye (abstraksiyon) ulaştıkça içgüdülerimizi daha etkin olarak kontrol altına almaya başlıyoruz. Fakat uyarının çok güçlü olduğu durumlarda bu soyut düşünme yitirilebilir (kızdığımızda, korktuğumuzda ve eşeysel olarak uyarıldığımızda vs.). Bu konuda en ilginç araştırma Freiburg'lu biyolog bernhard hassenstein'o aittir. Kafesin içerisinde eğitilmiş bir kuş, bakıcısının elinden besinim' almakta, özellikle un kurtlarım büyük bir iştahla yemektedir. Bakıcı, kafesin kapışım açmakta ve kapının tam karşı-sına (aksi taratma) gelen kısımdaki tef örgünün önünde, elinde bulunan un kurtlarım kafese doğru uzatmaktadır. Kuş, bu un kurtlarına ulaşmak için tel örgüyü zorlamakta veya yırtmaya çalışmaktadır. Fakat açık kapıdan çıkıp bekçiye ulaşmayı becerememektedir. Bakıcı elindeki kurtlarla birlikte tel örgüden yavaş yavaş uzaklaşmaya baslarsa, belirli bir uzaklıktan sonra, kuş, açık kapıdan çıkıp kurtlara ulaşabilmeyi düşünebilmektedir. Bu deneme çeşitli defalar tekrarlanmış, her defasında aynı sonuçlar alınmıştır. Sonuç ilginçtir: Kuvvetli uyarı, kuşta, bir an önce besine ulaşma içgüdüsünü uyandırmakta ve bu içgüdü o denli güçlü olmaktadır ki, kuş daha önce öğrendiği, uçarak ve açık kapıdan çıkarak besine ulaşma deneyimini kullanamamaktadır. Bakıcı yavaş yavaş kafesten uzaklaştığında uyan devam etmekte; fakat gittikçe zayıflamaktadır. Belirli bir uzaklığa, yani zayıflığa ulaştığında,kuş, içgüdüsünün etkisinden kurtularak, deneyimle öğrendiği yolu kullanmaya başlamaktadır. Kızdığımızda, korktuğumuzda ve eşeysel olarak uyarıldığımızda, davranışlarımızın bir çeşit mantıksal çizginin dışarısına çıkması bu nedenledir. Gelişmişliğin derecesi bu içgüdülerin büyük beynin kontrolü altında kullanılması (baskısı) demektir. Soyut düşünme ise içgüdülerin azaldığı ölçüde evrimleşerek gelişmiştir. Bu da çevre etkilerinin düşünce sistemimiz üzerindeki baskısı kalktığı oranda gerçekleşebilir. Kitabın basında değindiğimiz gibi "beş duyunun dışında düşünme, gerçek düşünmedir" sözcüğü bu anlamda kullanılmıştır. Soyut düşünene "Benliğin" ortaya çıkmasını sağlar; çünkü çevreden soyutlanmaya başlamıştır. Benlik ise belleğin, öğrenme yeteneğinin, bilincin (şuurun), deneyimlerin takasının, fan¤¤¤isinin ve soyut düşünmenin bir kompleksi olarak ortaya çıkmaktadır. Sonuç olarak çevremizdeki cisimleri şekillendirebilme yeteneğin! kazandık. Bu konuşmanın ilk adımıdır. Daha sonra da konuşmayı harflerle şekillendirdik. BİLİNCİN GELİŞMESİ İnsanda bu içgüdü ve otomatik tepkimeler, büyük beynin süzgecinden geçtikten sonra ortaya çıkar. Kalıtsal tepkimeler bazı hallerde büyük beynin yargılaması sonucu baskı altında tutulabilir, örneğin vücudumuzu kurtarmak için çok kızgın bir demir parçasını elimizi yitirme pahasına uzaklaştırmamız gibi. Eksitasyon evresinde büyük beynin yargılayıcı-süzücü özelliği kalktığı için, beyin kökü tamamen kalıtsal özelliklerin! göstermeye başlar. Bu nedenle artan narkoz zehrinden kurtulmak için kendiliğinden çırpınma, kaçma ve bağırma hareketleri ortaya çıkar. Hasta bu hareketlerin hiçbirini bilinçli yapmaz. Doğal olarak bu durumda ameliyat yapılamaz. Dolayısıyla anes¤¤¤ist narkoz maddesin! vermeye devam etmelidir. Eter miktarı kanda gittikçe yükselir ve belirli bir düzeye ulaştığında beyin kökünü de uyuşturarak içgüdü ve refleksleri durdurur. Hasta yeniden sakinleşir ve kaslar gevşer. Ameliyat bu evrede başlar. Anes¤¤¤i uzmanının becerisi, ameliyat boyunca hastayı daha fazla uyuşturmadan bu evrede devamlı tutmaktır. Büyük beyin ve beyin kökü bu son evrede tamamen uyuşuktur. Fakat beyin kökümüzün en eski kısmı (en alttaki kısmı) hala uyuşmamıştır. Bu bölgede dolaşım sisteminin, solunum sisteminin, sıcaklık ve diğer madde değişimiyle ilgili yaşamsal öneme sahip otomatik düzenleyici merkezleri bulunur. Bu merkezler bireyin biyolojik olarak yaşamasın! devam ettirirler. Diğer beyin bölgelerine göre çok daha dayanıklıdırlar. Bu nedenle bir bireyi öldürmeden bayıltmak mümkündür. Bugün ameliyatlarda çok daha etkin narkoz maddeleri kullanıldığı için. eksitasyon (çırpınma) evresi hemen hemen hiç görülmez. Kullanılan ilacın terapatik (therapeutik) genişliğinin fazla olmasına dikkat edilir; yani yaşamsal merkezleri uyuşturmadan, acı ve bilinç merkezlerim' hızlı olarak uyuşturabilmelidir. Narkoza göre beynin gösterdiği tepki ile yapışı arasında bir ilişki kurulursa en karmaşık ve en yeni kısminin üstte, en kaba ve en eski kısminin da altta olduğu görülür (Şekil 8.2). En içte temel yaşamsal işlevleri düzenleyen merkezlerin bulunduğunu söylemiştik. Bu merkezler uzun evrimsel gelişim süreci içerisinde dış çevrenin etki-sinden koparak iç çevrenin etkisi altına girmiştir. En eski merkez olarak tanımlanan vücuttaki su mikalarım düzenleyen ve kontrol eden merkez, böbreğin süzdüğü sıvının yoğunluğunu, dokulardaki su miktarım, ter salgılamasın! ve susuzluk duygusuyla ortaya çıkan su alınmasın) koordine eder. Yine aynı tabakada sıcaklık düzenleyen merkez bulunur. Bu merkez sıcakkanlıların, çevrenin sıcaklık değişimlerinden etkilenmemesini sağlar ve dolayısıyla madde değişimi sabit hızla yürütülür. Bu, aynı zamanda çevrenin etkisinden büyük ölçüde kurtularak kendi başına hareket etmeyi ve bireysel bilincin (benliğin) ortaya çıkmasını sağlar. Bu merkeze ısı gözü de denir. Kanın sıcaklığına göre düzenleyici mekanizmayı çalıştırır. Eğer ısınırsak, su içeriz ve terleme suretiyle ısı kaybım sağlarız. Burada su miktarı ite ısı düzenleyici merkezin, diğer işlevlerde de olduğu gibi bir sıraya göre ya da eşgüdüm çalışması gereklidir. ısındığımızda yüzümüz kızarır; çünkü derideki kılcal damarlar genişletilerek vücudu-muzun iç tarafındaki fazla ısının kan aracılığıyla yüzeye taşınarak bir radyatörde olduğu gibi soğutulması sağlanır. Soğukta renk uçuklaşır ve titreme başlar. Merkez, kas hareketlerin! hızlandırarak fazla ısının açığa çıkmasını sağlar. Dolayısıyla ek besine gereksinmemiz olur. Soğukta daha çok acıkmamızın nedeni budur. Keza bu beyin katmanında, tepe gözden değişerek bez özelliği kazanmış epifiz bulunur. Epifizin salgıları, dış ortama bağımlı olmadan, vücudun gelişmesi için zaman düzenlenmesini sağlar. Sonuncu bölgenin üzerinde de beyin kokunun üst kısmı "büyük gangliyon kökleri" ve "thalamus" bulunur. Milyonlarca sinir hücresinin bir araya gelmesiyle, bir zamanlar öğrenilen işlevlerin, bir çeşit bilgisayar merkezin! oluşturur. Kaba bir tanımlama ile, beynin bu kısmı, geçmiş atalarımızın deneyimlerinin programlandığı ve depolandığı bir yerdir. Bu program, dış uyarılar sonucu belirli davranış şekillerinin ortaya çıkmasını sağlar, örneğin, düşmanca bir bakış veya tavra veya karşı eşeyden bir bireyin yaptığı kura, İlgili hormonları salgılayacak programı devreye sokmakla (daha önce hazırlanmış programı) yanıt verilir ve bu da belirli davranış şekillerinin ortaya çıkmasına neden olur. Daha önce, narkoz sırasında hastanın bilinçsiz olarak kendini savunması ve kaçma hareketinde bulunması gibi. KOŞULLANDIRMA Bu otomatik programlamanın üzerinde yapılan çalışmaların en görkemlisi 1962 yılında ölen davranış araştırıcısı erıch von HOLST'un tavuklarda yaptığı denemelerdir. holst, bayıltılmış tavukların beynine uçları çıplak; fakat yanları lakla izole edilmiş saç inceliğinde teller soktu. Birkaç sene denemede tutulan hayvanları, bu teller rahatsız etmiyordu. Tellerin ucu, işlevi tanımlanmak istenen beyin kısmına sokulmuştu. Tellerden gönderilen çok zayıf akımlar, hayvanda, sanki dışarıdan herhangi bir impuls almış gibi tepkiler meydana getiriyordu, impulsun verildiği yere ve şiddetine göre tavuklar uzaktan kumandalı bir robot gibi hareket ettirilebiliyordu. Sonuç şuydu: Telin uçunun girdiği beyin kısmı, akım verilince. depo ettiği programı devreye sokuyordu. Belirli yerler uyarıldığında horozlar, sanki bir düşman varmış gibi, kanatlarım germeye, yeri eşelemeye, gaklamaya ve mahmuzlarıyla saldırıya geçiyordu. Horoz, düşmanına karşı programlanmış tüm tepki silsilesin! gösteriyordu. Fakat bu yapay uyarı sırasında tilki, sansar veya diğer bir düşmanca hayali, gerçek gibi görüyor muydu ya da hangisini, nasıl görüyordu? Bunun yanıtım hiçbir zaman kesin olarak veremeyiz. Bu evrede elektrik (uyarı) kesilince, sonuç daha da ilginçti. Birdenbire sakinleşen horoz, ilk olarak şaşkın bakışlarla düşmanım arıyordu ve daha sonra zafer ötüşleri çıkarıyordu. Hiç bir beyin kendine ulaşan impulsun (uyarının) doğal mı yoksa yapay bir kaynaktan mı geldiğin! anlayamaz, insanı da ameliyat sırasında veya bayılt¤madan bu şekilde yapay olarak uyardığımızda değişik tepkiler gözleyebiliriz, örneğin, görme merkezin! uyardığımızda renkli şimşekten, manzaraya kadar değişik görüntüler elde edebileceğimiz gibi; diğer bir bölgeyi uyardığımızda hastanın sesli olarak devamlı güldüğünü görürüz. Üzerinde deneme yapılan canlı bunun yapay mı yoksa doğal mı olduğunu anlayamaz. Tavuklarda, bu yolla, birdenbire, kızana gelme, dövüşme, temizlenme, doyma, acıkma, uyuma vs. yaratılabilmiştir. Bu, birçok hareketin yaratılışımızdan bugüne dek evrimsel aşamalar şeklinde programlanarak depolandığım göstermektedir. Çünkü değişik türler arasında aynı olaya gösterilen tepkiler açısından benzerlikler vardır (özellikle kızmada, korkmada vs.'de). Mutasyonlarla ortaya çıkan değişik davranışların doğal seleksiyonla ayıklanması sonucunda, bir türün ataları ve geçmiş dölleri boyunca belirlenmiş bir tepki mekanizması yaratılmış ve benzer durumlarda bu mekanizmanın harekete geçirilmesi, o canlının davranışlarının doğmasına neden olmuştur. Evrim süresince bu mekanizma geliştirilmiş ve davranış programı gittikçe zenginleştirilerek çevreye uyum daha güçlü olarak sağlanmıştır. Çekirdeksiz hücreden tütün da, hücresel simbiyozise (fotosen¤¤¤in ve oksijenli solunumun ortaya çıkışı) ve çok hücreliliğe geçişin tüm kademelerindeki deney birikimi ve davranış çeşitleri (mutasyon ve seleksiyon mekanizmasıyla arta kalan) bugünkü bünyemize davranış programı olarak verilmiştir. Biz bu davranışları içgüdü, doğal itilim (şevki tabii), doğuştan gibi terimlerle açıklamaya çalışırız. insanlar içgüdüye sahip olmakla beraber, diğer hayvanlarda olduğu kadar geniş ölçüde kullanamaz, işte insanın içgüdülerini kullanamaması, onun zeki olmasını sağlamıştır. Örneğin, soğuğun ne zaman geleceğin! bilmediği halde, yolunu şaşırmadan güneye göç eden bir kuşun içgüdüsü bizde yoktur. Fakat gelişen büyük beynin dış kısmı (korteks), bize. bilinci ve kendi içgüdülerimizi yasayarak öğrenmemize olanak vermiştir. Sevincimizi, üzüntümüzü, korkularımızı, açlığımızı, susuzluğumuzu, eşeysel çekimi ve diğer birçok davranışımızı bu şekilde yasayarak öğreniriz. Hatta bazılarımızın kurbağanın yumuşak ve kaygan derisini bir güzellik olarak kabul ederken, bazılarımızın nefret etmesi bu kazanılan özelliğin ilginç bir yanıdır. Taş devrinin başlamasıyla birlikte ve ondan belirli bir süre önce deneyimlerimize dayanılarak kazandığımız bireysel bilgi birikimi, içgüdülerin yerini almaya başlamış ve geçmişte içgüdü olarak belirtilen kazanılmış davranışlar, yeni durumun sadece yapıtaşı ve malzemesi olarak kullanılmaya başlanmıştır, içgüdü yerini zekaya, bilgiye bırakmaya başlamıştır. Vücuttan bir kablo demeti şeklinde sinirleri getiren omuriliğin ön kısmı gelişerek ilk olarak vejetatif merkezleri, daha sonra geçen yüz milyonlarca yılda sinir hücrelerinin yoğunlaşması ile beyin kökünü meydana getirmiştir. Bu bölgenin de gelişmesiyle büyük beyin meydana gelmiştir. Beyin kokunun üzerindeki ilk ek yapı, balıklarda sadece koku alma ¤¤¤¤in! gören kısımdır. Bu ek yapı daha sonra tahmin edilemeyecek kadar gelişerek büyük beyni yapar, ilk defa maymunlarda büyük beyin diğer tüm beyin kısımlarım örtecek kadar büyümüştür . Buna paralel olarak işlevleri de gittikçe organize olmaya başlar, insanda beynin dış yüzü o kadar büyümüştür ki, kafatasında yer bulabilmek için kıvrımlar meydana getirmiştir. Buna bağlı olarak sinir hücreleri arasındaki sinaps sayısında da çok büyük artmalar ortaya çıkmıştır. Abstrak (soyut) düşünmenin bu sinaps sayışma bağlı olarak gelişme gösterdiği bilinmektedir. Ancak bu organizasyona ulaşmış beyin, çevreyi objektif olarak tanıyabilme gücüne ulaşmıştır. Bu bilincin kendisiydi. Bu bilinç gökten gelmemişti; en az dört milyar yılın denenerek-seçilerek birikmiş görkemli bir tortusuydu. Geçmişteki sayısız atanın, sabırla, özveriyle biriktirdiği deneyimlerinin ürü-nüydü. Bireylerin kazandığı bu kalıtsal deneyimlerin eşgüdümü (koordinasyonu) bilincin ve bir anlamda ruhun ortaya çıkmasına neden oldu. Ruh, bireye özgü gibi görünmesine karşın, geçmiş tüm ataların kalıtsal mirasım taşır. Ulaştığı en son aşama ise, atalarından miras aldığı bilgi ve program birikiminin eşgüdümü ile ortaya çıkan yargı, yorumlama ve yaratma niteliğidir. Daha sonra göreceğimiz gibi gele¤cekte bu gelişmenin en son aşaması evrensel düşünmenin ortaya çıkması olacaktır. Çünkü evrendeki her değer, her yapı, her varlık bu düşünmenin bir halkasını oluşturacaktır. ( Bu yazı Prof. Dr. Ali Demirsoy’ dan alınmıştır.)

http://www.biyologlar.com/bellegin-temel-tasi-rna

Nanoteknoloji Ve Kullanım Alanları

Nanoteknoloji Ve Kullanım Alanları

"Nano" Yunancadan ve Latinceden alınmış bir sözcüktür ve anlamı cüce demektir. Ayrıca kısaltma olarak milyarda bir olarak da kullanılır.

http://www.biyologlar.com/nanoteknoloji-ve-kullanim-alanlari

Yürüyen Proteinler

İnsan olmanın en güzel yanlarından biri, yürümektir. Bu sayede hareket imkanı buluruz. İstediğimiz yere yönelip kolaylıkla ihtiyacımızı gideririz. Üstelik pek çok canlı 4 ayaklıyken bizler 2 ayakla yürüyebiliyoruz. Bilim dünyasında yakın zamanda büyük bir keşif yapıldı. Üstelik bu moleküller yürürken sırtlarında hücre içinde bulunan organel ve vezikül denen paketçikleri taşımaktadırlar. Protein yürüyüşünde ihtiyaç duyduğu enerjiyi ATP moleküllerinde saklı olan enerjiyi kullanarak sağlamaktadır. Bu enerji neticesinde proteinin 3 boyutlu şeklinde değişiklik olur. Moleküllerdeki bu şekil değişikliği ise proteinin hareket etmesine neden olmaktadır. Miyozin 5 proteini hayranlık uyandıran bir tarzda aktin adlı proteinlerinin üzerinde yürümektedir. 2 ayaklı yürümek belli bir eğitimden geçtikten sonra mümkün olmaktadır. Moleküllerin 2 ayaklı yürümesi çok ilginç bir durumdur. Etrafınızda bulunan cansız eşyaların uçuşarak havada dolaşması ve odanın bu şekilde düzenlenmesi karşısında şüphesiz şaşırdınız. Hücrede bunun gibi hayret verici işler her an olmaktadır. Bunlardan biri miyozin 5 ve kinezin proteinlerinin şinsanlar gibi yürümesidir. Bu tarifi güç etkileyici bir durumdur. Bir proteinin başka bir proteinin üzerinde yürüyerek hareket etmesi, insan yürüyüşüne benzemektedir. Kinezin adlı protein molekülü mikrotübül adlı bir başka protein üzerinde yürürken gösteren resim. Bu protein aynı zamanda sırtında yük de taşır. Hücre içinde hareketi zor olan paketler bu sayede ilgili yerlere teslim edilir. Bir proteinin hem yürüyor olması hem de bu sırada hücre için gerekli olan bir paketi taşıyor olması oldukça ilginçtir. İnsanoğlunun yıllardan beri hayali olan yürüyen robotlar bilimadamları ve mühendislerin yoğun çalışmaları neticesinde mümkün olmuştur. Bir molekülün tıpkı insanlar ve ASIMO adlı robot gibi yürüyor olması tarifi güç bir hayranlık uyandırmaktadır. Moleküllerin hücrede diğer büyük moleküller üstünde yürüyerek yük taşımaları ise son derece şaşırtıcıdır.

http://www.biyologlar.com/yuruyen-proteinler

BİYOTEKNOLOJİ VE MOLEKÜLER BİYOLOJİ ALANINDAKİ GELİŞMELER

Biyoteknolojinin Günümüz ve Yakın Geleceğin Tıbbi Uygulamalarına Etkileri Biyoteknoloji, tek veya çok hücreli canlıların, organ doku veya hücrelerin ekonomik değeri olanürünlerin elde edilmesinde kullanılmasıdır. Aslında biyoteknoloji yoğurt, şarap, maya gibitüketim maddelerinin üretiminde geleneksel olarak kullanıla gelmektedir. Günümüzde modern biyoteknoloji belli bir ürünü ticari miktarlarda elde etmek amacıyla genetik olarak değiştirilmişcanlıları kullanmaktadır. Son yirmi yılda, moleküler biyoloji ve gen teknolojisi alanlarındakaydedilen büyük gelişmeler, biyoteknolojideki hızlı değişim ve ilerleyişin itici gücü olmuş ve buteknoloji, giderek, çok daha fazla sayıda sanayi ve hizmet sektörünü kapsar ve etkiler halegelmiştir. Insan sağlığından tarıma, kimya mühendisliğinden çevre korumaya, gıda üretimindenenerji üretimine kadar yaşamın pek çok alanı bu teknolojinin kapsamına girmiştir.Hernekadar biyoteknoloji ve moleküler biyoloji alanındaki gelişmeler çevre, enerji ve gıdaüretimi alanlarında da devrim yapıcı gelişmelere yol açmakta isede bu raporda modern tıp alanınayansımaları incelenecektir. 20. yy'ın sonlarında temel bilimlerde ve bilgisayar teknolojilerinde meydana gelen gelişmeler bütün alanlarda olduğu gibi koruyucu ve tedavi edici hekimlik alanında da birkaç yıl önce hayalbile edilemeyecek yeni modalitelerin ortaya çıkmasına yol açmıştır. Fizyolojik sistemlerin, biyokimyasal süreçlerin, patojenlerin hastalık oluşturma mekanizmalarının, insan ve patojen genomlarının daha iyi anlaşılması ve DNA, RNA, protein, antikor gibi molekülleri manipulasyonyeteneğimizin artması sonucu konvansiyonel metodlara ek tanı ve tedavi metodları geliştirilmeye başlanmıştır. İn vivo ve İn vitro DNA, RNA, protein, antikor belirlenmesine bağlı yenidiagnostik sistemleri geliştirilmiş ve geliştirilmektedir. Önümüzdeki kısa bir süre içerisinde hekimler insan veya patojen DNA, RNA, protein veantikorlarının belirlenmesine yönelik testleri ya bu testleri yapabilen laboratuarlara kan veyadoku örneklerini yollamak suretiyle yada kendi çalışma ortamlarında piyasada bulunan kitlersayesinde gerçekleştirebileceklerdir. Günümüzde idrar analizi, hastanın gebe olup olmadığı, hepatit B virüsü veya helikobakter pilori infeksiyon ajanlarını taşıyıp taşımadığı, kalp krizigeçirip geçirmediği mevcut kitler aracılığıyla incelenebilmektedir. Değişik infeksiyon ajanları ve patolojik durumların tespiti için benzer kitlerin sayısı hergeçen gün artmaktadır. Daha komlex olan hastalıkların genetik testleri ise bu konuda uzmanlaşmış laboratuvarlar tarafındanyapılabilmektedir. Ailesel akdeniz ateşi, hemakromatoz, Wilson hastalığı gibi hastalıklar, hasta kanının genetik laboratuvarlara yollanarak analizi sonucu genetik teşhis konulabilmektedir.Hastalıkların moleküler patolojileri aydınlanıp, hastalıkların gelişmesinde rol oynayan genler belirlendikçe bu testlerin sayılarının artması kaçınılmazdır. Öteyandan farmakogenetik (hastaların ilaçlara verdiği cevapların oluşmasında temel bir roloynayan genetik faktörleri inceleyen bilim dalı) alanındaki gelişmeler sayesinde hastalıkların heterojenitesi ve bireylerin ilaçlara verdikleri yanıtlar moleküler düzeyde sınıflandırılabilmektedir. Yakın bir gelecekte bireyin bir ilaca vereceği cevabı önceden belirleyen genetik profilbelirleme testleri yaygın olarak kullanılabilecektir. Farmakogenetik alanında meydana gelengelişmeler sayesinde ilaçla tedaviye hakim olan ampirik yaklaşımların yerini bireye özgü tedaviyaklaşımlarına bırakacağını göstermektedir. Hastalıkların moleküler genetik mekanizmalarının ve kalıtım şekillerinin anlaşılması sonucudoğuştan metabolizma bozuklukları, kanser gibi hastalıkların, klinik belirti vermeden taramalar yardımıyla yatkın bireylerin belirlenmesine ve önlem alınmasınaolanak sağlamaktadır.Günümüzde ailesel olarak kolon ve meme kanseri gelişimine yatkın olan bireyler genetik testler sayesinde belirlenebilmekte ve koruyucu cerrahi ve/veya tıbbi tedavi ile bireyin yaşam süresi vekalitesi uzatılabilmektedir. Bu gelişmeler yakın bir gelecekte koruyucu hekimliğin daha daönemli bir disiplin haline geleceğini ve moleküler testlerin bu alanda hemen hemen her birey içinkullanılması gerekliliğini göstermektedir. Ayrıca koruyucu hekimliğin en önemli silahlarındanolan aşı, moleküler biyoloji alanındaki gelişmelerden fazlasıyla payını almakta, aşı üretimteknolojileri ve uygulama yöntemleri büyük bir hızla gelişmektedir. Gene hastalıkların moleküler genetik mekanizmalarının ve kalıtım şekillerinin anlaşılması, DNA, RNA, protein, antikor gibi molekülleri manipulasyon yeteneğimizin artması sonucu mevcut tedavi yöntemlerine ek olarak yeni tedavi disiplinleride önem kazanacaktır. Genetik kökenli hastalıkların tedavisinde eksik olan genin yerine konması olarak tanımlayabileceğimiz gentedavisi yakın gelecekte inemli bir hastalık gurubunda kullanılmaya başlıyacaktır. ADA immuneyetmezliğinde ilk klinik çalışmalar yüz güldürücü sonuçlar vermiştir ve değişik kanser türlerinde uygulanmak üzere gen tedavisi protokolleri geliştirilmektedir. Enkapsüle hücre tedavisi (hücre zarı çıkartılmış) immün sistemin yol açtığı uyuşmazlık problemine karşı önemli bir alternatifolarak ortaya çıkmaktadır. Kök hücrelerin dejeneratif hastalıkların kullanılmasına yönelikçalışmalar hergeçen gün daha fazla destek görmekte ve umut vaad etmektedir. Kök hücreler değişik organlarda o organ hücrelerine farklılaştırılabilmekte ve bu şekilde kalp kası defektleri ve parkinson hastalığı gibi bazı nörolojik hastalıklar deneysel olarak tedavi edilebilmektedir.Değişik doku veya kanserlere özgün antikorlar veya protein parçacıkları (peptidler) kullanılarak hücreler hedeflenebilmekte ve toksik tedavi edici ajanlar bu sayede hastaya zararsız dozlarda tedavi edici amaçla kullanılabilmektedir. Gene aktif olmaları halinde toksik olabilen maddelerinaktif olarak (prodrog) vücuda verilebilmekte ve toksisitesini göstermesi istenilen hedef hücreveya dokularda aktif hale getirilebilmektedir. Bilgisayar teknolojilerinin gelişmesi bilgi üretimini, depolanmasını, naklini kolaylaştırmış, bilgidünyasındaki sınırları kaldırarak herkesin hertürlü bilgiye ulaşımını olanak sağlamıştır. Hastaların bilgileri,biyokimya sonuçları, radyolojik tetkik sonuçları bilgisayar ortamınakaydedilebilmekte, burada değerlendirilebilmekte, takip edilebilmekte ve dünyanın diğer ucundaki doktorların görüşü alınabilmektedir. Artık robotların da yardımı ile uzaktan uzmanlarameliyat bile yapılabilmektedir. Telemedisin uygulamalarının yanısıra insan ve diğer canlıların genom ve proteomlarına ait tarif edilemeyecek ölçüde önemli büyüklükteki bilgiler bilgisayarlarsayesinde saklanabilmekte, değerlendirilebilmekte ve dünyanın dörtbir yanındaki bilim adamlarıtarafından kullanılabilmektedir. Bilgisayarlar bilinmeyen bir yazıttaki şifrelerin çözülmesinebenzetebileceğimiz şekilde genlerin bulunmasına, fonksiyonlarının çözülmesine de yardımcıolmaktadırlar. Bilgisayarlar hücrelerdeki proseslerin in sliko olarak modellenmesine olanakvermekte ve bu proseslerde rol oynayabilecek moleküllerin dizayn edilmesinde yani ilaç olarak kullanılabilecek moleküllerin geliştirilmesinde de kullanılmaktadırlar. Bunlara ek olarakbilgisayarlar otomasyon ve robotiks amaçlı olarak kullanılmak suretiyle laboratuarlarda molekülveya belirtec (marker) tarama proseslerinde yüksek sürat ve standardizasyon temin ederekte AR-GE çalışmalarına sekonder olarakta yardımcı olmaktadırlar.Nanoteknoloji alanındaki gelişmeler mikromakina diyebileceğimiz (metrenin yaklaşık yüzmülyonda biri ölçütünde) aletlerin geliştirilmesi vücut parametrelerini dolaştıkları damardan takipedebilecek araçların yapılmasına, mikro müdahelelerle arterioskleroz gibi patolojik durumların düzeltilmesine imkan sağlayabilecektir. Önerilen yapısal düzenlemelerBütün bu gelişmeler aktif olarak takip edilemediği halde ülkemizin gelişmiş ülkelere dahadabağımlı hale geleceği aşikardır. Günümüzde ülkemizin bu gelişmeleri bazı bireysel çabalarharicinde izlemekte bile güçlük çektiği kabullenmek zor bile olsa gerçektir. Modern biyoteknolojinin ülkemizde gelişmesi ve toplumsal refaha katkı sağlaması ancak, moleküler biyolojide araştırma gücünün gelişmesi ve sanayiye uygulanabilir sonuçların elde edilmesiylemümkündür. Bunun için 1. Kaliteli moleküler biyoloji ve genetik eğitimi veren kurumların kurulması, kurulmuşolanların günümüzün gereklerine cevap verebilecek şekilde geliştirilmesi 2. Araştırma altyapısının geliştirilmesi 3. Araştırma -Geliştirme Çalışmalarının geliştirilmesi4. Üniversite-Sanayi işbirliğinin sağlanması5. Küçük ölçekli Araştırma –Geliştirmeye dayalı şirketlerin desteklenmesi 6. Kök hücre ve enkapsüle hücre tedavisi gibi metodlarının geliştirilip kullanılabileceği merkezlerin 7. Her türlü moleküler ve genetik testin yapılabileceği bölgesel laboratuvarların kurulması8. En az bir ıyı donanımlı biyoinformatik merkezinin (Enstitü) kurulması9. Laboratuvar ve üretim tesislerideki faaliyetleri denetlenmesi için kanuni ve kurumsal yapıların oluşturulmasıGerektiği düşünülmektedir. Öncelikle önerilen çalışma alanlarıBiyoteknoloji ve moleküler biyolojideki gelişmelerin ışığı altında ülkemizde yapılabilirliği veyapılmasının kaçınılmazlığı göz önüne alındığında ön plana çıkan konuların şunlar olduğu düşünülmektedir: 1) İnfeksiyon hastalıkları ve diğer sık rastlanan hastalıkların teşhisi için konvansiyonel tanılaboratuarlarında yapılabilir tekniklerin geliştirilmesi (PCR vb. DNA veya RNA ya da sinyalçoğaltma teknikleri) 2) Hasta başında veya muayenehanelerde kullanılabilecek (near patients) tanı ve/veya takip kitveya 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 viruse karşıbağışıklık gelişmesini sağlayabilmektedir) 4) Daha etkin ve ucuz aşı ve ilaç uygulama tekniklerinin geliştirilmesi (patates gibi bitkilerde rekombinant proteinlerüretilereksindirimsistemiaracılığıylabağışıklığın sağlanabilmektedir) 5) Biyoinformatik metodlar yardımıyla aktif tedavi edici moleküllerin araştırılması ve bumoleküllerin süratli bir şekilde uygun biyolojik sistemlerde test edilmesi 6) 8. Spesifik hastalık panellrine yönelik DNA veya protein çiplerinin geliştirilmeli 7) Tedavi edici proteinlerin üretilmesine yönelik rekombinant DNA teknolojilerinin geliştirilmesi (eritropoetin, interferon gibi jenerik rekombinant proteinler patent korumasıkalktığında üretilebilecektir) 8) Biyolojik ve kimyasal çevre kirliliğini ölçebilecek deteksiyon sistemlerinin geliştirilmesi. Doç.Dr.M. Cengiz YAKICIER Bilkent Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü

http://www.biyologlar.com/biyoteknoloji-ve-molekuler-biyoloji-alanindaki-gelismeler

Geleceğin Biyoteknoloji Gelişmeleri

Bilim adamları son yıllarda organik bilgisayarlarla ve nano-teknoloji denilen, mikroskop ile görülebilen, motor ve makinelerle ilgilenmektedirler. Bir nanometre (10-9 m) bir metrenin milyarda biridir. Bu derece küçük ölçeğe inildiğinde organik moleküllerden oluşan kristal yapılar gerçekleştirmek ve bunları bilgisayarların temel yapı taşı olarak kullanmak mümkün olmaktadır. Android varlıkların hüküm süreceği döneme henüz yaklaşmış değiliz, yakın gelecekte ise belli görevler için geliştirilmiş organik bilgisayarlar ortaya çıkarsa hiç şaşmamak gerekir. Bu görevler arasında güneş enerjisini elektrik enerjisine dönüştürecek olan organik enerji-üreticileri ve enerji-depolayıcıları sayılabilir. Her yeşil yapraklı bitki güneş enerjisini 'fotosentez' denilen bir mekanizma ile kimyasal enerjiye dönüştürerek büyümektedir. Yediğimiz her besin maddesi ve her fosil-yakıt fotosentezin bir yan ürünüdür. Fotosentez mekanizmasının esası havadaki CO2 (Karbon Dioksit) gazının güneş ışığı yardımıyla karbonhidrata, yani şekere, dönüşmesidir. Bu son duruma gelebilmesi için su molekülünün de, Klorofil adı verilen hücre sayesinde, kimyasal etkileşimlere karışması gerekmektedir. Güneş ışığındaki enerji sayesinde elektronlar birtakım 'organik merkez'lere taşınmaktadırlar. Bu merkezlerde Pigment denilen Klorofil ve benzeri hücreler ile Protein hücreleri birlikte görev yapmaktadırlar. Günümüzde çeşitli araştırma laboratuarlarında yapay organik 'fotosentez merkezleri' yapılmaktadır. Güneş ışığı ucuz ve temiz bir enerji kaynağıdır. Azalmakta olan fosil yakıtların geleceği ve havadaki karbondioksit artışının getirdiği sorunlar göz önüne alındığında fotosenteze dayalı enerji üretimi çekici olmaktadır. Fotosentezin uygulama alanı sadece enerji üretimi ile kısıtlı olmayıp pek çok yan sanayi dallarını etkileyecektir. Örneğin, sentetik pigmentler bilinmeyen bir nedenden dolayı, hasta tümörlerde toplanmayı tercih etmektedirler. Flüoresan da olduklarından yerlerini tespit etmek kolay olmakta ve bu sayede hasta tümör kolaylıkla teşhis edilebilmektedir. Biyo-teknoloji alanında fotosentez yapan organizmalar sayesinde yeni ilaçlar, faydalı enzimler ve besleyici gıda maddeleri üretilebilecektir. Fotosentez yapan organizmalar kendilerine gereken enerjiyi kendileri ürettiklerinden dıştan beslenmeye, suni gübre türünden maddelere, ihtiyaç duymamaktadırlar. Bu nedenle de sağlığa zararlı maddelerin bünyelerine karışması söz konusu olmadığından insan sağlığı açısından çok daha güvenlidirler. Bir diğer uygulama alanı, yanıcı bir gaz olan ve enerji kaynağı olarak kullanılan Metan gazı üretimidir. Fotosentez mekanizması ile Metan gazı üretilebilir. Her ne kadar Metan yandığı vakit karbondioksit salsa de fotosentez yapan bitki havadaki karbondioksiti kullandığından atmosferdeki CO2 miktarında herhangi bir artış olmamaktadır. Fotosentezle ilgili temel araştırmalar enerji üretiminden organik bilgisayarlara kadar biyo-teknoloji, biyo-fizik ve nano-teknoloji alanlarında birçok yeni buluşun kapısını açacaktır. Özellikle Oksijen, Hidrojen ve Azot gibi gazların daha temiz ve sürekli enerji kaynakları olarak önem kazanmaları organik bilgisayarlar sayesinde olacaktır. Tüm bu gelişmeler göz önüne alındığında fosil yakıtlara dayalı enerji üretiminin fotosentez temelli enerji üretimine dönüşeceğini tahmin etmek için kahin olmak gerekmemektedir. Eğer bu varsayımlar gelecekte gerçekleşecek olursa, büyük şehirlerde yaşayanlar daha temiz bir havayı teneffüs edebilecek, daha temiz ve katıksız yiyeceklerle beslenebilecek ve daha saf sular içebileceklerdir. Organik bilgisayarlar ve nano-teknoloji sayesinde bilimin birçok dalında büyük ilerlemeler beklenmektedir. Bugün için durmuş gibi görünen kimya bilimi ve tıp biliminde birçok yeni alet ve teşhis teknikleri geliştirilecektir. Özellikle, organik bilgisayarlarla donanmış robotların insanların gündelik yaşamında büyük değişikliklere yol açacakları ve yaşam tarzını temelden değiştirecekleri düşünülmektedir. Ancak her yeniliğin birlikte kendi sorununu da getirdiğini hiç akıldan çıkarmamak gerekir. Bu bakımdan, insanlık bilgi düzeyini arttırırken bilgelik yolunda da adımlar atmak zorunda olduğunu ve kişişel gelişimini de ihmal etmemesi gerektiğini hatırlatmadan geçemeyeceğim.

http://www.biyologlar.com/gelecegin-biyoteknoloji-gelismeleri

Yeni Hücre Atlası: Bilinmeyen Organeller

Yeni Hücre Atlası: Bilinmeyen Organeller

Mitokondri, çekirdek, endoplazmik retikulum ve kloroplast… Bunları zaten biliyorsunuz. Peki diğerlerini? Hücreler, lise biyoloji derslerinde duyduklarınızdan çok fazlasını içeriyor. Hatta çok sıradışı olanlarını. Bu yazıda, daha önce duymadığınız, çoğu yeni keşfedilen organellere göz atacağız. Elbette, bu yazıda yer alan yapılar, içinizdeki mikro-evrenin sadece küçük bir alanını içeriyor.Her Gün Yeni Bir Hücre Yapısı Keşfediliyor! 2008 yılında California Üniversitesi’nden doktora öğrencisi Chalongrat Noree, oldukça zahmetli bir dizi deneyi gerçekleştirmek için kolları sıvadı. Mikroskop altında, binlerce farklı maya hücresini (Saccharomyces cerevisiae) inceledi. İncelediği her bir maya hücresi, floresans boyalarla etiketlenmiş farklı proteinler içeriyordu. Boya ile etiketli proteinler, mikroskop altında parıldıyor; bu sayede, Noree, hangi proteinin hücrede nerede toplandığını görebiliyordu. (Floresans boyalar ile daha fazla bilgiyi Çağrı Yalgın‘ın Bir tavşanı nasıl yeşil yeşil parlatırız? başlıklı yazısından edinebilirsiniz)Henüz çalışması yeni başlamasına rağmen, Noree, çeşitli proteinlerin hücre içinde daha önce görülmemiş kümeler, yollar ve benzeri yapılar oluşturduğunu gördü. O günkü çalışmaları Noree’nin danışmanı Jim Wilhelm ”Her hafta yeni bir hücre yapısı buluyorduk. Gerçekleştirdiğimiz deneyler her defasında kazandıran bir kumar makinesi gibi sonuç veriyor.” sözleri ile özetliyor. Hücreler Arası  İletişim HatlarıHücre biyolojisine yeni giriş yapan yapılardan biri, hücreler arası uzanan nanotüpler… Bu zarla kaplı yapıların ortaya çıkışı ise tamamen bir rastlantı. 2000 yılında Heidelberg Üniversitesi’nde tümör hücreleri üzerinde gerçekleştirilen bir çalışmada, hücre boyama işlemlerini yapan master öğrencisi Amin Rustom’un deney protokolünde bir basamağı atlaması sayesinde, bu nanotüpler görülür hale geliyor.Araştırma takımının 2004′te yayınladığı çalışmada, bu hatların, hücreler arasında, küçük organellerin taşındığı bir otoyol olduğu ortaya çıkıyor. Aynı yıl, İngiliz immünolog Daniel Davis, gerçekleştirdiği araştırma sonucunda bağışıklık hücrelerinin birbirine bu nanotüpler ile sinyal gönderebildiğini gösteriyor.İlerleyen çalışmalar, bu nanotüplerin, çok çeşitli memeli hücrelerinde olduğunu gösteriyor. Bunlar araştırmalar arasında en heyecan verici olanı akyuvarlar ile ilgili olanı. Buna göre, lenfositler bu nanotüpleri bir zıpkın gibi kullanarak, tümör hücrelerini kendilerine çekebiliyor. Ya da kanser hücrelerine “ölüm sinyalleri” yollayarak, tümörün kendini yoketmesini sağlayabiliyor.2010 yılında gerçekleştirilen başka bir çalışmaya göre, bu nanotüpler, aynı zamanda elektriksel sinyalleri de taşıyabiliyor. Bu sayede hücre göçü veya yara iyileşmesi sırasında hücreleri yönlendirebiliyor. HIV‘nin veya prionların (hastalık yapıcı proteinler) da bu nanotüplerden geçebildiği biliniyor.Hücre İçinde Endüstriyel DevrimHücreler, laboratuvarlarda çok maliyetli işlemleri kolaylıkla ve yüksek verimle gerçekleştirebiliyor. Bilim insanları bu metabolik olayların bu kadar “iyi” bir şekilde çalıştığını uzun zamandır inceliyor.Hücredeki bir çok malzemenin üretimi, birbirinden farklı onlarca enzimin beraber çalışmasına ihtiyaç duyuyor. Bir enzim, bir ürünün bir parçasını yaparken; bir diğeri bu parçayı, ürünün bütününe bağlıyor. Bir diğer enzim, oluşacak ürünün kararlılığını koruyor. Bir diğeri ise, ürünü test ediyor. Tıpkı, bir otomobil fabrikasında, üretim hattındaki farklı robotlar gibi… Bir robot, kaportayı yerine yerleştirirken, diğeri cıvatalarla kaportayı sabitliyor. Bir diğeri ise motoru takıyor.Ancak, hücreler 3 boyutlu… Ve fabrikalarda gördüğümüz gibi, düz şekilde hareket eden sabit bir sistem bulunmuyor. Bir enzim tarafından işlenen malzeme hücre içine bırakılıyor. Bu malzemenin, bir şekilde, sıradaki enzime gidip, sonraki işlemleri gerçekleştirmesi gerekiyor. Elbette, hücre içi (sitoplazma) oldukça kalabalık olduğundan, enzimler arasında sorunsuz şekilde yol almak pek kolay değil. Hücreler bu önemli sorunu oldukça basit bir şekilde çözüyor. Benzer görevlere sahip enzimleri bir araya toplayarak…Örnekle açıklayalım. Hücrelerin genetik bilgileri DNA’larında Adenin, Sitozin, Guanin ve Timin olarak moleküllerinin kombinasyonları ile kodlanır. Ki bu harflere nükleotit denir. Bu genetik harfleri de hücre kendisi üretebilir. Ancak, bu üretim bir çok enzimin beraber çalışmasını gerektirir. Her enzim, kendisine has olan bir görevi yerine getirir ve elindeki malzemeyi diğer bir enzime verir. Bu şekilde enzimden enzime atlayan ürün, sonuç olarak Adenin veya Guanin‘e dönüşür. 2008′de ABD Pennsylvania Eyalet Üniversitesi’nde, bu üretimi sağlayan onlarca enzimin bir araya gelerek bir küme oluşturduğu keşfedildi. Purinosome adı verilen bu kümenin içinde, enzimler arasında hareket mesafesi kısaldığından, üretim veriminin arttığı ortaya çıkarıldı. 2010 yılında ise aynı araştırma grubu, ardışık görevlere sahip bu enzimlerin, hücre içinde mikrotübül adı verilen iplikçiklerle birbirine bağlanıp topaklar oluştuğunu gösterdi.Moleküler SandıklarÖkaryotlarda yeni yapılar bulunur da, bakteriler de bulunmaz mı? Günümüzde bazı araştırmacılar, bakterilerde yeni bulunan “protein sandıklarını” inceliyor. İlk defa 50 yıl önce gözlenen bu hücre içi konteynerler, yapıları gereği virüslere benziyorlar. Ancak, virüslerin aksine, içlerinde hastalık yapıcı genetik materyal yerine, bakteri için önemli reaksiyonları gerçekleştirecek olan enzimleri içeriyor. Karbondioksit’i, hücrenin kullanabileceği diğer karbon kaynaklarına çevirmek gibi.Enzimleri bu şekilde “moleküler sandıklarda” tutan bakteriler, enzimleri çevredeki toksik malzemelerden koruyabiliyorlar. Bu sayede enzimler daha yüksek verimde çalışabiliyor. 2005 yılında protein araştırmacılarının yaptığı çalışmalar sonucunda, 6 yüzlü olduğu ortaya çıkarılan bu sandıkların her bir yüzünde deliklerin olduğu görüldü. Bu delikler sayesinde, sandık içine ve dışına doğru madde akışı gerçekleşebildiği anlaşıldı. Buna göre biyolojik malzemeler, bu deliklerden sandığa giriş yapıyor; sandık içindeki enzimler tarafından işleniyor ve aynı delikten dışarı atılıyordu.Araştırmacılar, artık bu moleküler sandıkları, endüstriyel kullanım için inceliyor. İstenilen enzimlerin, bu sandıkların içine konulması durumunda, sadece bu yapılar kullanılarak büyük çapta biyoyakıt üretimi gerçekleştirilebilir. Ancak, bu yapılar hakkındaki bilgilerimiz oldukça az. İç yapısı ve barındırdıkları enzimler hakkında henüz bir şey bilmiyoruz.Hücrenin Kargo KonteynerleriGünümüzde dikkat çeken diğer bir hücresel yapı ise exosome‘lar. İlk defa 1980′de keşfedilen bu yapılar, yakın geçmişe kadar göz ardı edilmiş. Bugüne kadar, görevinin sadece, hücresel çöplerin dışarıya atılması olduğu sanılan exosome’lar, İsveçli araştırmacı  Jan Lötvall ile farklı görevlere sahip olduğunu gösterdi.Akyuvarlardan B lenfositler üzerinde çalışan Lötvall, bu hücrelerin exosome’lar sayesinde patojenlere ait proteinleri hücre dışına saldığını gösterdi. Bu salınım ile, çevre hücrelerin o patojene karşı savunma durumuna geçmesi dürtükleniyor.Exosome’ların daha şaşırtıcı bir görevi ise yine Lötvall’ın takımı tarafından 2008′de ortaya çıkarıldı. Bu çalışmaya göre, exosome’lar hücre içindeki mesajcı RNA’ları da dışarı salabiliyordu. Salınan bazı mRNA’lar da komşu hücreler tarafından alınıp protein yapımında kullanıldığı anlaşıldı. Bu bağlamda, exosome‘ların hücreler-arası iletişimde önemli bir potansiyelinin olduğu düşünülüyor.Araştırmacılar, exosome’ları kullanarak, dokuya spesifik ilaç taşınımı üzerinde çalışıyor. Bu yapıların doğal olması sebebiyle, toksik etkisinin olmaması ve bağışıklığı tetiklememesi önemli avantajlardan bir kaçı. Nitekim, Oxford Üniversitesi’ndefareler üzerinde gerçekleştirilen bir çalışmada, exosome’lar kullanılarak, Alzheimer hastalığına neden olan bazı proteinler, beyin içinde başarıyla etkisizleştirildi.Hücre YılanlarıYeni hücre yapılarını incelerken, son başlığımızda oldukça sıradışı, bir o kadar da bilinmeyen bir proteini göreceğiz. Tüm hücreyi baştan başa saran ipliksi proteinleri. Tüm hücreyi boydan boya dolaşan bu ipliksi proteinler, üzerlerinde binlerce enzimi barındırıyor. Bu yılana benzer proteinler, meyvesineklerinden bakterilere kadar bir çok hücrede bulunuyor.Ne işe yaradıklarına dair kesin bilgiler henüz bulunmuyor. Ancak fonksiyonları hakkında atılmış bazı hipotezler bulunuyor.Bunlardan birine göre, bu ipliksi proteinler, üzerlerinde barındırdığı enzimleri aynı anda aktif hale getirebiliyor. Bu yolla, hücre bir enzimin çalışmasına aniden ve yüksek miktarda ihtiyacı olduğunda, bu iplikçikleri kullanarak, binlerce enzimi aynı anda aktifleştirebiliyor. Diğer görüşlere göre, bu iplikçikler, hücreye yapısal bir iskelet sağlıyor ve hücrelerin şekillerini değiştirebiliyor.İncelenecek Milyonlarca Tür  Daha…Bu yazıda, yaşamın yapı taşı olan hücrelere ait yeni yapılardan sadece küçük bir kısmına değinebildik. Henüz keşfedilmeyi bekleyen onbinlerce tür canlı bulunuyor. Floresans boyama tekniklerinin yanı sıra, genomik bilginin okunmasındaki gelişmeler, yeni görüntüleme yöntemleri, hücrelere ait daha önce bilmediğimiz yapıları da gün yüzüne çıkarıyor. Hücre içinde yapılan bu keşifler, biyoteknoloji alanında, elimize yeni aletler sağlayacak gibi duruyor.Cell biology: The new cell anatomyYazar hakkında: Can Holyavkinİstanbul Teknik Üniversitesi'nde doktora yapan Moleküler Biyolog ve Genetikçi. Güncel biyoloji haberleri yayınlayan Biyo RSS adlı blogun hazırlayanı ve yazarı. http://www.acikbilim.com

http://www.biyologlar.com/yeni-hucre-atlasi-bilinmeyen-organeller

Gelecegin Biyoteknolojik Gelişmeleri

Bilim adamlari son yillarda organik bilgisayarlarla ve nano-teknoloji denilen, mikroskop ile görülebilen, motor ve makinelerle ilgilenmektedirler. Bir nanometre (10-9 m) bir metrenin milyarda biridir. Bu derece küçük ölçege inildiginde organik moleküllerden olusan kristal yapilar gerçeklestirmek ve bunlari bilgisayarlarin temel yapi tasi olarak kullanmak mümkün olmaktadir. Android varliklarin hüküm sürecegi döneme henüz yaklasmis degiliz, yakin gelecekte ise belli görevler için gelistirilmis organik bilgisayarlar ortaya çikarsa hiç sasmamak gerekir. Bu görevler arasinda günes enerjisini elektrik enerjisine dönüstürecek olan organik enerji-üreticileri ve enerji-depolayicilari sayilabilir. Her yesil yaprakli bitki günes enerjisini 'fotosentez' denilen bir mekanizma ile kimyasal enerjiye dönüstürerek büyümektedir. Yedigimiz her besin maddesi ve her fosil-yakit fotosentezin bir yan ürünüdür. Fotosentez mekanizmasinin esasi havadaki CO2 (Karbon Dioksit) gazinin günes isigi yardimiyla karbonhidrata, yani sekere, dönüsmesidir. Bu son duruma gelebilmesi için su molekülünün de, klorofil adi verilen hücre sayesinde, kimyasal etkilesimlere karismasi gerekmektedir. Günes isigindaki enerji sayesinde elektronlar birtakim 'organik merkez'lere tasinmaktadirlar. Bu merkezlerde pigment denilen Klorofil ve benzeri hücreler ile protein hücreleri birlikte görev yapmaktadirlar. Günümüzde çesitli arastirma laboratuarlarinda yapay organik 'fotosentez merkezleri' yapilmaktadir. Günes isigi ucuz ve temiz bir enerji kaynagidir. Azalmakta olan fosil yakitlarin gelecegi ve havadaki karbondioksit artisinin getirdigi sorunlar göz önüne alindiginda fotosenteze dayali enerji üretimi çekici olmaktadir. Fotosentezin uygulama alani sadece enerji üretimi ile kisitli olmayip pek çok yan sanayi dallarini etkileyecektir. Örnegin, sentetik pigmentler bilinmeyen bir nedenden dolayi, hasta tümörlerde toplanmayi tercih etmektedirler. Flüoresan da olduklarindan yerlerini tespit etmek kolay olmakta ve bu sayede hasta tümör kolaylikla teshis edilebilmektedir. Biyo-teknoloji alaninda fotosentez yapan organizmalar sayesinde yeni ilaçlar, faydali enzimler ve besleyici gida maddeleri üretilebilecektir. Fotosentez yapan organizmalar kendilerine gereken enerjiyi kendileri ürettiklerinden distan beslenmeye, suni gübre türünden maddelere, ihtiyaç duymamaktadirlar. Bu nedenle de sagliga zararli maddelerin bünyelerine karismasi söz konusu olmadigindan insan sagligi açisindan çok daha güvenlidirler. Bir diger uygulama alani, yanici bir gaz olan ve enerji kaynagi olarak kullanilan Metan gazi üretimidir. Fotosentez mekanizmasi ile Metan gazi üretilebilir. Her ne kadar Metan yandigi vakit karbondioksit salsa de fotosentez yapan bitki havadaki karbondioksiti kullandigindan atmosferdeki CO2 miktarinda herhangi bir artis olmamaktadir. Fotosentezle ilgili temel arastirmalar enerji üretiminden organik bilgisayarlara kadar biyo-teknoloji, biyo-fizik ve nano-teknoloji alanlarinda birçok yeni bulusun kapisini açacaktir. Özellikle Oksijen, Hidrojen ve Azot gibi gazlarin daha temiz ve sürekli enerji kaynaklari olarak önem kazanmalari organik bilgisayarlar sayesinde olacaktir. Tüm bu gelismeler göz önüne alindiginda fosil yakitlara dayali enerji üretiminin fotosentez temelli enerji üretimine dönüsecegini tahmin etmek için kahin olmak gerekmemektedir. Eger bu varsayimlar gelecekte gerçeklesecek olursa, büyük sehirlerde yasayanlar daha temiz bir havayi teneffüs edebilecek, daha temiz ve katiksiz yiyeceklerle beslenebilecek ve daha saf sular içebileceklerdir. Organik bilgisayarlar ve nano-teknoloji sayesinde bilimin birçok dalinda büyük ilerlemeler beklenmektedir. Bugün için durmus gibi görünen kimya bilimi ve tip biliminde birçok yeni alet ve teshis teknikleri gelistirilecektir. Özellikle, organik bilgisayarlarla donanmis robotlarin insanlarin gündelik yasaminda büyük degisikliklere yol açacaklari ve yasam tarzini temelden degistirecekleri düsünülmektedir. Ancak her yeniligin birlikte kendi sorununu da getirdigini hiç akildan çikarmamak gerekir. Bu bakimdan, insanlik bilgi düzeyini arttirirken bilgelik yolunda da adimlar atmak zorunda oldugunu ve kisisel gelisimini de ihmal etmemesi gerektigini hatirlatmadan geçemeyecegim.

http://www.biyologlar.com/gelecegin-biyoteknolojik-gelismeleri

Biyoteknoloji alanındaki son yenilikler

Biyoteknolojinin Günümüz ve Yakın Geleceğin Tıbbi Uygulamalarına Etkileri Biyoteknoloji, tek veya çok hücreli canlıların, organ doku veya hücrelerin ekonomik değeri olan ürünlerin elde edilmesinde kullanılmasıdır. Aslında biyoteknoloji yoğurt, şarap, maya gibi tüketim maddelerinin üretiminde geleneksel olarak kullanıla gelmektedir. Günümüzde modern biyoteknoloji belli bir ürünü ticari miktarlarda elde etmek amacıyla genetik olarak değiştirilmiş canlıları kullanmaktadır. 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. Insan sağlığından tarıma, kimya mühendisliğinden çevre korumaya, gıda üretiminden enerji üretimine kadar yaşamın pek çok alanı bu teknolojinin kapsamına girmiştir. Hernekadar biyoteknoloji ve moleküler biyoloji alanındaki gelişmeler çevre, enerji ve gıda üretimi alanlarında da devrim yapıcı gelişmelere yol açmakta isede bu raporda modern tıp alanına yansımaları incelenecektir. 20. yy’ın sonlarında temel bilimlerde ve bilgisayar teknolojilerinde meydana gelen gelişmeler bütün alanlarda olduğu gibi koruyucu ve tedavi edici hekimlik alanında da birkaç yıl önce hayal bile edilemeyecek yeni modalitelerin ortaya çıkmasına yol açmıştır. Fizyolojik sistemlerin, biyokimyasal süreçlerin, patojenlerin hastalık oluşturma mekanizmalarının, insan ve patojen genomlarının daha iyi anlaşılması ve DNA, RNA, protein, antikor gibi molekülleri manipulasyon yeteneğimizin artması sonucu konvansiyonel metodlara ek tanı ve tedavi metodları geliştirilmeye başlanmıştır. İn vivo ve İn vitro DNA, RNA, protein, antikor belirlenmesine bağlı yeni diagnostik sistemleri geliştirilmiş ve geliştirilmektedir. Önümüzdeki kısa bir süre içerisinde hekimler insan veya patojen DNA, RNA, protein ve antikorlarının belirlenmesine yönelik testleri ya bu testleri yapabilen laboratuarlara kan veya doku örneklerini yollamak suretiyle yada kendi çalışma ortamlarında piyasada bulunan kitler sayesinde gerçekleştirebileceklerdir. Günümüzde idrar analizi, hastanın gebe olup olmadığı, hepatit B virüsü veya helikobakter pilori infeksiyon ajanlarını taşıyıp taşımadığı, kalp krizi geçirip geçirmediği mevcut kitler aracılığıyla incelenebilmektedir. Değişik infeksiyon ajanları ve patolojik durumların tespiti için benzer kitlerin sayısı hergeçen gün artmaktadır. Daha komlex olan hastalıkların genetik testleri ise bu konuda uzmanlaşmış laboratuvarlar tarafından yapılabilmektedir. Ailesel akdeniz ateşi, hemakromatoz, Wilson hastalığı gibi hastalıklar, hasta kanının genetik laboratuvarlara yollanarak analizi sonucu genetik teşhis konulabilmektedir. Hastalıkların moleküler patolojileri aydınlanıp, hastalıkların gelişmesinde rol oynayan genler belirlendikçe bu testlerin sayılarının artması kaçınılmazdır. Öteyandan farmakogenetik (hastaların ilaçlara verdiği cevapların oluşmasında temel bir rol oynayan genetik faktörleri inceleyen bilim dalı) alanındaki gelişmeler sayesinde hastalıkların heterojenitesi ve bireylerin ilaçlara verdikleri yanıtlar moleküler düzeyde sınıflandırılabilmekte-dir. Yakın bir gelecekte bireyin bir ilaca vereceği cevabı önceden belirleyen genetik profil belirleme testleri yaygın olarak kullanılabilecektir. Farmakogenetik alanında meydana gelen gelişmeler sayesinde ilaçla tedaviye hakim olan ampirik yaklaşımların yerini bireye özgü tedavi yaklaşımlarına bırakacağını göstermektedir. Hastalıkların moleküler genetik mekanizmalarının ve kalıtım şekillerinin anlaşılması sonucu doğuştan metabolizma bozuklukları, kanser gibi hastalıkların, klinik belirti vermeden taramalar yardımıyla yatkın bireylerin belirlenmesine ve önlem alınmasına olanak sağlamaktadır. Günümüzde ailesel olarak kolon ve meme kanseri gelişimine yatkın olan bireyler genetik testler sayesinde belirlenebilmekte ve koruyucu cerrahi ve/veya tıbbi tedavi ile bireyin yaşam süresi ve kalitesi uzatılabilmektedir. Bu gelişmeler yakın bir gelecekte koruyucu hekimliğin daha da önemli bir disiplin haline geleceğini ve moleküler testlerin bu alanda hemen hemen her birey için kullanılması gerekliliğini göstermektedir. Ayrıca koruyucu hekimliğin en önemli silahlarından olan aşı, moleküler biyoloji alanındaki gelişmelerden fazlasıyla payını almakta, aşı üretim teknolojileri ve uygulama yöntemleri büyük bir hızla gelişmektedir. Gene hastalıkların moleküler genetik mekanizmalarının ve kalıtım şekillerinin anlaşılması, DNA, RNA, protein, antikor gibi molekülleri manipulasyon yeteneğimizin artması sonucu mevcut tedavi yöntemlerine ek olarak yeni tedavi disiplinleride önem kazanacaktır. Genetik kökenli hastalıkların tedavisinde eksik olan genin yerine konması olarak tanımlayabileceğimiz gen tedavisi yakın gelecekte inemli bir hastalık gurubunda kullanılmaya başlıyacaktır. ADA immune yetmezliğinde ilk klinik çalışmalar yüz güldürücü sonuçlar vermiştir ve değişik kanser türlerinde uygulanmak üzere gen tedavisi protokolleri geliştirilmektedir. Enkapsüle hücre tedavisi (hücre zarı çıkartılmış) immün sistemin yol açtığı uyuşmazlık problemine karşı önemli bir alternatif olarak ortaya çıkmaktadır. Kök hücrelerin dejeneratif hastalıkların kullanılmasına yönelik çalışmalar hergeçen gün daha fazla destek görmekte ve umut vaad etmektedir. Kök hücreler değişik organlarda o organ hücrelerine farklılaştırılabilmekte ve bu şekilde kalp kası defektleri ve parkinson hastalığı gibi bazı nörolojik hastalıklar deneysel olarak tedavi edilebilmektedir. Değişik doku veya kanserlere özgün antikorlar veya protein parçacıkları (peptidler) kullanılarak hücreler hedeflenebilmekte ve toksik tedavi edici ajanlar bu sayede hastaya zararsız dozlarda tedavi edici amaçla kullanılabilmektedir. Gene aktif olmaları halinde toksik olabilen maddeler inaktif olarak (prodrog) vücuda verilebilmekte ve toksisitesini göstermesi istenilen hedef hücre veya dokularda aktif hale getirilebilmektedir. Bilgisayar teknolojilerinin gelişmesi bilgi üretimini, depolanmasını, naklini kolaylaştırmış, bilgi dünyasındaki sınırları kaldırarak herkesin hertürlü bilgiye ulaşımını olanak sağlamıştır. Hastaların bilgileri, biyokimya sonuçları, radyolojik tetkik sonuçları bilgisayar ortamına kaydedilebilmekte, burada değerlendirilebilmekte, takip edilebilmekte ve dünyanın diğer ucundaki doktorların görüşü alınabilmektedir. Artık robotların da yardımı ile uzaktan uzmanlar ameliyat bile yapılabilmektedir. Telemedisin uygulamalarının yanısıra insan ve diğer anlıların genom ve proteomlarına ait tarif edilemeyecek ölçüde önemli büyüklükteki bilgiler bilgisayarlar sayesinde saklanabilmekte, değerlendirilebilmekte ve dünyanın dörtbir yanındaki bilim adamları tarafından kullanılabilmektedir. Bilgisayarlar bilinmeyen bir yazıttaki şifrelerin çözülmesine benzetebileceğimiz şekilde genlerin bulunmasına, fonksiyonlarının çözülmesine de yardımcı olmaktadırlar. Bilgisayarlar hücrelerdeki proseslerin in sliko olarak modellenmesine olanak vermekte ve bu proseslerde rol oynayabilecek moleküllerin dizayn edilmesinde yani ilaç olarak kullanılabilecek moleküllerin geliştirilmesinde de kullanılmaktadırlar. Bunlara ek olarak bilgisayarlar otomasyon ve robotiks amaçlı olarak kullanılmak suretiyle laboratuarlarda molekül veya belirtec (marker) tarama proseslerinde yüksek sürat ve standardizasyon temin ederekte ARGE çalışmalarına sekonder olarakta yardımcı olmaktadırlar. Nanoteknoloji alanındaki gelişmeler mikromakina diyebileceğimiz (metrenin yaklaşık yüz mülyonda biri ölçütünde) aletlerin geliştirilmesi vücut parametrelerini dolaştıkları damardan takip edebilecek araçların yapılmasına, mikro müdahelelerle arterioskleroz gibi patolojik durumların düzeltilmesine imkan sağlayabilecektir. Önerilen yapısal düzenlemeler Bütün bu gelişmeler aktif olarak takip edilemediği halde ülkemizin gelişmiş ülkelere dahada bağımlı hale geleceği aşikardır. Günümüzde ülkemizin bu gelişmeleri bazı bireysel çabalar haricinde izlemekte bile güçlük çektiği kabullenmek zor bile olsa gerçektir. Modern biyoteknolojinin ülkemizde gelişmesi ve toplumsal refaha katkı sağlaması ancak, moleküler biyolojide araştırma gücünün gelişmesi ve sanayiye uygulanabilir sonuçların elde edilmesiyle mümkündür. Bunun için 1. Kaliteli moleküler biyoloji ve genetik eğitimi veren kurumların kurulması, kurulmuş olanların günümüzün gereklerine cevap verebilecek şekilde geliştirilmesi 2. Araştırma altyapısının geliştirilmesi 3. Araştırma -Geliştirme Çalışmalarının geliştirilmesi 4. Üniversite-Sanayi işbirliğinin sağlanması 5. Küçük ölçekli Araştırma –Geliştirmeye dayalı şirketlerin desteklenmesi 6. Kök hücre ve enkapsüle hücre tedavisi gibi metodlarının geliştirilip kullanılabileceği merkezlerin 7. Her türlü moleküler ve genetik testin yapılabileceği bölgesel laboratuvarların kurulması 8. En az bir ıyı donanımlı biyoinformatik merkezinin (Enstitü) kurulması 9. Laboratuvar ve üretim tesislerideki faaliyetleri denetlenmesi için kanuni ve kurumsal yapıların oluşturulması Gerektiği düşünülmektedir. Öncelikle 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 viruse 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 panellrine 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) Biyolojik ve kimyasal çevre kirliliğini ölçebilecek deteksiyon sistemlerinin geliştirilmesi Doç.Dr.M. Cengiz YAKICIER Bilkent Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü Alıntı Biyoteknoloji; hücre ve doku biyolojisi kültürü, moleküler biyoloji, mikrobiyoloji, genetik, fizyoloji ve biyokimya gibi doğa bilimleri yanında mühendislik ve bilgisayar mühendisliğinden yararlanarak, rekombinant DNA teknolojisiyle bitki, hayvan ve mikro organizmaları geliştirmek, doğal olarak var olmayan veya ihtiyacımız kadar üretilemeyen yeni ve az bulunan maddeleri (ürünleri) elde etmek için kullanılan teknolojilerin tümüdür. Biyoteknoloji, temel bilim buluşlarını kısa sürede yararlı ticari ürünlere dönüştürebilmesiyle bir anlamda kendi talebini de yaratabilir. Bu yönüyle de öteki teknolojilerden ayrılır. Örneğin sıcak su kaynaklarında yaşayan bakterilerin birinden elde edilen yüksek sıcaklığa dayanıklı bir enzim, günümüzde uygulama ve temel bilim çalışmalarının ayrılmaz bir parçası olan PCR’nin önemli bir girdisidir. Biyoteknoloji uygulamaları; mikrobiyoloji, biyokimya, moleküler biyoloji, hücre biyolojisi, immünoloji, protein mühendisliği, enzimoloji ve biyoproses teknolojileri gibi farklı alanları bünyesinde toplar. Bu nedenle de Biyoteknoloji birçok bilimsel disiplinle karşılıklı ilişki içinde gelişir.

http://www.biyologlar.com/biyoteknoloji-alanindaki-son-yenilikler

Nanoteknoloji Nedir ? Nerelerde Kullanılır ?

Bu yazımızda nanoteknolojinin hayatımızdaki yerini ve daha ne yenilikler katacağını göreceğiz. Nanoteknoloji sayesinde eskiden devasa boyutlarda olan bilgisayarlar önce masaüstü daha sonra dizüstü şimdi ise cep bilgisayarı olucak kadar küçüldüler. Mikron teknoloji denilen teknoloji alanında her geçen gün biraz daha ilerliyoruz bu ilerlemeler sayesinde yanlızca bilgisayar değil her alanda büyük yeniliklerle karşılaşıyoruz tarım, tıb ve mekanik gibi alanlardaki ilerlemeler hayatımıza yeni nesil hizmet olarak geri dönüyor. Bugünün lider şirketleri milyar dolarlarını sürekli nanoteknolojilerine yatıyor bu yatırımlar sayesinde bilim kurgu filmleri yavaş yavaş gerçeğe dönüyor. Mutlaka bilirsiniz bir zamanlar bilgisayarlar büyük bir oda boyutundaydı, 10 mhz hızında işlemciler ile çok kısıtlı işlemler yapılırdı şimdi 10 mhz hızında bir işlemci ile çalışmaya tahammül edebilirmisiniz ? Ama bilgisayarların neredeyse bir kol saati boyutuna ineceğini söylesem bu size daha olası gelir. Nanoteknoloji tabi ki tek bir çizgi üzerinde ilerlemiyor, bir oda büyüklüğündeki bilgisayarlar cep bilgisayarı olucak boyuta gelene kadar pek çok evrim geçirdi pek çok teknoloji kullanıldı ve nanoteknolojiyi geliştirmek için kullanılmaya devam ediliyor, her teknolojinin maksimum noktasına ulaştığımızda ilerleyebilmek için daha üstün bir teknolojiyi keşfetmemiz gerekiyor. Nanoteknoloji ancak mikroskopla görülebilecek transistörlerin yeni yongalar üzerine yerleştirilmesi ile oluyor, yeni teknolojilerin denenmesinde ki en büyük problem ısı. Yeni yonga denemelerinde önceden hesaplanandan daha üst düzeye çıkan ısı seviyesi genellikle yonganın zarar görmesine neden oluyor. Daha ileri teknoloji elde edebilmek için transistörler giderek küçülüyor, küçülen transistörler her ne kadar hayatımızı kolaylaştırsa da elbette bu küçülmenin bir durak noktası olucak. Gittikçe küçülen transistörler birkaç molekül haline geldiklerinde görevlerini yerine getiremez olucaklar. Dünya devi yonga firmaları gelecek planlarına oldukça umutlu bakıyor, yonga basım teknolojisi olan bu firmalar daha ileri teknoloji ile bir yonga üzerine daha az ısınan daha az elektrik harcayan ve sayıca daha fazla olan transistörler ekleyebileceklerini söylüyorlar. Birbirine yakın olan küçük transistörler ısıyı ve elektriği daha hızlı iletiyor bu sayede ısınma daha az gerçekleşmiş oluyor daha hızlı iletilen elektrik sayesinde de veri aktarım hızlarında artış sağlanıyor, işlemciler üzerinde uygulanan overclocking işlemi ile de bu sağlanıyor. IBM firması yonga üretim tekniklerine bir yenisini ekledi, silikon SOI teknolojisi yonga basımlarında bir ilk oldu. Yongalarda alimünyum yerine bakır kullanılması %20 gibi ciddi bir performans artışı sağladı, mevcut sistemlerde fazla değişiklik yapmadan uygulanabilen bu sistem diğer yonga üreticilerininde dikkatlerini topladı. Intel’de boş durmuyor, Intel’in üretmeyi planladığı yeni transistör teknolojisinin hayata geçmesine en az 5 yıl süre var bu teknoloji düzlemsel olmayan, üç geçitli ve yüksek performanslı transistörler üretmeyi amaçlıyor. Transistör üretimlerindeki bir etkende dünya işlemci lider Intel’in Moore yasasıdır, bu yasaya göre işlemcilerde ki transistör sayısı her 1.5 yılda bir iki katına çıkartılmalıdır, bu yasası Intel’in kurucusu Gordon Moore çıkartmıştır ve Intel’in kurulduğu 1965 yılından itibaren 10 yıl boyunca geçerli olmasını hedeflemiştir. Intel bugüne kadar her 1.5 yılda bir transistör sayısını 2 katına çıkartmayı başarmıştır. Nanoteknolojisi ve atomlar şüphesizki oldukça bağlantılı, günümüzde teknolojinin ne kadar ilerlediğinden bahsediyoruz ancak teknolojinin daha ne kadar ilerleyebileceğini Georgia Tech Üniversitesi profesörlerinden Ralph C. Merkle şu sözlerle anlatıyor “Şu anda gerçekleştirebildiğimiz işlemler, elerinde boks eldivenleri olan bir kişinin lego oyuncaklar ile bir şeyler yapmasına benzetilebilir.Bu küçük lego parçalarının kullanarak bir şeyler yapabilirsiniz, ama yaptıklarınız oldukça kaba bir halde olur.Halbuki bu parçaları hassas bir şekilde bir araya getirebilirsek çok daha hızlı bir biçimde daha hassas ürünler ortaya çıkabiliriz. İşte bu noktada nanoteknoloji devreye giriyor. Nanoteknoloji sayesinde bu eldivenleri çıkarma imkanına sahip olacağız. Doğanın temel taşlarını oluşturan atomları ucuz bir biçimde ve kolayca düzenleyebileceğiz. Bu şekilde üretilen ürünler daha dayanıklı, daha hafif ve daha hassas özelliklerle donatılmış olacak.” Nanoteknolojisi maddenin en küçük halinden yani atom düzeyinden başlıyor, nanoteknoloji ile atomun bir üst seviyesi yani nanolar düzenlenerek yeni maddeler elde ediliyor. Nanonun boyutunu örneklemek gerekirse bir nanometre bir milimetrenin milyonda birine denk geliyor, nano kelimesi ise Yunanca’dan gelmedir ve kelime anlamı “cüce”dir. Nanoteknoloji yanlızca elektronik cihazları küçültmek için kullanılmıyor, nanoteknolojinin günümüzdeki hedefleri ; Molekülleri ve atomları değiştirerek yeni, ideal, önceden planlanmış maddeler üretmek. Moleküllerin önceden planlanmış şekilde kendi kendilerini çoğaltmasını sağlamak. Moore yasasının ön gördüğünden daha hızlı bir ilerlemeye erişebilmek. Canlı ve cansızların bir arada ki işlevselliğini arttırmak. Dünya devi 1500 şirket her yıl artan bir miktarla her yıl nanoteknolojilerine on milyarlarca dolar ayırıyor ve sürekli nanoteknolojinin gelişmesi için uğraşıyor. Ülkemizde ise yanlızca 3 – 4 adet üniversite kendi imkanları ile nano araştırmaları yapıyor, ülkemizde Profesör Doktor Ali Erdemir yaptığı nano araştırmalarıyla 3 kez nobel ödülü kazanmıştır, Erdemir araştırmasında yapay elmas özelliği taşıyan bir buluş gerçekleştirmiş bunuda karbon ve nano’u birleştirip yapılarıyla oynayarak yapmıştır. Nanoteknoloji ile enerji tasarruflarında devrimler yaşanabilir, daha güvenli seyahatlar sağlanabilir hatta Lotus çiçeğinin hiç ıslanmama ve kirlenmeme sırrı çözülebilirse aynı şekilde eşyalar ve giysiler üretilebilir, insan oğlunun hep hayalini kurduğu akıllı nano robotlar hayata geçebilir. Tıbda da nanonun etkileri görülüyor nanoteknoloji kullanılarak üretilmiş elmaslar bakterilerin yaşamasını engelliyor veya zorlaştırıyor bu elmaslar aşılarda kullanılıyor. Nanoteknolojisinin kanser tedavisinde büyük yenilikler getireceği ön görülüyor, ayrıca nano robotlar ile insanlar hücrelerini yenileyip bağışıklık sistemlerini kontrol altında tutabilecek. Nanoteknolojisi kemik içine yerleştirilen protezlerde kullanılacak, kanser tedavisinde henüz kanserli hücreye erişemeden ölen ilaçların yerine kanserli hücreleri temamen yok eden ilaçlar geliştirilebilecek. Nanoteknolojisinin hayatımıza her alanda ne kadar yenilikler getireceği oldukça açık her ne kadar çok büyük olan hedeflerin hemen gerçekleşeceğini beklemiyorsakda sonuçta teknoloji hergün ilerliyor ve nanoteknoloji alanında da büyük gelişmeler yaşanıyor. Bilim adamları atomlar ve nanolar arasında bağlantıları düzenlemek için sürekli bir çalışma halindeler şimdiden küçük sevindirici olaylar yaşansa da bilim adamları atom ve nano arasındaki sırrı çözüp bu konuya hakim olduklarında Dünya şuanda olduğundan çok daha farklı bir yer haline gelicek. www.bilgiustam.com

http://www.biyologlar.com/nanoteknoloji-nedir-nerelerde-kullanilir-

BİYOMİMETİK NEDİR?

Gerek biyomimetik, gerekse biyomimikri doğadaki modelleri inceleyen, sonra da bu tasarımları taklit ederek veya bunlardan ilham alarak insanların problemlerine çözüm getirmeyi amaçlayan yeni bilim dallarıdır. Biyomimetik, insanların doğada bulunan sistemleri taklit ederek yaptıkları maddelerin, aletlerin, mekanizma ve sistemlerin tümünü ifade eden bir terimdir. Doğadaki tasarımlar örnek alınarak yapılan aletlere, özellikle nanoteknoloji,1 robot teknolojisi, yapay zeka (AI), tıbbi endüstri ve askeri donanım gibi alanlarda kullanılmak için gerek duyulmaktadır. Biyomimikri, ilk defa Montanalı bir yazar ve bilim gözlemcisi olan Janine M. Benyus tarafından ortaya atılmış bir kavramdır. Türkçe karşılığı "biyotaklit" olan bu kavram, daha sonra pek çok kişi tarafından yorumlanmış ve uygulamaya geçirilmiştir. Biyomimikri hakkında yapılan yorumlardan biri şöyledir: Biyomimikrinin ana teması doğadan model, ölçü ve akıl olarak öğrenecek çok şeyimiz olduğudur. Bu araştırmacıların ortak noktası, doğadaki tasarıma saygı göstermeleri ve insanların karşılaştıkları problemlerin çözümünde bunları kullanarak ilham almalarıdır.2 Ürün kalitesini ve verimini artırmada doğadan faydalanan şirketlerden biri olan Interface'in ürün stratejisti David Oakley de biyotaklit konusunda şunları söyler: Doğa, benim iş ve tasarım konularında akıl hocam, yaşam tarzım için bir model. Doğanın sistemi milyonlarca senedir çalışıyor… Biyotaklit, doğadan öğrenmenin bir yoludur.3 Nitekim bilim adamları hızla yaygınlaşan bu fikri benimsemişler, önlerindeki benzersiz ve kusursuz modelleri örnek alarak çalışmalarına hız kazandırmışlardır. Özellikle endüstri alanında doğadaki gibi uygun hammaddeler ve ekonomik sistemler geliştirmeyi amaçlayan bilim adamları ve araştırmacılar, şimdi el birliğiyle doğayı nasıl taklit edeceklerinin yollarını araştırmaktadırlar. Doğadaki tasarımlar en az malzeme ve enerji ile en fazla verim almaları, kendi kendilerini onarma özellikleri, geri-dönüşümlü ve doğa-dostu olmaları, sessiz çalışmaları, estetik, dayanıklı ve uzun ömürlü olmaları bakımından teknolojik çalışmalara örnek teşkil ederler. High Country News adlı bir gazetede biyomimetik bilimsel bir hareket olarak tanımlanmış ve şöyle bir yorum yapılmıştır: Doğal sistemleri model alarak, bugün kullandığımızdan çok daha uzun süreli teknolojiler oluşturabiliriz.4 Biomimicry adlı kitabın yazarı Janine M. Benyus ise, doğada gördüğü mükemmellikler üzerinde düşünerek, doğadaki modellerin taklit edilmesi gerektiğine inanmıştır. Onu böyle bir yaklaşımı savunmaya yönelten örneklerden bazıları şunlardır: Arı kuşlarının 10 gramdan daha az bir yakıtla Meksika Körfezi'ni geçebilmeleri, Yusufçukların en iyi helikopterlerden bile daha iyi manevra yapabilmeleri, Termit kulelerinde bulunan iklimlendirme ve havalandırma sistemlerinin, donanım ve enerji sarfiyatı bakımından insanların yaptıklarından çok daha üstün olmaları, Yarasanın çok-frekanslı ileticisinin, insanların yaptığı radarlardan daha verimli ve duyarlı çalışması, Işık saçan alglerin vücut fenerlerini aydınlatmak için çeşitli kimyasalları biraraya getirmeleri, Kutup balıkları ve kurbağaların donduktan sonra yeniden hayata dönmeleri ve organlarının buz nedeniyle hasara uğramaması, Bukalemunun ve mürekkep balığının, bulundukları ortamla tam bir uyum içinde olacakları şekilde derilerinin renklerini, desenlerini anında değiştirmeleri, Arıların, kaplumbağaların ve kuşların haritaları olmadan uzun mesafeli yolculuklar yapabilmeleri, Balinaların ve penguenlerin oksijen tüpü kullanmadan dalmaları, DNA sarmalının bilgi depolama kapasitesi, Yaprakların fotosentez işlemi ile, yılda 300 milyar ton şeker üretimi yaparak dünyanın en büyük kimyasal işlemini gerçekleştirmesi... Yukarıda sadece birkaç örneğine yer verdiğimiz doğadaki hayranlık uyandıran bu gibi mekanizma ve tasarımlar, teknolojinin birçok alanını zenginleştirme potansiyeline sahiptir. Bilgi birikimimizin artması ve teknolojik imkanların gelişmesi ile birlikte bu potansiyel her geçen gün daha da ortaya çıkmaktadır. Örneğin 19. yüzyılda doğanın taklidi sadece estetik açıdan uygulama sahasına sahipti. Dönemin ressam ve mimarları doğadaki güzelliklerden etkilenmiş, yaptıkları eserlerde bu yapıların dış görünüşlerini örnek almışlardı. Ama doğadaki tasarımların olağanüstülüğünün ve bunların taklidinin insanlar için fayda sağlayacağının anlaşılması, ancak doğal mekanizmaların moleküler seviyede incelenmesiyle başlamıştır. Çünkü doğadaki kusursuz düzen, detaya inildikçe daha da şaşırtıcı bir boyut kazanmaktadır. Biyomimetikle ortaya çıkan malzeme ve aletler gelecekte de kullanılabilecek yapıdadır: Yeni solar hücreler, gelişmiş robotlar ve uzay gemilerinin malzemeleri gibi... Bu bakımdan doğadaki tasarımlar çok ileri bir teknolojiye ufuk açmaktadır.

http://www.biyologlar.com/biyomimetik-nedir-1

GENETİK VE ÖLÜMSÜZLÜK ÇABASI

İnsan genetik mühendisliği savunucularından Gregory Stock: "Hayatın en hüzünlü ironisi, her birimizin yegane yazgısının acımasız bir çürüme ve yokoluş olmasıdır. Ölümsüzlüğe duyduğumuz özlem, bizi genetik müdahaleler konusunda hamle yapmaya zorlamaktadır" diyor. Bu konuda bir fütürist ve eleştirel teorisyen olan Damien Broderick ise: "Şimdi ölümün ağrısı, acısı ve kaybıyla vurgun yemiş gibiyiz. Fakat uzun vadede şuur sahibi varlıkların, kaçınılmaz bir şekilde ölüp gitmesinin, çarçabuk düzeltilebilecek geçici bir yanlışlık olacağı günler gelecek" demektedir. İleri hücre teknolojisi başkanı Michael West ise: "Hergün uzun uzun düşündüğüm şey, insanın ölümlü oluşu ve zamanla yaşlanması" diyor. Görüldüğü gibi bilim, dine alternatif bir inanç sunarcasına ölümsüzlüğe kafayı takmış, dünyada ebedi bir hayatın hayalini kurmaktadır. İlk dondurulan kişi, Kaliforniyalı bir psikoloji profesörü olan James H. Bedford oldu. Bedford, Haziran 1967'de akciğer kanserinden öldüğünde, yeniden diriltilmek üzere dondurulup sıvı nitrojen içerisine kondu. Kaliforniya'da 83 yaşında bir kadını dondurduklarında, şirket hakkında dava açıldı ve Harvard, Kolombiya ve Johns Hopkins Enstitüsü'ndeki bilim adamlarından gelen beyanatlarda prosedür "makul" olarak nitelendirildi. K. Eric Drexler, mahkemeye: "Tıbbın gelecekte hücreler, dokular ve organlar üretebileceğini, hasar görmüş dokuları tedavi edebileceğini ve bu teknolojik ilerlemelerin, hastalara ölüm gibi tamamen umutsuz görünen durumdan, normal sağlıklı bir hayata dönme olanağı sağlayabileceğini" yazdı. Carneige Mellon Üniversitesi'nde Mobil Robot Laboratuvarı'nın başkanlığını yapan Hans Moravec, bir beyanat göndererek: "Gelecekte belirli hastalıklar, yaşlanma ve ölümden kaynaklanan sıkıntıların ortadan kaldırılabilme ihtimalinin önünü kapamamak için gereken şey, yalnızca mevcut teknik trendin ılımlı liberal bir anlayışla yoluna devam etmesini sağlamaktır" dedi. Şimdiye dek, yalnızca 100 kişi dondurulmuş halde bulunmaktadır, 700 den fazla kişi ise sırada beklemektedir. Konuyla ilgilenen yetkililer, bu alandaki çarpıcı bir gelişmenin; iki hafta dondurulduktan sonra hayata dönen bir farenin, kendilerine yarım milyon müşteri daha kazandırabileceğini belirtmektedirler.

http://www.biyologlar.com/genetik-ve-olumsuzluk-cabasi

Canlı Taklitçi <b class=red>Robot</b>lar Gökyüzünün Hakimleri

Canlı Taklitçi Robotlar Gökyüzünün Hakimleri

Doğadaki canlılardan esinlenilerek şekillendirilen robotlar serimizin 3. ayağında gökyüzüne yükseliyoruz. Önceki yazılarımızda denizlerde yüzen ve duvarlara tırmanan robotları incelemiştik. Canlı-taklitçi robotların en şaşırtıcı ve etkileyici örneklerinden birine sıra geldi. Uçan canlılardan ilham alınan ve Ata’mızın da çok doğru öngördüğü gibi, istikbali göklerde arayan robotları inceleyeceğiz. Uçan canlılar Öncelikle uçan canlılar dediğimiz zaman kendi yetileri doğrultusunda bulundukları herhangi bir yerden havalanıp istedikleri yere uçup istedikleri yere tekrar konabilen canlıları kastediyoruz. Bu gruba giren canlılar böcekler, kuşlar, teruzorlar (nesli tükenmiş bir uçan dinazor türü) ve yarasalar (uçabilen tek memeli hayvan). Bunların dışında doğada “uçan” ismini almasına karşın sadece havada süzülebilen bir çok hayvan mevcut, örneğin uçan balık, uçan yılan, uçan sincap, uçan kurbağa vs. Bu hayvanların “uçabilme” prensipleri, potansiyel enerjilerini (yüksekten atlayarak) veya kinetik enerjilerini (kuvvetli bir sıçrama sayesinde) aerodinamik vücut yapıları sayesinde, havada süzülerek yol katetme amacıyla kullanabilmelerine dayalı. Buna karşılık kanatlarını çırparak uçan ilk gruptaki canlılar biyomekanik özelliklerini (kanat çırpma) yerçekimine karşı gelebilmek için kullanıyorlar. Uçmanın biyomekaniğini kavrayabilmek için önce havanın da bir akışkan olduğunu anlamamız gerekli. Sadece sıvılar değil, gazlar da akışkandır. Temel olarak üç önemli kuvvet çerçevesinde şekil değiştirirler ve içlerinde bulunan katı cisimlerin yer değiştirmesini sağlarlar. Çok kısaca bahsetmek için basit örnekler vererek anlatacağım: Sürüklenme: Havanın akış yönüne ters yöndeki kuvvet. Rüzgarlı havada, rüzgarın tersi yönüne doğru ilerlemeye çalıştığınızda hissettiğiniz kuvvettir. Taşıma: Sürüklenmeye dik yönde olan, genellikle de hayvanın ağırlık kuvvetinin tersi yönde olan kuvvettir. Bu kuvvet eğer hayvanın kanatları genişse, hayvan hızlı hareket ediyorsa ve havanın viskozitesi ve yoğunluğu daha fazlaysa büyür. İtki: Hayvanın uçuş yönüyle aynı yöne doğru, yani sürüklenmenin tersi yönde uygulanan kuvvettir. Uçaklarda motor tarafından sağlanan basınçlı egzoz itme kuuvvetine tam ters yönde, uçağın ileriye doğru gitmesini sağlayan kuvvet buna bir örnektir. Bu kuvvet sadece kanat çırpan hayvanlarda gözlenir, süzülen hayvanlarda gözlenmez. Kanatlarını 8 rakamı şeklinde çırpan bir kuş yarattığı girdaptan ötürü kendisini ileri doğru atılmış bulacaktır. Aynı hareketin defalarca tekrarı, kuşun ileri doğru mesafe katetmesini sağlar. Uçmak için uygulanan hayvan stratejileri Gerçek uçma yetisine sahip hayvanlar nasıl uçar? Yani sürükleme, taşıma ve itki kuvvetlerini nasıl kullanırlar? Öncelikle sürüklenme kuvvetlerini minimize etmeye çalışırlar. Kendilerini havanın akış yönüne ve hızına bırakırlar ve sürüklenme kuvvetine karşı gelmeye çalışarak boş yere enerji harcamaktan kaçınırlar. Ayrıca yüzey alanlarını ufaltarak bu kuvveti azaltmaya çalışırlar. (Arabada ilerlerken kollarınızı yere paralel gelecek şekilde pencereden uzattığınızda ve yere dik olarak açtığınızda kollarınız üzerinde hissettiğiniz kuvvetleri kıyaslayın.) Bu kuvvet uçuş sırasında her daim etkindir, ancak hayvan yavaşlamaya veya konmaya çalıştığı sürece faydalıdır da. Bu sebeple iniş yapmak isteyen kuşların kanatlarını olabildiğince geniş açtıklarını gözlemlemişsinizdir. Taşıma kuvveti, canlının havada kalabilmesi için son derece önemlidir. Eğer bu kuvvet olmazsa, her cisim gibi kendisini yerçekimine yenik düşmüş bir şekilde yerde buluverir. Vücut ağırlığının azalması önemlidir. Kanatların hızlı çırpılması ve geniş kanat açıklığı, kaldırma kuvvetini artırarcaktır. İtki gücü olmadığı sürece sürüklenme gücü hayvanı yavaşlatacak ve bu sayede de kaldırma kuvveti yeterli boyutlara ulaşmadığından hayvan yere inecektir. Uçakların inmeye yakın zamanlarda hız kesmelerinin sebebi de işte budur. Kuvvetli kaslara sahip kuşların daha çok çekiş gücü sağladığı söylenebilir. Bu sebeple çoğu yırtıcı kuş, kuvvetli kaslara sahiptir. Peki ya canlı-taklitçi robot dünyasında uçma prensipleri nasıl uygulanıyor? Böcekopter Şekil 1: Böcekopteri gerçek bir yusufçuktan ayırmak neredeyse imkansız. Böcekopter (Şekil 1) olarak da adlandırılan uçan böcek robotların ilk örneği, CIA’in araştırma ve geliştirme departmanı tarafından 1970′lerde bir insansız hava aracı (İHA) olarak tasarlandı. Bir yusufçuğun kopyası şeklinde tasarlandığı için kolayca kamufle olabiliyordu. Soğuk savaş döneminde ivme kazanan minyatür düzenekler kullanarak bilgi toplama furyasının bir devamı niteliğindeydi. Normalde kullanılan gizli kamera ve mikrofon düzeneklerini bir seviye daha ileri götürüp, onlara hareket kazandırmak amacıyla kullanılan bu robotlar bir nevi günümüz insansız hava araçlarının da ataları sayılabilir. Bahsi geçen böcekopter, robotun kanatlarını çırpması için yetecek büyüklükte (küçüklükte) bir motora sahipti [1]. Az bir miktar benzin ile hareket eden bu robot, arkasından çıkardığı egzoz gazını da daha kuvvetli bir itiş gücü sağlamak için kullanıyordu. Rüzgardan çok etkileniyor olması en büyük dezavantajıydı. Projeyle ilgili birkaç enteresan detay daha vermek gerekirse, robotun lazer güdümlü kontrol ediliyor olması ve motorunun ve kanat çırpma sisteminin bir saatçi tarafından tasarlanmış olmasıydı. Nano Hummingbird Şekil 2: Nano hummingbird robotu AeroVironment adlı şirketle kontrol edilebilir bir gözetleme robotu yapma konusunda anlaşmaya varan Amerikan Savunma Bakanlığı İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA), gerçek boyutlu, üstelik gerçeğinden ayırt edebilmenin çok güç olduğu bir sinek kuşu yapılmasını istedi. Bu robot yapılırken dikkat edilmesi gereken hususları da şöyle belirledi [2]: İki metre çaplı bir küre içerisinde nokta atışı yapılacak keskinlikte hareketler sergilemesi 8 dakika boyunca dış güç kaynağı kullanmadan havada asılı kalması Havada asılı kalınan uçuştan, 18km/s hızla bir yöne doğru yapılan uçuşa geçiş yapabilmesi Rüzgardan çok az etkilenmesi Normal bir kapıdan kapalı alanlara ve açık alanlara rahatlıkla geçiş yapabilmesi Kapalı alanlarda bir pilot tarafından sadece canlı video görüntülerine bakılarak veya dinlenilerek kontol edilebilmesi Asılı kalma ve yönelimli uçuşları bir kuş edasıyla (kanatlarını çırptırarak) sürdürmesi. 2009 Temmuz’unda ilk kez testlerine başlanan bu robot, 2011 yılında istenilen seviye gelebildi. Nano Sinek Kuşu (Nano Hummingbird, Şekil 2) adı verilen bu robot gerçek sinek kuşlarından daha gürültülü olmasına karşın, kesinlikle bir gözetleme robotu izlenimi uyandırmıyor. Diğer bir kabiliyeti olan kendi çevresinde 360 derecelik bir döngü yapabiliyor olması. Robotun ağırlığı sadece 19 gram, kanat genişliği 16 santimetre ve gerçekten de DARPA’ya söz verildiği gibi saatte 18 kilometre hız yaparak 10 dakika havada kalabiliyor. Kanatlarını tahrik (itme) ve dümen amaçlı kullanarak istediği yöne uçabiliyor ve bir helikopter gibi kendi ekseni çeevresinde rahatlıkla dönebiliyor. Üstelik robot otonom, yani kendi kendisini kontrol ederek de çalışabiliyor. Aşağıda robotun üretim sürecini anlatan ve son olarak da insan tarafından kumanda edilirken çevreyle ilgili görüntü ispiyonluğu yaptığı bir video var: Her ne kadar prototip olsa da, tüm işlevselliğiyle karşımızda rüştünü ispat etmiş bir teknolojiyi gördük. Bu teknolojinin geleceğini sorgulayacak olursak, şaşkınlıkla alkışlamamamız mı yoksa korkmamız mı gerektiği konusunda karar sizin. Ancak gelecek on yıl içerisinde bu robotun daha da ufalacağını ve eninde sonunda küçüklüğünden dolayı insanların gözlerinin bile farkedemeyeceği büyüklüklere ineceklerini öngörmek için kahin olmaya gerek yok. Samarai Şekil 3: Aşağıda bir akça ağaç tohumu, yukarıda tek kanatlı uçan robot (Kaynak: AP Photo/Julio Cortez) Gene DARPA tarafından desteklenen, akça ağaç tohumunun havada süzülmesi prensibiyle uçan bir robot projesiyle devam edelim. Bu robot, akça ağaç tohumunun daldan düştükten sonra kendi etrafında dönerek havada asılı kalması ve rüzgarın da yardımıyla kilometrelerce öteye sürüklenebilmesini sağlayan aerodinamik yapısından esinlenerek tasarlanmış. Savunma ve hava araçları sanayilerindeki milyar dolarlık projeleriyle adını duyuran Amerikan Lockheed Martin şirketinin Akıllı Robot Laboratuvarları’nın bir projesi olarak ortaya çıkan bu robot, uzaktan kumanda edilebiliyor ve dikine kalkış yapabiliyor [3]. Samarai (Şekil 3) adı verilen bu robot, 5 yıllık bir araştırma geliştirme sürecinden sonra 30 santimetrelik bir ürüne çevrilmiş durumda. Kullanılma amacı ise hayli ilginç. Askerler bu hava araçlarını çantalarında taşıyabilirler ve aynı bir bumerang gibi fırlattıktan sonra, uzaktan kumandayla kontrol edebilirler. Bu sayede, köşeden döndükten sonra onları neyin beklediğini, pozisyonlarını kaybetmeden görebilirler veya bir binanın içerisine yollayarak içeriyi gözetleyebilirler (o gürültüyle nasıl farkettirmeyeceklerse artık). SmartBird Alman endüstriyel kontrol ve otomasyon devi Festo, Biyonik Öğrenme Ağı araştırma projeleri çerçevesinde işbirliği yaptığı üniversiteler ve araştırma gruplarıyla imza attığı etkileyici bir projeyle devam edelim. Festo’yu geçmişte uçan (!) penguen (Air Penguin) kavramını hayatımıza katan firma olarak da hatırlıyoruz. Festo sonunda uzun soluklu robotik, mekanik, dinamik ve pnömatik deneyimleri ve uzmanlığından yola çıkarak geliştirdiği Akıllı Kuş (SmartBird) adlı robotu 2011 yılında tanıttı. Benzin kullanılmayan bu robot tasarımı sayesinde yarım kilodan az bir ağırlığa inilmiş. Bahsi geçen robot iki metre genişliğindeki kanatlarını kullanarak otonom bir şekilde kalkış yapabiliyor, uçabiliyor ve konabiliyor. Bir martının uçuşundan esinlenilen Akıllı Kuş vücudunu, kanatlarını ve kuyruğunu kullanarak uçuyor. Aşağıdaki gibi kafasını döndürerek, gideceği yöne doğru yönelecek bir hava dinamiği etkisi yaratması şahane bir düşünce: Bu robotun hikayesi, tasarımı, kullanım alanları ve yukarıdaki videolardan çok daha da etkileyici bir gösterisi için projenin lideri Markus Fischer’in 6 dakikalık TED konuşmasını türkçe olarak bu linkten izlemenizi tavsiye ederim. Kaynaklar: [1] http://en.wikipedia.org/wiki/Insectothopter [2] http://www.avinc.com/resources/press_release/aerovironment_develops_worlds_first_fully_operational_life-size_hummingbird [3] http://www.navytimes.com/news/2011/08/ap-lockheed-unveils-maple-seed-like-drone-081111/ Yazar hakkında: Gökhan İnce Açık Bilim Haziran 2012 http://www.acikbilim.com/2012/06/dosyalar/canli-taklitci-robotlar-03-gokyuzunun-hakimleri.html

http://www.biyologlar.com/canli-taklitci-robotlar-gokyuzunun-hakimleri

BİYOTEKNOLOJİ VE MOLEKÜLER BİYOLOJİ ALANINDAKİ GELİŞMELER VE MODERN TIP ALANINA ETKİLERİ

Biyoteknolojinin Günümüz ve Yakın Geleceğin Tıbbi Uygulamalarına Etkileri Biyoteknoloji, tek veya çok hücreli canlıların, organ doku veya hücrelerin ekonomik değeri olan ürünlerin elde edilmesinde kullanılmasıdır. Aslında biyoteknoloji yoğurt, şarap, maya gibi tüketim maddelerinin üretiminde geleneksel olarak kullanıla gelmektedir. Günümüzde modern biyoteknoloji belli bir ürünü ticari miktarlarda elde etmek amacıyla genetik olarak değiştirilmiş canlıları kullanmaktadır. 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. Insan sağlığından tarıma, kimya mühendisliğinden çevre korumaya, gıda üretiminden enerji üretimine kadar yaşamın pek çok alanı bu teknolojinin kapsamına girmiştir. Hernekadar biyoteknoloji ve moleküler biyoloji alanındaki gelişmeler çevre, enerji ve gıda üretimi alanlarında da devrim yapıcı gelişmelere yol açmakta isede bu raporda modern tıp alanına yansımaları incelenecektir. 20. yy'ın sonlarında temel bilimlerde ve bilgisayar teknolojilerinde meydana gelen gelişmeler bütün alanlarda olduğu gibi koruyucu ve tedavi edici hekimlik alanında da birkaç yıl önce hayal bile edilemeyecek yeni modalitelerin ortaya çıkmasına yol açmıştır. Fizyolojik sistemlerin, biyokimyasal süreçlerin, patojenlerin hastalık oluşturma mekanizmalarının, insan ve patojen genomlarının daha iyi anlaşılması ve DNA, RNA, protein, antikor gibi molekülleri manipulasyon yeteneğimizin artması sonucu konvansiyonel metodlara ek tanı ve tedavi metodları geliştirilmeye başlanmıştır. İn vivo ve İn vitro DNA, RNA, protein, antikor belirlenmesine bağlı yeni diagnostik sistemleri geliştirilmiş ve geliştirilmektedir. Önümüzdeki kısa bir süre içerisinde hekimler insan veya patojen DNA, RNA, protein ve antikorlarının belirlenmesine yönelik testleri ya bu testleri yapabilen laboratuarlara kan veya doku örneklerini yollamak suretiyle yada kendi çalışma ortamlarında piyasada bulunan kitler sayesinde gerçekleştirebileceklerdir. Günümüzde idrar analizi, hastanın gebe olup olmadığı, hepatit B virüsü veya helikobakter pilori infeksiyon ajanlarını taşıyıp taşımadığı, kalp krizi geçirip geçirmediği mevcut kitler aracılığıyla incelenebilmektedir. Değişik infeksiyon ajanları ve patolojik durumların tespiti için benzer kitlerin sayısı hergeçen gün artmaktadır. Daha komlex olan hastalıkların genetik testleri ise bu konuda uzmanlaşmış laboratuvarlar tarafından yapılabilmektedir. Ailesel akdeniz ateşi, hemakromatoz, Wilson hastalığı gibi hastalıklar, hasta kanının genetik laboratuvarlara yollanarak analizi sonucu genetik teşhis konulabilmektedir. Hastalıkların moleküler patolojileri aydınlanıp, hastalıkların gelişmesinde rol oynayan genler belirlendikçe bu testlerin sayılarının artması kaçınılmazdır. Öteyandan farmakogenetik (hastaların ilaçlara verdiği cevapların oluşmasında temel bir rol oynayan genetik faktörleri inceleyen bilim dalı) alanındaki gelişmeler sayesinde hastalıkların heterojenitesi ve bireylerin ilaçlara verdikleri yanıtlar moleküler düzeyde sınıflandırılabilmekte dir. Yakın bir gelecekte bireyin bir ilaca vereceği cevabı önceden belirleyen genetik profil belirleme testleri yaygın olarak kullanılabilecektir. Farmakogenetik alanında meydana gelen gelişmeler sayesinde ilaçla tedaviye hakim olan ampirik yaklaşımların yerini bireye özgü tedavi yaklaşımlarına bırakacağını göstermektedir. Hastalıkların moleküler genetik mekanizmalarının ve kalıtım şekillerinin anlaşılması sonucu doğuştan metabolizma bozuklukları, kanser gibi hastalıkların, klinik belirti vermeden taramalar yardımıyla yatkın bireylerin belirlenmesine ve önlem alınmasına olanak sağlamaktadır. Günümüzde ailesel olarak kolon ve meme kanseri gelişimine yatkın olan bireyler genetik testler sayesinde belirlenebilmekte ve koruyucu cerrahi ve/veya tıbbi tedavi ile bireyin yaşam süresi ve kalitesi uzatılabilmektedir. Bu gelişmeler yakın bir gelecekte koruyucu hekimliğin daha da önemli bir disiplin haline geleceğini ve moleküler testlerin bu alanda hemen hemen her birey için kullanılması gerekliliğini göstermektedir. Ayrıca koruyucu hekimliğin en önemli silahlarından olan aşı, moleküler biyoloji alanındaki gelişmelerden fazlasıyla payını almakta, aşı üretim teknolojileri ve uygulama yöntemleri büyük bir hızla gelişmektedir. Gene hastalıkların moleküler genetik mekanizmalarının ve kalıtım şekillerinin anlaşılması, DNA, RNA, protein, antikor gibi molekülleri manipulasyon yeteneğimizin artması sonucu mevcut tedavi yöntemlerine ek olarak yeni tedavi disiplinleride önem kazanacaktır. Genetik kökenli hastalıkların tedavisinde eksik olan genin yerine konması olarak tanımlayabileceğimiz gen tedavisi yakın gelecekte inemli bir hastalık gurubunda kullanılmaya başlıyacaktır. ADA immune yetmezliğinde ilk klinik çalışmalar yüz güldürücü sonuçlar vermiştir ve değişik kanser türlerinde uygulanmak üzere gen tedavisi protokolleri geliştirilmektedir. Enkapsüle hücre tedavisi (hücre zarı çıkartılmış) immün sistemin yol açtığı uyuşmazlık problemine karşı önemli bir alternatif olarak ortaya çıkmaktadır. Kök hücrelerin dejeneratif hastalıkların kullanılmasına yönelik çalışmalar hergeçen gün daha fazla destek görmekte ve umut vaad etmektedir. Kök hücreler değişik organlarda o organ hücrelerine farklılaştırılabilmekte ve bu şekilde kalp kası defektleri ve parkinson hastalığı gibi bazı nörolojik hastalıklar deneysel olarak tedavi edilebilmektedir. Değişik doku veya kanserlere özgün antikorlar veya protein parçacıkları (peptidler) kullanılarak hücreler hedeflenebilmekte ve toksik tedavi edici ajanlar bu sayede hastaya zararsız dozlarda tedavi edici amaçla kullanılabilmektedir. Gene aktif olmaları halinde toksik olabilen maddeler inaktif olarak (prodrog) vücuda verilebilmekte ve toksisitesini göstermesi istenilen hedef hücre veya dokularda aktif hale getirilebilmektedir. Bilgisayar teknolojilerinin gelişmesi bilgi üretimini, depolanmasını, naklini kolaylaştırmış, bilgi dünyasındaki sınırları kaldırarak herkesin hertürlü bilgiye ulaşımını olanak sağlamıştır. Hastaların bilgileri, biyokimya sonuçları, radyolojik tetkik sonuçları bilgisayar ortamına kaydedilebilmekte, burada değerlendirilebilmekte, takip edilebilmekte ve dünyanın diğer ucundaki doktorların görüşü alınabilmektedir. Artık robotların da yardımı ile uzaktan uzmanlar ameliyat bile yapılabilmektedir. Telemedisin uygulamalarının yanısıra insan ve diğer canlıların genom ve proteomlarına ait tarif edilemeyecek ölçüde önemli büyüklükteki bilgiler bilgisayarlar sayesinde saklanabilmekte, değerlendirilebilmekte ve dünyanın dörtbir yanındaki bilim adamlarıtarafından kullanılabilmektedir. Bilgisayarlar bilinmeyen bir yazıttaki şifrelerin çözülmesine benzetebileceğimiz şekilde genlerin bulunmasına, fonksiyonlarının çözülmesine de yardımcıolmaktadırlar. Bilgisayarlar hücrelerdeki proseslerin in sliko olarak modellenmesine olanak vermekte ve bu proseslerde rol oynayabilecek moleküllerin dizayn edilmesinde yani ilaç olarak kullanılabilecek moleküllerin geliştirilmesinde de kullanılmaktadırlar. Bunlara ek olarak bilgisayarlar otomasyon ve robotiks amaçlı olarak kullanılmak suretiyle laboratuarlarda molekül veya belirtec (marker) tarama proseslerinde yüksek sürat ve standardizasyon temin ederekte ARGE çalışmalarına sekonder olarakta yardımcı olmaktadırlar. Nanoteknoloji alanındaki gelişmeler mikromakina diyebileceğimiz (metrenin yaklaşık yüz mülyonda biri ölçütünde) aletlerin geliştirilmesi vücut parametrelerini dolaştıkları damardan takip edebilecek araçların yapılmasına, mikro müdahelelerle arterioskleroz gibi patolojik durumların düzeltilmesine imkan sağlayabilecektir. Önerilen yapısal düzenlemeler Bütün bu gelişmeler aktif olarak takip edilemediği halde ülkemizin gelişmiş ülkelere dahada bağımlı hale geleceği aşikardır. Günümüzde ülkemizin bu gelişmeleri bazı bireysel çabalar haricinde izlemekte bile güçlük çektiği kabullenmek zor bile olsa gerçektir. Modern biyoteknolojinin ülkemizde gelişmesi ve toplumsal refaha katkı sağlaması ancak, moleküler biyolojide araştırma gücünün gelişmesi ve sanayiye uygulanabilir sonuçların elde edilmesiyle mümkündür. Bunun için 1. Kaliteli moleküler biyoloji ve genetik eğitimi veren kurumların kurulması, kurulmuş olanların günümüzün gereklerine cevap verebilecek şekilde geliştirilmesi 2. Araştırma altyapısının geliştirilmesi 3. Araştırma -Geliştirme Çalışmalarının geliştirilmesi 4. Üniversite-Sanayi işbirliğinin sağlanması 5. Küçük ölçekli Araştırma –Geliştirmeye dayalı şirketlerin desteklenmesi 6. Kök hücre ve enkapsüle hücre tedavisi gibi metodlarının geliştirilip kullanılabileceği merkezlerin 7. Her türlü moleküler ve genetik testin yapılabileceği bölgesel laboratuvarların kurulması 8. En az bir ıyı donanımlı biyoinformatik merkezinin (Enstitü) kurulması 9. Laboratuvar ve üretim tesislerideki faaliyetleri denetlenmesi için kanuni ve kurumsal yapıların oluşturulması Gerektiği düşünülmektedir. Öncelikle 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 viruse 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 panellrine 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 Doç.Dr.M. Cengiz YAKICIER Bilkent Üniversitesi Moleküler Biyoloji ve Genetik Bölümü

http://www.biyologlar.com/biyoteknoloji-ve-molekuler-biyoloji-alanindaki-gelismeler-ve-modern-tip-alanina-etkileri

Çekirgelerin sırrı

Çekirgelerin sırrı

Robot teknolojisinde boyutlar giderek küçülüyor. Uzmanlar, akıllı ama aynı zamanda maliyeti düşük cihazlar geliştirmeye çalışıyor, sinek ve yarasanın uçuş tekniğini yeni kuşak mini robotlara adapte etmeye çalışıyorlar. Çekirge, insanlık tarihi boyunca genelde kötü şekilde anılan canlılardandır. Adeta bir karabulut gibi göç eden çekirge sürüsü, indiği yerdeki bitkileri kısa sürede yer ve bitirir. Çekirge, çoğu zaman felaket anlamına gelir. Oysa çekirgenin bir önemli özelliği daha var, o da iyi bir uçuş sistemine sahip olması. Bu sistem öylesine etkin ki, birçok araştırmaya konu oluyor. Oxford ve Göttingen'de yürütülen bir çekirge araştırması, bazı sırların aydınlanmasını sağladı.Yaklaşık 2 gram ağırlığa sahip çekirge, bir gün içinde 100 kilometre mesafe kaydedebiliyor. Çekirgenin bu muazzam mesafeyi nasıl kat ettiğini araştıran uzmanlardan biri de fizikçi Andreas Schröder. Alman Havacılık ve Uzay Merkezi'nde (DLR) görev yapan Schröder, çekirgenin sırrının gelişmiş kanat sistemi olduğuna işaret ediyor. Schröder, "Çekirgeler, enerjiyi son derece etkin bir şekilde kullanıyor. Çekirgenin kanatları, taşıma ve itme kuvvetini belli bir düzen içinde birleştiriyor" diyor.Çekirgeler kuşlardan farklı olarak son derece ince iki çift kanada sahip. Yine kuşlar ve uçaklardan ayrı bir şekilde taşıma kuvveti kanatların her seferinde katlanması suretiyle elde ediliyor. Çekirgenin uçuş devinimi, denizde kayıkta kürek çekmeyi andırıyor. Uzman Schröder, "Çekirgenin bu verimli uçuş hareketinin teknik olarak bir hava taşıtına adapte edilmesi son derece ilgi çekici olacaktır" değerlendirmesinde bulunuyor.Oxford Üniversitesi Zooloji Bölümü bu tür bir hava taşıtı üzerinde çalışmalar yürütüyor. Oxford uzmanları, çekirgenin özelliklerini özellikle felaket bölgelerinde, uçuş emniyeti açısından kısıtlı alanlarda görev yapacak hava taşıtlarında uygulamayı planlıyor. Ancak bir "mekanik çekirge" üretebilmek için öncelikle çekirgelerin uçuşunun her ayrıntısıyla incelenmesi gerekiyor. Çekirgenin kanatlarının uçuş sırasında oluşturduğu dalga ve hava akımları, bu analizin önemli bir kısmını oluşturuyor. Uzmanlar, bunun için bir rüzgâr tünelini kullandılar.Hava hareketlerini görünür kılmak için tünele aerosol yöntemiyle su damlacıkları sıkıldı. Tünelin 8 farklı noktasına yüksek çözünürlüklü görüntü alabilen kameralar yerleştirildi. Çok kısa aralıklarla çalışan iki yüksek yoğunluklu lazer, tünelin aydınlatılması işlevini gördü. Çekimler, sonunda yıldız haritasını andıran siyah-beyaz iki görüntü ortaya çıkardı. Birbirine benzeyen iki görüntü, bilgisayar ortamında üç boyutlu hale getirilerek karşılaştırıldı. Tünele her açıdan bakışı sağlayan bir tomografik görüntü elde edildi. Böylece havadaki en ufak hareket dahi belirlendi. Bu hava akımlarının hızları saptandı. Hava hareketlerinin aynı hızda olmaması görüntüde farklı renklerle vurgulandı. Hızlı harekete kırmızı, yavaşa mavi, hareketin görülmediği alanlara ise herhangi bir renk atanmadı.Uzman Daniel Schanz, şunları söylüyor: "Çırpma hareketinin oluşturduğu girdabın tamamını görebiliyoruz. Çekirge kanatlarını çırptığında, özellikle uçlarda olmak üzere, kanatlarının çevresinde güçlü bir hava hareketine neden oluyor. Bu hava hareketleri taşıma kuvvetini analiz edebilmemizi, sistemin nasıl bu denli etkin olabildiğini anlayabilmemizi sağlıyor."Uzmanlar, çekirgelerle ilgili yürütülen çalışmaların henüz temel bilimler seviyesinde olduğunu, "mekanik çekirge" üretebilecek seviyeye gelebilmek için on yılların geçmesi gerektiğini belirtiyor.

http://www.biyologlar.com/cekirgelerin-sirri

En İleri Kopyalama Teknolojisi

Bütün bir gün boyunca, siz hiç farkında olmadan, yaşamınızın sağlıklı olarak devam etmesi için, hücrelerinizde olağanüstü bir titizlik ve sorumluluk anlayışı ile sayısız işlem gerçekleşir. Bu işlemlerden biri de insanın gelişimini, dokularının onarımını sağlayan hücre bölünmesidir. DNA'nın kopyalanabilme özelliği sayesinde hücrelerin bölünerek çoğalması, yıpranan dokuların onarılması ve bu esnada her yeni hücreye genetik bilginin aktarılması mümkün olur. İnsan vücudundaki tüm hücreler bölünerek çoğalır. Her bölünme sırasında hücre çekirdeğindeki DNA'nın kopyalanması işlemi, insanı hayrete düşürecek kadar kusursuz bir organizasyon ve disiplin içinde gerçekleşir. İnsan vücudu daha tek bir hücre iken ikiye bölünür ve bu bölünme 2-4-8-16-32... oranıyla çoğalarak devam eder. Hücre bölünürken, yeni hücre için DNA'nın bir kopyasının alınması gerekir. Nitekim DNA, hücrenin bölünmesinden kısa bir süre önce, kendisinin bir kopyasını çıkarır ve bunu yeni hücreye aktarır. Hücrenin bölünmesi ile ilgili yapılan gözlemlere göre hücre, bölünmeden önce belirli bir büyüklüğe ulaşmak zorundadır. Bu belirli büyüklük sınırını aştığı anda ise, bölünme süreci programlanmış bir şekilde başlar. Hücrenin şekli bölünmeye uygun olarak yayvanlaşmaya başlarken, DNA da kendini kopyalar. Bunun anlamı şudur: Hücre bir bütün olarak bölünmeye "karar vermekte" ve hücrenin içindeki farklı parçalar bu bölünme kararına uygun olarak davranmaya başlamaktadırlar. Hücrenin böylesine kollektif bir işi başaracak yeteneğe kendi başına sahip olmadığı açıktır. Bölünme işlemi, Allah'ın emri ile başlar ve başta DNA olmak üzere hücrenin tüm parçaları buna göre hareket eder. İçinde 3 milyar harflik bir bilgi bankası bulunan DNA molekülü, helezon şeklinde bir merdivene benzer. Kopyalama işlemi başladığında ilk olarak "DNA helikaz" adındaki enzim olay yerine gelir ve DNA'nın helezon şeklini bir fermuar gibi açmaya başlar. Bunun sonucunda DNA'nın heliks şeklinde birbirine dolanmış olan kolları ayrılır. "DNA helikaz" her zaman tam vaktinde görev başındadır ve görevini kusursuzca, şaşırmadan ve DNA'ya hiçbir zarar vermeden yerine getirir. DNA molekülü, artık iki şerit halinde bölünmüştür. Şimdi sıra "DNA polimeraz" enzimindedir. Bu enzimin görevi, DNA'nın ikiye ayrılan kollarını, yeni bir şeritle tamamlamaktır. Bunun için DNA'nın her bir şeridini oluşturan her bilginin karşısına, uygun olan bilgiyi bulup getirir. Bu son derece olağanüstü bir durumdur. Atomlardan oluşmuş, şuur ve akıldan yoksun bir enzim, DNA'nın yarım kolunu tamamlamak için gereken bilgileri tespit edebilmekte, onları hücre içindeki ilgili yerlerden temin ederek yerlerine yerleştirmektedir. Bu işlem sırasında en küçük bir hata dahi yapmamakta, 3 milyar harfi en doğru şekilde tek tek tespit ederek tamamlamaktadır. Bu esnada başka bir polimeraz enzimi de, DNA'nın diğer yarısını benzer şekilde tamamlamaktadır. Bütün bunlar olup biterken, DNA sarmalının ayrılan iki parçasının birbirine tekrar dolanmaması için "heliks sabitleyen enzimler" DNA'yı uçlarından sabit tutarlar. Böylece her iki DNA şeridinin eksik olan yarıları ortamda hazır bulunan malzemelerle tamamlanır ve iki yeni DNA molekülü üretilmiş olur. Operasyonun her kademesinde enzim denilen ve adeta gelişmiş robotlar gibi çalışan uzman proteinler görev yapar. Özellikle bu safhalar sırasında gerçekleşen pek çok kompleks ara işlemler vardır ki, bunlar ayrıca bir kitap konusu olacak kadar geniştir. Kopyalama sırasında ortaya çıkan yeni DNA molekülleri, denetleyici enzimler tarafından defalarca kontrol edilir. Yapılmış bir hata varsa -ki bu hatalar son derece hayati olabilir- derhal tespit edilir ve düzeltilir. Hatalı şifre kopartılıp yerine doğrusu getirilir ve monte edilir. DNA'nın yapısını keşfeden bilim adamları James Watson ve Francis Crick, 1950'li yıllarda "Mükemmel Biyolojik İlke" olarak ortaya attıkları kopyalama sürecini çok basite indirgemişlerdi. Halbuki bugün bilinmektedir ki, DNA'nın kendini kopyalaması bilim adamlarını hayranlık içinde bırakan bir komplekslik taşımaktadır. DNA'nın en küçük şeridinin kopyalanması için dahi yirmi ayrı protein ve enzim mutlaka mevcut olmalıdır.(1) Prof. Werner Gitt kopyalamadaki kusursuzluğu şöyle dile getirmektedir: DNA öyle bir yapıya sahiptir ki, hücre her ikiye bölündüğünde DNA da kendini kopyalar. Bölünen hücrelerin her ikisi de, bölünme ve kopyalama işleminden sonra kesinlikle aynı genetik bilgiye sahiptir. Bu kopyalama kusursuzdur.(2) (1) L. R. Croft, How Life Began, Evangelical Press, İngiltere, 1988, s. 37. (2) Werner Gitt, In the Beginning was Information, 3. baskı, Almanya, 2001, s. 90.

http://www.biyologlar.com/en-ileri-kopyalama-teknolojisi

Tıp, Biyoloji, Moleküler Biyoloji ve Genetik Üzerine Açıklamalar ve Meslek Seçimi İle İlgili Tavsiyeler

Merhaba. Moleküler Biyoloji ve Genetik okumakla Tıp okuyup Genetik alanında uzmanlaşmak arasındaki farkları bana anlatabilecek biri varsa bilgilendirsin lütfen. Benim hedefim Boğaziçi Moleküler Biyoloji ve Genetik kazanmaktı fakat bunu söylediğimde istisnasız herkes Tıp okuyup Genetik alanında uzmanlaş, diğer türlü çok zor iş bulursun bla bla diyor. Okuldaki meslek seminerlerinden Moleküler Biyoloji ve Genetik'e de Tıp okuyup uzmanlık yapmış bir kişi sunuma gelince ve aynı yolu izlememizi önerince...Bu yüzden büyük bir kafa karışıklığı yaşamıştım. Daha iyi karşılaştırmam için bir örnek vermeniz mümkün mü? Evrim Ağacı olarak bu okurumuza ve benzer sorular soran diğer okurlarımıza şöyle bir cevap vermek istiyoruz: Sayın Işın Altınkaya, İlk olarak şunu söylemeliyiz ki, Biyoloji ve Tıp çok farklı iki disiplindir. İkisi de son derece önemlidir; ancak burada önemli olan ne "iş bulma" kaygısı olmalıdır, ne de diğer insanların söyledikleri. Önemli olan sizin ilgi alanınız, istekleriniz, düşüncelerinizdir. Biyoloji, "yaşam bilimi" demektir. 3 temel doğal bilimden bir tanesidir. Son derece genel bir alana hitap eder: Fizyoloji, Ekoloji ve alt dalları, Evrimsel Biyoloji, Mikrobiyoloji, Biyokimya, Genetik ve alt dalları, Hayvan Davranışları, Viroloji, Histoloji, Sitoloji, Nörokimya, Enzim Kinetiği, Hormonlar, Biyofizik, Biyoinformatik ve daha onlarca alanı barındırır. Siz bu genel alanlardan birinde uzmanlaşabileceğiniz gibi, herhangi tek bir canlı üzerine yoğunlaşarak (örneğin bazı kuşlar ya da örneğin gül bitkisi gibi) ömrünüzü bu canlıların incelenmesine hatta bu canlıların sadece tek bir özelliğinin araştırılmasına adayabilirsiniz (örneğin Rosemary Grant ve Peter Grant çifti 25 yıllarını yalnızca Galapagos Adaları'ndaki Darwin'in İspinozlarına adamışlardır). Biyoloji ile tüm canlılık ve doğa hakkında çok özel bir yaşam görüşü edinebilirsiniz, diğer bilim dallarıyla işbirliği yaparak insanların bin yıllardır cevap aradığı sorulara bilimsel yaklaşımlarda bulunabilirsiniz ve daha da güzeli, istediğiniz herhangi bir canlının veya canlı grubunun, şu anda yaşıyor olsun veya yok olmuş olsun, herhangi bir özelliğini veya genel olarak tüm o canlı grubunu araştırabilirsiniz ki bu da sonsuz bir çalışma alanı demektir. Moleküler Biyoloji ve Genetik, Biyoloji'nin onlarca alt dalından yalnızda bir tanesidir. Bu alanı seçtiğinizde, %100 net olmasa da, büyük oranda alanınızı belirlemiş olursunuz. Tabii ki Moleküler Biyoloji ve Genetik'in de pek çok alt dalı vardır; bunlardan birine yönelebilirsiniz; ancak Biyoloji'deki daha genel alanlardan bir tanesine dönmeniz, özel ilginiz olmadığı takdirde zor ve anlamsız olacaktır. Bu alanı seçtiğinizde, "Ben Biyoloji'yi moleküler düzeyde incelemeye ve özellikle Genetik ile uğraşmaya karar verdim." demiş olursunuz ve tüm eğitiminiz daha ağırlıklı olarak bunun üzerine olur. Yine de çok abartmaya ya da sınırlandırılmışlık korkusuna gerek yok, insan istediği müddetçe her alanda uzmanlaşabilecektir, buna az sonra geleceğiz. Çünkü unutmamak gerekir ki, bu alanın Biyoloji'den kopmasının sebebi, alanının son derece genişlemesiyle beraber, başlı başına bir disiplin olabilecek kadar gelişmesidir. Genel olarak Moleküler Biyoloji ve Genetiği, yukarıda saydığımız Biyoloji dallarından bir kısmına moleküler düzeyde (o alanlarda söz konusu olan olayların biyokimyasal olarak incelenmesi) ve özellikle de genetik açıdan (genlerin etkileşimleri ve genlerin özellikler üzerindeki etkileri) bakmayı hedef alan bilim dalıdır. Son derece faydalı ve güzel bir alan olduğu açıktır. Tıp ise çok daha sınırlı bir alanın, çok daha geniş bir açıdan incelenmesini hedef alır. Tıp, tek bir canlı ve daha spesifik olarak hayvan türünü inceler: İnsan. İnsana çok geniş bir açıdan bakış sağlar tıp bilimi. Bütün kaslarını, kemiklerini, dokularını, organlarını, hücrelerini, bunların anormalliklerini, birbirleriyle ilişkilerini, hormonal düzenlemelerini ve insana dair hemen her şeyi öğrenirsiniz. Tıp bilimi de Biyoloji gibi geneldir; ancak Tıp, Biyoloji'nin insana odaklanmış hali gibidir ve bunun dışarısına çıkmaz. Tıp mezunu olduktan sonra gireceğiniz uzmanlık sınavıyla, önünüze pek çok seçenek sunulur ancak bunların tamamı yalnızca ve yalnızca insanla ilgilidir; aralarındaki temel fark, insana bakış açıları ve insanın belirli özellikleri konusunda uzmanlaşmalarıdır. Tıp mezunları, "Evet, ben sadece insan odaklı çalışmalar yapmak istiyorum." diyen insanlar olmalıdır. Daha sonradan cerrahi, hastalıklar, vb. konularda uzmanlık gelecektir. Tıp üzerine Moleküler Biyoloji ve Genetik okuyan biri de, insan genetiği üzerine çalışabilecektir; çünkü bu uzmanlığı sırasında bazı genel bilgiler öğrense bile, 6 yıllık insana odaklı eğitimi sebebiyle en iyi bildiği hayvan insan olacaktır. Yani alanı çok geniş olmayacaktır. Zaten 6 sene tıp okuduktan sonra başka bir canlıya odaklanmak istemek saçmadır, böyle bir istek varsa doğrudan Biyoloji ya da Moleküler Biyoloji ve Genetik okunmalıdır. Dediğimiz gibi tıp, özellikle insanı konu alan, insanı seven ve insanlar ve hastalıklarıyla uğraşmak isteyenlerin alanıdır ve burada çalışacaklar da bu özelliklere sahip olmalıdır. Şimdi bir örnek üzerinden bu disiplinlerin bakış açılarını inceleyelim: örneğin Ornitorenk olarak bilinen Platypus isimli hayvanın elektrik kullanarak su içerisinde mükemmel bir şekilde yön bulabilmesini incelemek istediğimizi düşünelim. Biyoloji okumuş ve daha sonra Evrimsel Biyoloji, Su Ekolojisi veya Hayvan Davranışları gibi bir alanda uzmanlaşmış birisi, bu davranışın canlı üzerindeki sonuçlarını inceleyebilecek, diğer canlılarla ilişkilerini gözlemleyebilecek, av-avcı ilişkilerini anlayabilecek, bu özelliğin nasıl ve ne basamaklardan geçerek evrimleşmiş olabileceğini izah edebilecek ve bunun gibi daha fiziksel, daha "gözlenebilir", daha dışsal özellikleriyle uğraşabilecektir. Bir Moleküler Biyoloji ve Genetik uzmanı, bu canlının genlerine bakarak hangi genlerin bu özelliğin gelişimini kontrol ettiğini izleyebilecek ve moleküler düzeyde ne tip olaylar sonucu bu elektriksel uyartıların oluştuğunu çözebilecektir. Eğer Popülasyon Genetiği gibi bir alanda uzmanlaşmışsa, bu özelliğin genetik olarak Ornitorenk popülasyonlarında nasıl dağıldığını gözlemleyebilecek; aradaki genetik farklardan giderek bazı evrimsel sonuçlara ulaşabilecek ve değerlendirebilecektir. Burada unutmamak gerekir ki, Biyoloji okumuş biri de Moleküler Biyoloji ve Genetik üzerine seçmeli dersler alarak bu alanda uzmanlaşabilir. Bunun tersi genellikle doğru olmamakla birlikte, Biyoloji sonrası Moleküler Biyoloji ve Genetik okuyan biri, doğrudan Moleküler Biyoloji ve Genetik okuyan biri kadar geniş çapta konu bilgisine sahip olamayacaktır. Tıp ise ornitorenk ile ve herhangi bir özelliği ile ilgilenmez, ilgilenemez. Bu konunun üzerinde bile durmuyoruz bu yüzden. Ancak, bir Biyolog ve bir Moleküler Biyolog, insanın hastalıkları ve üretilen ilaçların bu hastalıklar ve insan bünyesi üzerindeki etkileri konusunda, insanın genel anatomisi haricindeki özel durumlar ve bu durumların insan üzerindeki etkileri konusunda ve özellikle de insan üzerinde cerrahi bir ameliyat yaparak hastalıkların ve sorunların düzeltilmesi konusunda hiçbir bilgiye veya gerekli miktarda bilgiye sahip değildir. Elbette ki bir Biyolog veya Moleküler Biyolog ve Genetikçi, insan ve genel özellikleri hakkında bilgiye sahiptir. Elbette, özel ilgi alanı insansa, bu konuda daha da geniş bilgiye sahip olabilecektir. Ancak doktorlar, insana "müdahale etmeyi" bilirler. İnsanlarda görülen hastalık ve problemlere karşı hangi kimyasalların kullanılması gerektiğini, ne tip bir yöntemle tedavi edilmesi gerektiğini, ameliyat gerekiyorsa bunun nasıl yapılması gerektiğini, vs. bilirler. Tıp, insan ve insan hastalıkları bilimidir. Bunu belki biraz teknisyen-mühendis benzetmesiyle açıklayabiliriz: Mühendis, uygulama bilim dallarından birisinde uzmanlaşmış ve oldukça teorik bir eğitimden geçmiş bir bilim insanıdır. Teknisyen ise, göreceli olarak kısa ama çok daha fazla pratik uygulamaya yönelik bir uzmanlıktır. İkisi de olmadan, teknoloji anlamında hiçbir iş yürümez. Çünkü mühendis, bilim üretir, var olan bilimi geliştirir. Ancak bunun uygulamaya dökülmesi için teknisyenler şarttır. Devrim Arabaları isimli filmde mühendis-teknisyen çatışması işlenir ve ikisinin de olmazsa olmaz olduğu güzel bir şekilde vurgulanır. Gerçekten de, birinin olmadığı bir durumda, diğerini aramak mantıksızdır. Benzer şekilde bir Biyolog veya Moleküler Biyolog ve Genetikçi, bilim üretir, var olan bilimi geliştirir. Daha sonra başka meslek grupları işin içine girer. Örneğin bir hastalığı, Biyologlar inceler ve hastalığın etkenlerini durdurabilecek bir yöntem bulurlar. Daha sonra Kimyagerler buna yönelik kimyasallar üretirler ve ilaç şirketleri bunun pazarlamasını yaparlar. Doktorlar, bu hastalıkları incelerler ve piyasadaki farklı kimyasallardan (ilaçlardan) hangisinin bu hastalığa ve insanın genel bütünlüğüne ve işleyişine en uygun olanı olduğunu seçerler. Doktoların en önemli görevi, insanların tıbbi sorunlarını zamanında ve doğru bir biçimde teşhis etmek ve var olan bilimi doğru yorumlayarak en uygun çözümü bulmaktır. Yani biri olmadan, diğerinin hiçbir anlamı kalmaz. Biyologlar istediği kadar bilim üretsinler, bunu düzgün bir biçimde insanın sorunlarını çözmekte kullanamazsak (doktorlar), özellikle de kibrimiz göz önüne alındığında insan türü kısa sürede yok olur. Benzer şekilde bilim üretilmediği ve geliştirilmediği sürece, istediğimiz kadar doktorlar yetiştirelim, hastalıklara sebep olan varlıkların gelişim dahilinde buna ayak uyduramadığımız sürece hiçbir anlamı kalmayacaktır. Burada, tekrardan, ÇOK ÇOK ÖNEMLİ BİR UYARI yapmak istiyoruz: Bu çıkarımlarda her zaman "sıradan" bir insanı göz önüne aldığımızı unutmayınız! Özel bir ilgi, tüm bu söylediklerimizi alt üst edebilecektir! Size, bu yazının yazarı olarak kendimden bir örnek vereyim ve bu kısmı kendi ağzımdan anlatayım: Ben, Makina Mühendisliği son sınıf öğrencisiyim. Buna rağmen, sayfamızdaki yazıların %99'u bana ait. Bu nasıl olabilir? Son 11 senedir Evrimsel Biyoloji ile ilgilenmekteyim ve oldukça kapsamlı araştırmalar yapmaktayım. Bu sürenin, pek çok insanın mezuniyetten sonra övünerek söyleyeceği bir süre olduğunu düşünüyorum: "11 senedir bu işin içindeyim..." gibi. Bu isteğim ve merakım sayesinde konuyla ilgili geniş bir bilgiye sahip olduğumu düşünüyorum ve bunları yazıya döküp, akademik araştırmalarla destekleyecek kadar kendisini geliştirdim, hala da geliştiriyorum. Alanım Makina Mühendisliği olmasına rağmen Biyoloji dersleri de alıyorum ve okulu bitene kadar 6 Biyoloji dersi alacaktır (yan dal eğitimi almak ile eşit düzeyde). Bunlardan 1 tanesi, normalden farklı olarak Yüksek Lisans dersi (Evrimsel Biyoloji konusunda). Bunu yapılabilmemin tek yolu, isteğimi ortaya koymam, çabalamam ve bu isteğimi akademisyelere gösterebilmemdir. Bunu gören bir eğitmen, yolunuzu açmak için her şeyi yapacaktır. Araştırmalarım ve isteğim sayesinde kendimi akademik olarak da geliştirmekteyim ve şu anda Evrimsel Biyoloji konusundaki akademik araştırmalarda görev almaktayım. Peki ben ne yaptım da işler böyle garipleşti? Üniversite puanıma göre tercih yaptım. Yüksek gelen puanımdan ötürü, yıllarımı harcadığım alanı seçmektense, yüksek puanlı bir bölümü seçtim. Hem de, ilgi alanımdan tamamen zıt bir alanı! Neyse ki, isteğim sonraları tercihime baskın geldi ve yönelimimi değiştirdim, araştırmalarımı yaptım ve ortak bir alan (payda) bulabildim. Gelecekte, son derece önemli gelişmeler kaydedilern Biyorobotik alanında çalışmanın yanısıra, şahsi çabalarım ve mümkün olursa bu alanda yapacağım Yüksek Lisans veya Doktora sayesinde Evrimsel Biyoloji üzerinde de uzmanlaşmayı hedefliyorum. Buradan çıkarılması gereken ders şu: Aklınıza gelmeyecek yöntemlerle hedeflerinize ulaşabilirsiniz. Bunu en kısa yoldan yapmak, elbette ki istenen ve beklenen durumdur. Çünkü bu sayede, diğer insanlar kendilerini isteklerine yönelmeye harcarken, siz alanda uzmanlaşmaya zaman harcayabilirsiniz. Yani ben, kafama koydum: Ben hem mühendis, hem de bir biyolog, yani bir bilim insanı olacağım! Siz de bu şekilde kafanıza bir hedef koyun ve peşinden gidin. Mutlaka başarılı olacaksınızdır. Dolayısıyla bir insanın "para derdi"nden önce "ne istediği" önemlidir. Çünkü sonradan, insan ne yapıp edip isteklerine geri dönmekte, asıl uzman olduğu alanlarda çalışmayı denemektedir. Ne yazık ki sistem dahilinde çoğu zaman yüksek puanlı yerler seçilmekte ve sonrasında pişmanlıklar veya bu örnekte olduğu gibi "istenilen alan" ile "seçilen alan"ın birleştirilme çabaları gözlemlenmektedir. Siz siz olun, tercihinizi YALNIZCA (bu kadar açık ve net söylüyoruz) ne istediğinizi göz önüne alarak yapın. Çünkü sevdiği bir alanda çalışan bir insan, ne olursa olsun para kazanabilecek, ne olursa olsun o konunun uzmanı olmak için her yola başvuracaktır; yukarıdaki örneğimizde olduğu gibi. Şimdi, konumuza geri dönelim: Meslek seçiminde yapmanız gereken şunlardır: Ne istediğinizi, şapkanızı çıkartıp önünüze koyun ve düşünün. Birden fazla alansa, bunları bir kağıda dökün. Daha sonra, istediğiniz alanlar hakkında çok kapsamlı bir araştırma başlatın. İnterneti ve tanıdıklarınızı kullanın. Üniversitelere gidip akademisyenlerle ve öğrencilerle konuşun. Kimse yadsımaz sizi, merak etmeyin. Bir meslekle ilgili en doğru bilgileri, o meslekte görev alan insanların bileceğini unutmayın. Doğrudan onlara sorun. Bizler gibi belli alanlarda uzmanlaşmış kişiler varsa, onlarla görüşün. Sadece artıları değil, eksileri de öğrenin. Bunları not alın. Kısaca, bilimsel bir araştırma yolunu takip edin. En sonunda da, gönlünüzden geçen mesleği tercih edin. Sakın insanların dayanaksız iddialarına göre meslek seçimi yapmayın! Eğer sizin için de, ailelerde genelde olduğu gibi para önemliyse (ki unutmayın, para gerçekten de önemlidir), o zaman onların dediklerini de dinleyin. Ama unutmayın: Para, mesleğe verilmez. Para, emeğe ve emeğin peşinden koşan verilir. Dolayısıyla hangi meslekte çalışıyor olursanız olun, hayallerinizin peşinden koştuğunuz sürece parayı bulacaksınızdır. Er ya da geç. Ancak göreceli olarak zor para kazanılan mesleklerde, ailevi ekonomik durumunuzu ve zor zamanları da göze alabileceğinizden emin olun. Kör bir şekilde hareket etmeyin. Meslek seçiminde düşülecek en kritik hata şudur: "Bu bölümün puanı daha yüksek, demek ki bu bölüm daha iyidir!" Bu, düpedüz bir saçmalıktır. Sınav sisteminde puanın yüksek olması, mesleğin iyi/kötü olması hakkında bir fikir vermez. Puan, insanların tercih miktarını gösterir. Daha çok tercih edilen bir meslek, daha revaçta demektir. 1960'larda, İnşaat Mühendisliği açık ara farkla en yüksek puanla alan meslekti. Günümüzde ise Elektrik ve Elektronik Mühendisliği bu şekilde. Düz ve yanlış mantıkla, İnşaat Mühendisliği'nin 1960'lardan beri "kötüleştiğini", Elektrik ve Elektronik Mühendisliği'nin ise "iyileştiğini" mi düşünmeliyiz? Asla! Sadece insanların tercihleri ve genel anlamıyla trendler (moda), Elektrik ve Elektronik Mühendisliği'na kaymıştır. İşe yine düz mantıkla bakacak olursak, Petrol Mühendisliği ve Maden Mühendisliği en "kötü" meslekler olmalıdır. Hangi insanın mantığı bunu kabul edebilir? Petrol, insan yaşamının ve politikasının ana belirleyicisidir. Maden ve dolayısıyla malzeme olmadan, hiçbir mühendislik iş yapamaz. Her meslek önemlidir. Ki bu sebeple vardırlar. Kimse kafadan meslek uydurmaz. Meslekler, ihtiyaçtan doğar. Benzer şekilde, Antropoloji, Arkeoloji gibi bölümler "kötü" müdür? Bunu iddia edene gülmek gerekir. Evet, belki para kazanmak, popüler mesleklere göre biraz daha zor olabilir; ancak işini iyi yapan bir Arkeolog, Dünyaca ünlü biri haline gelebilir (ki bu düşünüldüğü kadar zor değildir; sadece çaba gerektirir) ve bir doktordan, bir mühendisten çok daha fazla para kazanabilir. Bunlar, ekstrem örnekler değildir; sadece insanın içinde biter ve bilim üretme isteğine bağlıdır. Sakın ama sakın, mesleğinizi sınav puanına göre seçmeyiniz! Yazarlarımızdan ÇMB buna uymadığı için, şimdi, mesleki eğitiminin son senesinde, isteklerinin peşinden gitmeye karar verebilmiştir (gerçi hayatımdan memnunum çünkü nasıl adımlar atmam gerektiğini öğrendim, uyguluyorum. Ama ben gerek ailem, gerek geçmişim, gerek kendi çabalarım, gerek karakteristik özelliklerim açısından şanslıydım. Herkes bu kadar şanslı olmayabilir veya şans yüzünüze gülmeyebilir). Bu şekilde zorlayıcı yollara sapmaktansa, en baştan kararınızı doğru veriniz. Unutmayın: Milyarder olabilme potansiyeline sahip olduğunuz ama sevmediğiniz bir alandansa, ekonomik açıdan "sıradan" olarak addedilen ama sevdiğiniz/istediğiniz bir alanı yeğleyin. Çünkü bu istek, o mesleğin, muhtemelen o konuda hiçbir bilgisi olmayan insanlarca yaftalandığı "sıradan"lığını silip atacak, akıl almaz başarılara imza atmanızı sağlayacaktır. Burada bir diğer konunun önemi ortaya çıkmaktadır: Bir meslekle ilgili (çalışma alanları, kazanabileceği para, vb.) yorumlar yapan insanlar, o konuda sadece televizyondan duyduklarıyla mı yorum yapmaktadırlar; yoksa konu hakkında geniş bir bilgiye sahipler midir? Ne yazık ki anne-babalar, sadece popüler olarak duyulanlardan etkilenerek "Moleküler Biyoloji çok kötü, tıp ne güzel meslek." gibi yorumlar yapmaktadırlar. Bu, bilimsel olmamakla birlikte, son derece yanlış yönlendiricidir. Bu sebeple Evrim Ağacı olarak, aramızdaki ebeveynleri de kibarca uyarmak ve bir ricada bulunmak istiyoruz: Evlatlarınızın meslek seçimlerinde, onların isteklerine önem verin. Unutmayın ki siz öldükten sonra da o meslekle uğraşacak olan evlatlarınız olacak, ömürlerini o mesleğe adayacak olan evlatlarınız olacak. Dolayısıyla bunun seçimini yapmak, sadece ve sadece onlara düşer. Sizlere şunu tavsiye ediyoruz: onları araştırmaya ve sorgulamaya yönlendirin: Güzel Sanatlar mı istiyor? Nedenini ona sorun, kendi kendisini tatmin edecek cevaplar verip veremediği ölçün ve anlamasını sağlayın. Ve eğer gerçekten kendisini ikna edebildiyse, bırakınız yapsın. Emin olun, sizin dayattığınız ya da gönlünüzde geçen meslekte ulaşacağı başarıdan çok daha iyilerine ve daha önemlisi, çok daha tatmin edicilerine ulaşabilecektir. Hayatınızın her alanında mantığınızla, tarafsızlığınızla, bilim ile hareket edin. Duygularınızı, kararlarınıza karıştırmaya başladığınız anda, hatalar da beraberinde gelmeye başlayacaktır. Bunlar toz pembe hayaller değil, hayatın gerçekleri ve dönemeçleridir. Bir insanın hayatını kendisinin şekillendirmesinden daha önemli bir özgürlük olamaz. Unutmayın! Bu hayat sizin ilk, tek ve son hayatınız. Seçimlerinizi ona göre yapınız. Umarız açıklayıcı olabilmiştir. Saygılarımızla. ÇMB (Evrim Ağacı) www.evrimagaci.org

http://www.biyologlar.com/tip-biyoloji-molekuler-biyoloji-ve-genetik-uzerine-aciklamalar-ve-meslek-secimi-ile-ilgili-tavsiyeler

Tıpta Nanoteknoloji Kullanımı

Tıpta Nanoteknoloji Kullanımı

Latince "nanus" kelimesinden gelen nano kelimesi cüce anlamına geliyor. Bilim alanında nano kelimesinin günümüzdeki anlamı ise metrenin milyarda biri anlamına gelen teknik bir ölçü birimidir.

http://www.biyologlar.com/tipta-nanoteknoloji-kullanimi

Nanoteknoloji ve Nano Tıp

Nanoteknoloji ve Nano Tıp

Nanoteknoloji Nedir : Atomları ve molekülleri tek tek işleme ve yeniden düzenleme yoluyla kullanışlı,materyal,araç ve sitem yaratma sanatı ve bilimi.

http://www.biyologlar.com/nanoteknoloji-ve-nano-tip

Biyolojik Elementler Nelerdir. Biyolojik Silahlar ve Biyosensörler

Biyolojik Elementler Nelerdir. Biyolojik Silahlar ve Biyosensörler

BAKTERİLERİN bir kısmı görünmeyen dostlarımızdır; bazıları sindirim sistemimize yardım ederken, bazıları vücudumuzdaki zehirleri yok ederler.

http://www.biyologlar.com/biyolojik-elementler-nelerdir-biyolojik-silahlar-ve-biyosensorler

Sağlık Bilişim Zirvesi’nde “Sağlıkta İnovasyon” konuşuldu

Sağlık Bilişim Zirvesi’nde “Sağlıkta İnovasyon” konuşuldu

İstanbul’da gerçekleştirilen “Uluslararası Sağlıkta Bilişim Zirvesi 13” kapsamında sağlık yönetiminin geleceği, yönetimde bilişimin değişen rolü, ilaç ve tıbbi cihaz yönetimi, yeni yapılanmada dijital veriyi kim nasıl yönetecek, inovasyon, bulutta sağlık, hemşirelik bilişimi gibi konular üzerinde bilgiler paylaşıldı. Hizmet kalitesi teknoloji ile artıyor Zirve kapsamında Cisco tarafından oluşturulan dijital hastane platformu Cisco Satış Müdürü Sabri Gürpınar tarafından tanıtıldı. Gürpınar dijital hastanede; dijital hasta takip teknolojileri, hastaların medikal bilgilerini arşivleyen ve hekimlerin karar mekanizmalarına destek vererek tedavi süresini kısaltan, tüm görüntüleme alanlarında kullanılabilen sistemler, hastane bilgi sistemleri, e-hemşirelik uygulamaları, güvenlik teknolojileri, veri korunması ve depolama araçları, yönetsel süreç entegrasyon otomasyonları, dijital kurumsal iletişim ve pazarlama teknolojileri, call center ve crm sistemlerinin en ileri modelleri yer alıyor. Sanal hastanede ayrıca; kronik hasta takip teknolojileri, hologram ile sanal vizit, ileri teknoloji tanı ve tedavi araçları, akıllı yenidoğan bakım üniteleri, robotik cerrahi sistemleri, akıllı evde bakım cihazları de bulunduğunu belirtti. Cisco …… Cem Yener, son dönemde teknoloji dünyasında gündemde olan “Bulut Bilişimi”nin de sağlık sektörünü etkilediğini söyleyerek “kaynak paylaşımı ve maliyet kontrolü açısından çok önemli olan bulut bilişimi, birden fazla kurum programları, sunucuları veya veri merkezleri paylaşarak kullanıcılara dağıtılabiliyor. Bulut hastane alt yapısı olan hastaneler talebe bağlı olarak kendi kendine kullanım özelliği sayesinde sağlık organizasyonları, yeni işlem kapasitesi, depolama birimi veya yeni bir programa ihtiyaç duyduklarında buna bulut sağlayıcısından kolaylıkla ulaşabiliyorlar” dedi.http://www.medical-tribune.com.tr

http://www.biyologlar.com/saglik-bilisim-zirvesinde-saglikta-inovasyon-konusuldu

Dünyanın İlk Elektronik Bitkisini Yaptılar

Dünyanın İlk Elektronik Bitkisini Yaptılar

Linköping Üniversitesi laboratuvarlarında çalışan bilim adamları, damarlarından elektronik devreler geçen canlı bir gül yetiştirmeyi başardı.Sibernetik organizma (Cyborg) dediğimiz zaman herkesin aklına, insan görünümlü robotlar geliyordur. Bunu değiştiren, İsveç’te bulunan Linköping Ünversitesi araştırmacıları, damarlarından elektronik devrelerinin geçebildiği sisteme sahip bir gül yetiştirmeyi başardı.Magnus Berggren tarafından yönetilen ekip, bu işlemle birlikte iki olasılık görüyor. Bitkinin gelişimini kusursuz şekilde monitörleyebilme ve fotosentezden faydalanıp güç üretebilmek. Projede henüz o düzeye gelinmemiş ancak gülün sistemine elektrik akımı yüklenerek rengi değiştirilebilmiş. Bu etkileyici başlangıcın yapılabilmesi iki yıllık araştırma ve geliştirmeye dayanıyor. Elektronik GülUmeå Bitki Bilim Merkezi yardımcı yazarı Profesör Ove Nilsson konuyla ilgili şu şekilde açıklamalarda bulundu: “Daha önceleri canlı bitkilerin bazı moleküllerini ölçebilmemiz için gerekli araç ve gereç yoktu. Şimdi ise bitkinin gelişimi sırasında bazı maddelerin birleşimini etkileyebiliyor ve güle şekil verebiliyoruz. Ben burada daha fazlasını öğrenebileceğimizi düşünüyorum.”Bu projeyi etkileyici kılan ise tamamen bitkinin kendi mimarisi ve biyolojik sisteminin kullanılıyor olması. İşlem tabi ki basit bir şekilde kabloların damarlara yerleştirilmesi ile olmamış. Bitkinin sistemine iletken polimerler yerleştirilmiş. Suda çözümlenen bu polimerler bitkiye verilmiş ve böylece sistemde dolaşım yapraklara kadar doğal olarak ulaşabilmiş.Takım bu polimerleri bitkiye uydurabilmek için daha önceleri düzinelerce polimer çeşidi denemiş ancak ya bitkiyi zehirlemiş ya da dokuyu zedelemiş. Daha sonra PEDOT-S:H adı verilen polimer, çözüm olarak bulunmuş ve gülün sistemine girilebilmiş. Kökten alınan polimer, yavaşça gül içinde dağılmış ve geçtiği yerlerde ince bir tabaka oluşturmuş. Bu da zamanla 10 santimetreye kadar çıkabilen kablo sistemine dönüşmüş. Yapraklara kadar gönderilen bu polimerlerle nano selülöz da iletilmiş. Böylece elektro kimyasal hücreler elektrolitlerle beslenilmiş ve akım uygulandığında bitkinin yapraklarının renk tonu değiştirilebilmiş.Daha önce dünyada benzeri olmayan bu çalışma ile araştırmacılar, bitkilerin fotosentez yeteneğini kullanıp güç üretmek istiyor. http://shiftdelete.net

http://www.biyologlar.com/dunyanin-ilk-elektronik-bitkisini-yaptilar

Sadece İnsan Olmak

Sadece İnsan Olmak

Sadece insan olmanın farkındalığında olmaya son günlerde çok ihtiyacımız var. Başarabildiğimizde herkesi kabul edip, herkesi sevgiyle kucaklayabiliriz. İşte o zaman birbirimizi anlar sorunlarımıza sorumluluklarımız çerçevesinde çözümcül yaklaşımlar bulabiliriz.Dünyaya insan olarak geldik ve insan olarak gideceğiz. Tek bir amacımız var o da kendimizi gerçekleştirmek. Bu yolculuğumuza çocuk olarak başlıyoruz, tertemiz bir alan var içimizde, hiç bir kayıt, hiç bir yargı yok. Saf düşünceler, saf bir zihin. Büyüme yolculuğu başlıyor , ailemiz, çevremiz, ülkemiz, dünyamız her biri ayrı yansıyor  bilinçaltımıza. Kendimizi gerçekleştirme planımız doğrultusunda ihtiyacımız olanları kaydediyoruz. Bunu algıladıklarımızı silerek, bozarak, genelleyerek yapıyoruz. Sonuçta bizi ifade eden bir biçim alıyoruz ve davranışlarımızla da bunu yansıtmaya başlıyoruz. İnançlarımız var, değerlerimiz var artık ve kendimizi bilme bilincine gelene kadar bunları robot gibi, tekrar tekrar yaşıyoruz. Ne zaman kendimizi farketmeye başlıyoruz ki o zaman farkındalıklar başlıyor. Ondan sonra tekrar başa dönmeye yani bilinçaltımızdakileri farkederek dönüştürmeye ve çocuk saflığımıza geri dönmeye çalışıyoruz. Bu süreç hep birlikte ve her birimizin farklı seviyelerden oyuna katılmamızla gerçekleşiyor. Hep bir arada ve hep birlikte deneyimlerin içindeyiz. Sonuç ve süreç hepimiz için aynı çünkü hepimiz insanız.  Kendini gerçekleştirme süreci uzun ve sancılı bir zaman gerektiriyor. Başlangıçta robotik düzen içinde kendimizi diğer insanlardan ayırıp robot gibi davranırken, kendimizi ifade, kendimizi koruma, yaşanan deneyimleri kontrol etme, insana hükmetme  ihtiyaçlarımızla buluşuyoruz. Ortaya çıkan ben akıl ile var olmaya çalışıyor ve kişisellik deneyimleri bireysellik deneyimlerine dönüşmeye başlıyor. Güçlenen ego ben bilirim algısıyla varlığını sürdürüyor. Bu durum deneyimlerle bize bizi göstermeye başladığında zorlayıcı da olmaya başlıyor.  İşte farkındalık bu aşamada ortaya çıkıyor ve dönüşüm çemberine geçiş gerçekleşmiş oluyor.Biz hiç ayrı değiliz ki aslındaŞimdilerde insan üzerinde dünyanın evrimleşme enerjileri etkileşim yaratmaya başladı. Zaman algısının hızlanmasıyla dönüşüm  süreçlerinde de kısalmalar gözlenmekte. Artık deneyimlerimizdeki yansımalarımız çok güçlendi ve Dünyaya bakışımız da eskisi gibi değil. Kişisellikleri devre dışı bırakmayı seçiyoruz artık. Bireysellikler yerini bütünselliğe bırakmakta. Şüphesiz tüm bunları uyanan bilinçler gerçekleştirebilmekte. Durum böyle olunca da insan olmanın sorumluluğu artık uyanmış bilinçlerin yansımalarında saklı. Çünkü ne yaptığımızın bilinci ile hareket edebiliyorsak evrimleşme sürecinde henüz robotik davranışları bırakamamış insan kardeşlerimize empati duymak, onları anlamak ve kendi ulaştığımız gerçeklik farkındalığını onlara aktarma sorumluluğumuz da var demektir.Böylesi bir davranış sağduyuyu, sakinliği, dinginliği,  olaylar karşısında seyirci kalabilmeyi ve birbirimize karşı şefkat gösterebilmeyi gerektirmektedir. İnsan olabilmenin sorumluluğu burada yatmaktadır. Sağduyu büyük resme bakabildiğimizde ortaya çıkarabileceğimiz bir davranıştır. Öyleki evrendeki herşeyin neden sonuç ilişkisi içinde gerçekleştiğini kavramak ve bu anlayış içerisinde olayların idrakine vararak davranabilmektir.Kendi içimizde bir ve bütün olabilmek İnsan olabilmek için herbirimizin içinden  geçtiği devinim süreçlerinde negatif algıyı da, pozitif algıyı da deneyimleriz . Her iki algı potansiyeli de içimizde var olmaktadır. Değişim , dönüşüm için olmazsa olmaz olan bu durumda negatif algılarımızla gerçekten yüzleşememişsek ve onları görmezden gelmişsek asla kendimizi gerçekleştiremeyiz. Negatif algı potansiyelimizi hiçbir zaman yok sayamayız çünkü o bizi bütünleyen bir diğer yanımızdır.  Yüzleşemediğimizi anlamanın yolu karşımızdakinde gördüğümüz negatif davranışlardır. Hala onları tanıyor ve hala yargılıyorsak bizde kendi sürecimizi tamamlayamamışız demektir. İçsel dünyamızdaki optimum denge kendi içimizdeki karanlığı  kabul edip onu aydınlatmakla olmaktadır. Böylece negatif yanlarımız güçlü yanlarımız olarak var olacaktır. Mutlak sorumluluk duygusu ve vicdan ile dengelerimizi kurabilirsek optimum dengeyi yakalamamız mümkündür.Sadece insan olmanın farkındalığında olmaya son günlerde çok ihtiyacımız var. Başarabildiğimizde herkesi kabul edip, herkesi sevgiyle kucaklayabiliriz. İşte o zaman birbirimizi anlar sorunlarımıza sorumluluklarımız çerçevesinde çözümcül yaklaşımlar bulabiliriz.Ruya YükselKaynak: İNDİGO

http://www.biyologlar.com/sadece-insan-olmak

Teknoloji gelişirken hasta başı tıp sanatı yok mu oluyor?

Teknoloji gelişirken hasta başı tıp sanatı yok mu oluyor?

Cutting for Stone’un  tanınmış yazarlarından, Stanford Üniversitesi’nde infeksiyon hastalıkları uzmanı Prof. Dr. Abraham Verghese ile Stanford Üniversitesi araştırmacılarından Dr. Robert Harrington tıpta hümanizmin rolü hakkında konuştu. Dr. Harrington: Kardiyovasküler tıpta bir çoğumuz işimizin teknik kısmı üzerine odaklanmaktayız. Görüntüleme, stres testleri, kateterizasyon, MR, BT- fakat kardiyoloji aslında, hasta başında, kalbi dinleyerek ve duyduklarımız üzerine düşünerek gelişen bir alandır. Sahip olduğumuz bunca teknolojinin yanında bunlar artık sıklıkla gözden kaçmaktalar. Dr. Verghese: Bence önemli olan bu olağanüstü mesleğin derin tarihiyle bağlantımızı hiç koparmamak. Yaptığımız şey, basitçe hastalığın biyolojisini bulmak ve tedavi sağlamaktan çok daha fazlası. Biz, sadece biyolojik bir makine olmayan, derin ve kompleks hisleri olan insanla ilgileniyoruz. Gerek duyulan sadece tedavi değil, aynı zamanda iyileşmedir bence. Tıbbın hümanistik tarafı tam da bunun üzerine eğilmeyi gerektirmektedir.Öğrencilerime anlattığım güzel bir analoji var.  Günün sonundan işten eve döndüğünüzde evinizin kapısını, kilidi paramparça halde ve sonuna kadar açık halde bulduğunuzu düşünün. Tüm değerli eşyalarınız gitmiştir; fiziksel kaybınızdan dolayı perişan olursunuz. Aynı zamanda bir çeşit saldırı acısı çekersiniz; biri sizin kutsal mekanınıza girmiş, güven duygunuzu yıkmış, size ait olanları almıştır. Birkaç saat sonra da, diyelim ki polis bunu yapanı bulduğunu ve kaybettiğiniz tüm eşyaları size geri getirdiğini söylemiş olsun. İşte bu noktada siz, tedavi olmuş olursunuz, ama iyileşmiş olmazsınız. O saldırıya bağlı ihlal edilmişlik duygusunun acısı o kadar büyük olabilir ki o daireden taşınmayı bile düşünürsünüz. Bir şekilde, sizin için aynı yer değildir artık.Bence biz, bir çok hasta için hastalığın bu iki hususu da içerdiğini unutuyoruz. Her zaman fiziksel kayıp hissi vardır, ama buna daima,  ‘neden ben? neden şimdi?’ sorularını sorduran ruhsal saldırıya uğramışlık hissi eşlik eder. Bana göre, bizim tıptaki itibari sorumluluğumuzun bir parçası ve insanların duyduğu güveni boşa çıkarmamanın bir şartı da hem fiziksel kayıp hem de saldırıya uğramışlık hislerine hitab etmektedir. Tıbda hümanizm bu noktada sahneye çıkmaktadır. Sadece vücuda değil, ruha da hizmet ettiğimize yönelik bir hatırlatmadır bu. Dr. Harrington: Çok güzel bir analoji bu gerçekten. Akademik hekim olarak rolünüzü nasıl görüyorsunuz ve eğitici görevine yaklaşımınız nasıl?Dr. Verghese: Öğretmekle ilgili size söyleyebileceğim, öğretmenin öğretene öğrettiğidir. Öğretmek için öğrenmeniz gerekir. Ben bunun bizi hep taze tuttuğunu düşünüyorum ve aynı zamanda öğretme ritüeli de beni eğlendiriyor. Her bir öğrencim için orada yarattığım etkinin onlara ilk kez anlatıyor gibi olduğumu hissettirmesi gerektiğini ve bundan yorgun olduğum hissini aksettirmemem gerektiğini her zaman hatırımda tutuyorum. Eğer düzgün yaparsak bir insana bir ömür boyunca öğretmek bir çok başka insanı da etkiler. Bu çok büyük bir sorumluluktur çünkü öğretinizi diğer binlercesinde bir fark oluşturacak şekilde bir kişinin eylemlerine aktarabilirsiniz. Bu nedenle çok ciddiye aldığım ve aynı zamanda da çok büyük memnuniyet duyduğum bir iş öğretmek.Bence geçtiğimiz birkaç yılda hasta başı becerilerinin tehlikede olduğu hissi artmakta. Eğer bir an önce bu becerileri öğretmez ve iletmezsek robottan daha farklı olmayacak mezun ettiklerimiz. Veri konusunda, en son model şu ve bu hakkında oldukça iyiler, fakat biz onların hala genomikten daha önemli olan bir çeşit gözlem yapmalarını istiyoruz. Gömleğinin ön cebinde sigara paketi olduğu belli olan biri kliniğe geldiğinde biz çoktan onun geleceği ve kardiyak riskleri hakkında ondan alabileceğimizden çok daha fazlasını biliyor oluruz. Bu kadar basit bir gözlemi kaçırmak utanç verici olurdu. Bu becerileri aktarmak şu an beni en çok heyecanlandıran şey.Yazarlık ve Tıbbı BirleştirmeDr. Harrington: Profesyonel hayatınıza yazarlığı nasıl sığdırıyorsunuz? Doktorluktan ayrı bir şey mi? Sizin gibi hem yetenekli bir hekim hem de yetenekli bir yazar bu iki tutkuyu nasıl birleştiriyor?Dr. Verghese: İki farklı şapka olmaları kavramında direniyorum, yazar şapkam ve hekim şapkam var. Ben hekim olarak kendimi inanılmaz ayrıcalıklı hissediyorum. Eğer birinden vazgeçmem gerekseydi yazarlıktan kolayca vazgeçebilirdim ama bence benim yazarlığım da hekimliğimden geliyor, kurgu romanı bile yazsam hala hekim şapkası taktığımı hissediyorum. Yazmanın bana kattığı bir diğer güzel şey de ne düşündüğümü anlamamı sağlamasıdır. Yazma eylemi kişinin bir şeyi sadece düşünmekten çok daha derinlemesine anlamasını sağlıyor. Bu nedenle de ben her zaman ne düşündüğümü anlamak için yazdığımı düşünüyorum.http://www.medical-tribune.com.tr/

http://www.biyologlar.com/teknoloji-gelisirken-hasta-basi-tip-sanati-yok-mu-oluyor

Karanlık Bilim'' Konulu Röportaj

Karanlık Bilim'' Konulu Röportaj

Konular: Biyolojik Silahlar, Klonlama Teknolojisi, Hayvanlara Zarar Vermeden Besin Üretimi, Beyin Okuma, Hafıza DepolamaSoruları Hazırlayan: Arsel Acar (Evrim Ağacı)Cevaplayan: Çağrı Mert Bakırcı (Evrim Ağacı)Düzenlenme Tarihi: 25 Haziran 2013Soru: İyi günler. Uzun bir aradan sonra sizlere tekrar birkaç soru sormak istedik, çünkü bunlar bazılarımızın gerçekten merak ettiği konulardır. Bilim denilince akla her zaman elde edilen başarılar gelmektedir. Bunlarla beraber bizlere sunduğu ürünlere de bakarak Bilimin harika bir şey olduğunu söyleyebiliriz, ancak filmlerde de bazen gösterildiği gibi Bilimin bir de kötü yanları olabilmektedir. Bilirsiniz ki bazı insanlar gelecekte insanların ürettikleri süper silahlardan dolayı yok olacağını düşünmektedir. Biraz da bu karamsar yönleri üzerinde durmak isteriz. İlk sorumuz Biyolojik Silahlar hakkındadır. Bunlar hakkında neler düşünüyorsunuz ve ne tür önlemler alınmalıdır? Evrim Ağacı: Merhabalar! Gerçekten harika ve cevaplanması güç sorular, elimizden geldiğince açık ve net bir biçimde fikirlerimizi söylemeye çalışalım. Bazı sorularınız doğrudan etikle ilgili olduğu için Evrim Ağacı ekibinin genel fikirlerini yansıtan, bir miktar öznel olabilecek yanıtlar vermek durumunda kalacağız. Şunu en baştan belirtmekte fayda var:Bilim bize gerçeklerle ilgili cevaplar verir, bizi gerçeklere ulaştırır. Ancak o gerçeklere ne anlamlar yükleyeceğimizi öğretemez. Dolayısıyla bir insan bir doğa olayına bakıp arkasındaki metafizik süpergüçlere inanmayı seçerken, bir diğeri tamamen sıradan ama göze hoş gelen bir doğa olayı olarak algılamayı tercih edebilir. Benzer şekilde doğanın işleyişine insanlar çeşitli anlamlar yüklemişlerdir; ancak bu anlamların hiçbirini genel geçer ve evrensel bir kabulü, anlamı ve geçerliliği bulunmamaktadır. Son olarak, sorularınızın da hedef aldığı gibi, insanlar edindikleri bilgileri doğaları gereği farklı amaçlar için kullanmışlardır. İşte bilim, bize bunların hangilerinin doğru, hangilerinin yanlış olduğunu öğretemez. Bilim gerçekleri ortaya koyar, doğruları ve yanlışları değil. Doğrular ve yanlışlar özneldir, bireyden bireye değişir; ancak gerçekler evrenseldir, değişmez. Bilim, gerçeğe ulaşmaktaki yegane aracımızdır; ancak bize gerçeğe ulaştıktan veya ona alabildiğine yaklaştıktan sonra, onunla ne yapacağımızı gösteremez. İşte bu yüzden bilim gerçekler üzerine kuruluyken, etik doğrular ve yanlışlar üzerine kuruludur. Dolayısıyla etik mevzularda neredeyse hiçbir zaman genel geçer kabullere varılamaz. Bu da sorularınızı ister istemez öznel cevaplama zorunluluğunda bırakıyor bizi. Yine de, bunu yaparken bile, yapımız gereği olabildiğince nesnel, bilimsel ve objektif olmaya ve bilimsel verilerden yararlanmaya çalışacağız. Umarız okurlarımız için faydalı olur.Biyolojik Silahlar gerçekten de insanların, en azından bu konulardan haberdar olan insanların korktuğu bir olgudur. Açık konuşmak gerekirse, korkmak da yerindedir. Ancak bu korkuyu abartıp, bir fobi haline getirmek ve beyni bu fobiyle işlevsizleştirmek hatadır. Korkularımızın üzerine gidebilmeli ve çözümler yaratabilmeliyiz. Biyolojik silahlara da böyle yaklaşmak gerekir. Biz burada, en tipik örneği üzerinden giderek konuya yaklaşacağız: Biliyorsunuz, her insanın kendine has, eşsiz bir genetik kodu bulunmaktadır. Bu kodun çok büyük bir kısmı (%99.9 civarı) diğer insanlarla, %98.77'si şempanzelerle ve daha düşük miktarları diğer canlılarla ortak olsa da, geriye kalan ufak kısım, iki insanı birbirinden ayrı kılar. İşte bir biyolojik silah, bu farklılığı hedef alacak şekilde imal edilirse, çok tehlikeli sonuçlar doğurabilir. Bu "silah"tan kastımız, genellikle insanların aklına gelen tüfekler, füzeler, vs. değil, mikroskobik canlılardır: virüsler ve bakteriler. Bu silahlar, istenildiği şekilde programlanacak olursa, sadece belli genetik yapıyı hedef alabilir ve onların genetik kodlarını değiştirerek ölümlerin ya da yapısal deformasyonların oluşmasına neden olabilirler. Basit bir örnek vereyim: şu anda ne kadar mümkün, bilmek zor olsa da, genetik olarak tasarlanacak bir virüs, sadece Y kromozomuna sahip bireyleri, yani erkekleri hedef alarak onların kısırlaşmasına neden olabilir. Böylece insan türünü kolay yoldan sonlandırabilirsiniz. Benzer şekilde, belli coğrafi farklılıkları kazandıran genleri tanıyıp, sadece bu genlere sahip bireyleri etkileyen virüsler tasarlamak mümkün olabilir. İşte bu durumda, kitlesel bir yok oluş, sadece istenen özellikteki bireylerin yok olmasını sağlayarak elde edilebilir. Bu kulağa korkunç geliyor; ancak bu tip uygulamalar pek mümkün ve giderek kolaylaşıyor. Öyle ki, CIA ve FBI gibi kurumlar farklı ülkelerdeki öğrenci topluluklarına ve tekil bireylere dahi ulaşarak biyolojik silahlarla ilgili ne konumda olduklarını öğrenmeye çalıştıkları sempozyumlar düzenliyorlar. Evrim Ağacı olarak olmasa da, ODTÜ Biyoloji ve Genetik Topluluğu olarak biz de böyle bir konferansa katılmıştık San Francisco'da... Dolayısıyla bundan devlet bazında da korkuluyor, çünkü bir garaj laboratuvarında bile sentetik biyoloji ve genetik mühendisliği teknikleri kullanılarak biyolojik silahlar elde etmek mümkün. İlla az önce anlattığım teknik yapıda olması da şart değil: sadece biyolojik dokuları hedef alan aşındırıcı kimyasal tepkimelere neden olan moleküller inşa edilebilir örneğin. Böylece bu kimyasalların salındığı ortamdaki tüm biyolojik unsurlar yok olabilecektir. Tabii anlatıldığı kadar kolay değil, istenen özellikleri seçen işaretleyicilerin (markerların) bulunması oldukça güç oluyor genelde. Bu yüzden biyolojik silah üreteceğim diye yola çıkan birçok grup, çabalarını muhtemelen herhangi bir biyolojik ayrım yapamayan, kimyasal bir silahla sonlandıracaktır. Kimyasal silahın da tespiti daha kolaydır ve başı ciddi anlamda belaya sokacaktır. Tespiti zor olduğu ve çok tehlikeli olabileceği için biyolojik silahlardan çekinilmektedir. Ancak şu etapta, laboratuvarda üretilerek dışarı sızdırılan HIV, SARS, grip gibi virüslerin olduğu masallarına kanmamak gerekir. Bunlar doğal süreçte evrimleşen, evrimsel geçmişlerini net olarak bildiğimiz virüslerdir. Bunların biyolojik silahlarla pek alakası yok. Kimse böyle kitlesel ve herkesi kolayca etkileyebilecek bir biyolojik silahla uğraşmaz, kendilerinin ölmesi demek olur. Üstelik her biyolog, evrimi az çok anlamış olmasından ötürü, yaratacağı biyolojik unsurun evrimleşeceğini ve kontrolden çıkabileceğini bilir. Dolayısıyla bu konulara kör bir bilgiyle yaklaşmamak lazım. Dediğimiz gibi, sanıldığından daha zor olan; ancak imkansız olmayan konular bunlar. Dünya'nın sonununsa bundan geleceğini hiç sanmıyoruz. Biyolojik bir silahtan çok daha hızlı ve kolayca tüm insanlığı silebilecek kadar fazla nükleer silahımız bulunuyor gezegenimizde. Birbirimizi 24 saat içerisinde tamamen yok etmemiz oldukça kolay...Soru: ''The Island'' (Ada) adlı filmde zengin insanlar para verip kendi klonlarını üretmektedirler. Gerçek kişiler hastalandığında ve bir organa ihtiyaç duyduklarında bu klonlardan faydalanabilmektedir. Peki gelecekte böyle bir şey mümkün müdür ve bu ahlak sistemimizi nasıl etkileyebilir? Klonlama teknolojisinin bize sunacağı olumlu şeyler nelerdir?Evrim Ağacı: Klonlama teknolojileri giderek güçleniyor ve sıradışı şeyler başarılmaya başlandı (geçtiğimiz günlerde sadece tek bir damla kan kullanılarak bir fare klonlanmıştı, hatta aynı fareden 600 adet kopyalanabilmişti). Ancak insanların "başarı" sözcüğüne yükledikleri anlamlar farklı farklı oluyor. Çoğu insan sadece bahsettiğiniz filmlerden "bilimsel" bilgilere erişiyorlar, bu yüzden birçok şeyi olduğundan farklı anlıyorlar. Örneğin biz, klonlama teknolojilerinde %1-3 civarında bir başarıya sahibiz, 2013 yılı itibariyle. Yani klonladığımız her 100 canlıdan 97-99 adeti ölüyor veya başarısız oluyor. Bu oldukça düşük bir başarı yüzdesi; ancak yapılmaya çalışılan şey düşünüldüğünde, oldukça iyi sayılabilir. Şu anda birçok sorunla karşı karşıyayız, bunların başında da klonların kısa telomer ve yaşlı hücrelerden ötürü erken ölümü geliyor. Ancak ileride, gelişen teknolojilerle bu sorunu aşacağımızı düşünüyoruz. Böyle bir durumda, dediğiniz ve filmin iddia ettiği klonların yaratılması mümkün olacaktır. Ve filmin iddasındaki "yedek organ depoları" da mümkün olabilecektir. Henüz hiçbir insan kopyalanmadığı için, kopyalanan yüksek bilişsel düzeydeki (algılama, özbilinç, özfarkındalık, vs.) bir beynin nasıl davranacağını bilemiyoruz. Yani kopyalanan bireyin özellikleri, kopyalamak için kullanılan bireye ne kadar benzeyecek. Burada, biyolojinin yüz yıla yakın bir süredir devam eden tartışması devreye giriyor: genler, çevreye karşı... Genler ne kadar etkili? Çünkü klon, %100'e yakın bir oranda kaynak canlıyla aynı genlere sahip olacak. Çevre ne kadar etkili? Çünkü klonladığımız canlıların birebir aynı davranmayacağı aşikar, çevre de oldukça etkili hayvan davranışlarında (bkz: ayrık ikiz deneyleri). Dolayısıyla ahlaki sorunlar muhtemelen beynin kopyalanmasından çok, bu klonun özgürlüğü ve haklarıyla ilgili olacaktır. Bu sorunları da bu kadar az satırda çözüme kavuşturmak imkansız; ancak bize göre, en net çözüm, klonun da sıradan bir bireyin tüm haklarına ve özgürlüklerine sahip olması gerektiği yönündedir.Soru: Hazır klonlamadan bahsetmişken, ''Cloud Atlas'' (Bulut Atlas) adlı filmde insanlara hizmet etmek için aynı tür klon üretiliyordu ve kendilerine ait özel bir hayatları yoktu. Daha sonra da bu klonlar imha ediliyordu. Böyle bir şeyin olması sizce mümkün müdür ve mümkünse bunun hakkında neler düşünüyorsunuz?Evrim Ağacı: Öncelikle filmin son derece uçuk ve kafa karıştırıcı olduğunu söylemeliyiz. Ama oldukça zihin açıcı ve zorlayıcı bir filmdi de... Film özelinden gitmenin pek bir anlamı yok. Aynı tartışmaya geleceğiz çünkü. Dediğimiz gibi, bizce hiçbir canlı, klon olmasından ötürü düşük seviyeli haklara sahip olmamalıdır. Henüz bu kadar yaygın değil bu teknoloji, ondan bu tartışma zorlayıcı gelebilir; ancak bir 50-100 yıl içerisinde klonlarla daha içli dışlı olacağımızı düşünüyoruz. Sanıyoruz klonlarla ilgili sorunlar, geçtiğimiz yüzyılda siyahilerin ve benzerlerinin çektiği sorunlara benzer olacak. İnsanlığın tarihinden ders alacağını ummaktan başka şimdilik yapacak pek bir şey yok.Soru: Vegan olan insanlarla her zaman tartışmalar yaşanmaktadır. Peki gelecekte onları da mutlu edebilecek şekilde kendi etimizi üretebilir miyiz ve bunu başarabilirsek bu bizim için ne kadar sağlıklı olacaktır? Gelecekte bunların yerine hap kullanacağımız da hayal edilmektedir. Böyle bir şey sofra kültürünü ve keyfini elimizden alsa da kalabalık olan insan nüfusu için bir tür çare olabilir mi ve bedenimizin ihtiyaçlarını karşılayabilir mi? Bunların yanında eğer kendi yiyeceğimizi üretmeye başlarsak, bu doğadaki dengeyi nasıl etkileyecektir?Evrim Ağacı: Evet, veganlar çok ilginç bir insan grubu. İçlerinde çok bilgili olanlar var; ancak ne yazık ki azınlıktalar. Birçoğu, bizim "radikal vegan" olarak tanımladığımız, et yeme düşmanı değil, et yiyenlerin de düşmanı olan ve bunu körü körüne savunan insanlar. Bu üzücü; ancak burada onları eleştirerek zaman kaybetmek istemiyoruz, zaten bunu ele aldığımız bir makalemiz bulunuyor.Veganlık bir tercihtir ve abartılı olmasa da, sağlık açısından olumlu sonuçları olan bir tercihtir. Evrim Ağacı olarak vejetaryenliği destekliyoruz; ancak bilinçli ve dengeli yapılması şartıyla tabii. Az önce bahsettiğimiz yazımızda da ele aldığımız gibi, bu vegan tartışmalarını sonlandıracak ve hayvan dostlarımızın canlarını kurtaracak en kolay çözüm, yapay etler olacaktır. Bir biyolojik unsuru sıfırdan yaratmak oldukça zordur, bunu kabul etmeliyiz. En nihayetinde bu unsurlar milyonlarca ve milyarlarca yıllık evrimsel sürecin bir ürünüdür, bir anda oluşuvermemiştirler. Ne yazık ki bizlerin milyarlarca yılı yok, hedeflerimize birkaç yılda erişmek istiyoruz. Bu sebeple, yapay biyolojik unsurlarla uğraşıyoruz; ancak bu oldukça zorlu, anlattığımız gibi. Fakat çok önemli gelişmeler var, geçtiğimiz aylar ve yıllarda kök hücreler kullanılarak et üretilebilmişti mesela. Tabii birçok sıkıntısı ve eksiği bulunuyor. Sizin de tahmin edeceğiniz gibi, besleyicilik ve içerik açısından sıkıntıları var. Ayrıca teknolojiler çok da ucuz değil, üzerinde çok çalışılması gerek. Umuyoruz ki bu sorunların üstesinden geleceğiz ve et yemek isteyen, bunu tercih eden (ki doğamızda da normal olarak bulunmaktadır) bireyler de hiçbir canlıya zarar vermeden bu diyetlerini sürdürebilecektirler.Haplar da bir diğer olasılık, gayet mümkündür. Ne kadar yaygınlaşır, bilmek zor. Ancak uzay araştırmalarında buna benzer beslenme süreçleri uygulanıyor, biliyorsunuz. Burada şunu anlamak gerek: vücudumuz, teknik olarak, ağzımızdan girene bakmaz. Vücudumuz, ağzımızdan girenlerin yapıtaşlarına ayrıldıktan sonra edindiklerine bakar. Dolayısıyla bir aminoasidi etten ya da ottan ya da kapsülden almanız fark etmez. Tabii işin psikolojik haz boyutu var, kimse hap yerken şöyle sulu, orta pişmiş bir biftek veya lezzetli bir kuru fasulye yerken aldığı hazzı almaz. Ancak en nihayetinde, vücudumuzda kullanılanlar bu yiyeceklerin yapıtaşlarıdır. Bu sebeple haplarla da dengeli beslenmek mümkündür. Zaten veganlar da bazı eksiklerini bu şekilde tamamlamaktadırlar; her besini bitkilerden elde etmek mümkün olmadığından ya da kimi zaman çok zor olabildiğinden. Dolayısıyla önemli olan vücuda giren yapıtaşı (aminoasitler, nükleotitler, şekerler, yağ asitleri, mineraller, vitaminler) miktarları ve çeşitleridir. Bu gözetildikten sonra, her türlü beslenme uygun olacaktır.Kendi besinlerimizi üretmemiz, doğayı pek fazla etkilemez. En azından olumsuz yönde. Çünkü insan bir "top-predator" yani en üst düzey avcı türdür. Kendisinin avcısı bulunmaz, besin zincirinin en üzerindeki hayvan türlerinden birisidir. Dolayısıyla diğer tüm türler, insan için potansiyel bir av ve besindir. Eğer ki biz besinlerimizi tamamen veya kısmen yapay olarak üretecek olursak, avımız konumundaki canlıların üzerindeki baskı bir nebze olsun azalacaktır. Ne var ki zaten insan türü kendi besinini kendi yetiştirip üretmektedir (et/tavuk çiftliklerinde olduğu gibi). Dolayısıyla sosyal yaşantımızda olduğu gibi, avlanma sürecimizde de doğadan kendimizi izole etmiş vaziyetteyiz. Bu da, beslenme kaynaklarımızı yapaylaştırmamız halinde, doğanın bundan pek de fazla zarar görmeyeceğini, tam tersine yarar bile görebileceğini söyleyebiliriz. Hele şu "kürk" ve "deri" giyimi, "hayvan sirkleri" ve benzeri boş tutkularımızdan kurtulursak, hayvan dostlarımızı epey rahatlatacağız gibi.Soru: Nöroloji dalında her zaman yeni araştırmalara rastlamaktayız ve bu tarz gelişmeler gerçekten umut vericidir ancak ileride ''Beyin Okuma'' gerçek bir şey haline dönüşebilir mi? Bu insanların mahremiyetini olumsuz yönde etkilemez midir? Bununla beraber ''Hafıza Depolaması'' da bir gün mümkün olabilecek mi?Evrim Ağacı: Evet, beyin okumanın kolay bir uygulama haline dönüşeceğinden oldukça eminiz. Günümüzde sıkıntıları olmakla birlikte, bu kısmen başarılabiliyor bile. Çünkü beynimiz de, tüm baş döndürücü özelliklerine rağmen, basit hücreler yığınından ibaret. Hiçbir doğaüstü gücü yok, tamamen bilimsel olarak anlaşılabilir; fakat çok karmaşık bir organ. Her geçen yıl beyni daha iyi tanıyoruz ve teknolojimizin de gelişmesiyle beyni manipüle etmeyi giderek daha iyi başarıyoruz. Beyin okuma da bu uygulamalardan sadece biri.Esasında, en başında değindiğimiz gibi, bu uygulamanın mümkün olmasından sonra ne yönde kullanılacağı insanların niyetlerine bağlıdır. Bu teknoloji, felçlilerin iletişiminde çığır açabilecek, felci en azından iletişim açısından önemsiz bir hastalık haline getirecektir. Bu, müthiş bir gelişme olurdu. Ancak sizin de endişe ettiğiniz gibi, art niyetli kullanımları sonucu bireysel mahremiyet de sıkıntıya girebilir. Ancak teknoloji genelde çift yönlüdür: bir teknoloji birilerine bir şey kazandırıyorsa, mutlaka ona engel olacak karşı teknolojiler de üretilir. Örneğin telefonların iletişimini kesen sinyal bozucular (jammerlar) gibi... Yani böyle bir teknoloji yaygınlaşacak olursa, karşı teknolojileri de olacaktır diye düşünüyoruz. Dolayısıyla kontrolsüz yapılması durumunda art niyetli kullanımlar olabilecek olsa da, aşırı sorunların önüne geçilebilecektir diye düşünüyoruz. Hafıza depolaması da oldukça muhtemel gözüküyor. Çünkü hafızayı giderek daha iyi anlıyoruz. Örneğin ''Sil Baştan'' (Eternal Sunshine of the Spotless Mind) filminde olduğu gibi, spesifik anıları silmeyi bile başardık. Biyofizik alanındaki çalışmalar her geçen gün hafızanın nasıl oluştuğu, hangi moleküller aracılığıyla hangi anıların depolandığı, anıların depolanma yerleri ve biçimleri gibi sırları çözüyoruz. Bu zorlu bir iş; ancak bilim bunu başarıyor. Gelecekte bu süreçler tamamen anlaşıldığında, beyindeki anıları başka yerlere depolamamız, aktarmamız, silmemiz, vb. uygulamalar mümkün olabilir.Soru: Sorularımıza vakit ayırıp cevap verdiğiniz için teşekkür ederiz. Gerçekten de karmaşık konular olduğu için elbette tüm cevapların sizin elinizde olmadığını biliyoruz fakat yine de fikrinizi almak istedik.Evrim Ağacı: Evet, görüleceği gibi çoğu sorunuza olumlu cevap verdik. Çünkü bugünün bilim kurgusu, yarının gerçekleri olacak. Dünün bilim kurgusunun bugünün gerçekleri olduğunu unutmayalım. Jules Verne bundan onlarca sene önce, biz daha Ay'a çıkmamışken Ay seyahatlerini yazdı, ortada bir tane bile denizaltı yokken, denizler altında yirmi bin fersahtan bahsetti, kitabına konu yaptı. Daha yakın zaman bilim kurgu yazarları, düşünen, algılayan robotlardan bahsetti, bunlar günümüzde giderek sıradanlaşıyor. Dolayısıyla tüm bu biyolojik unsurların geleceğin gerçekleri olmamaları için hiçbir neden yok. Elbette bunlar, daha önceden bazı yazarlar yazdı diye gerçek olmuyorlar. Bu yazarlar, bilimsel gelişmeleri iyi analiz edip, neyin gelecekte mümkün olabileceğini öngörebilen usta isimler. Gerçekten de, bulunduğumuz bilimsel noktalar, bu olasılıkları giderek doğrulayan bir yönde ilerliyor.Bakalım gelecek bizlere neler gösterecek...Büyük üstat Carl Sagan'ın dediği gibi:"Oralarda bir yerlerde, harika bir şeyler keşfedilmeyi bekliyor."Bu güzel röportaj için teşekkür ederiz. Umarız faydalı olacaktır.   http://evrimagaci.org

http://www.biyologlar.com/karanlik-bilim-konulu-roportaj

Geko ve Moleküler Çekim Kuvveti

Geko ve Moleküler Çekim Kuvveti

Geko, nemli tropik bölgelerde yaşayan bir tür kertenkeledir. Ancak bu kertenkele diğer hem cinslerinden bir özelliğiyle ayrılır. Geko duvarda veya tavanda, düz bir yolda yürüyormuşçasına rahat hareket edebilir ya da cilalı bir zeminde baş aşağı bir konumda koşturabilirler. Hatta düz bir tavana tek ayağı ile tutunup, vücudunu aşağı bırakarak asılı durabilirler.Gekonun ayaklarının hangi özelliği zemini sıkıca kavranmasına imkân tanımaktadır? Geko ayaklarında bir yapışkan madde salgılayarak tutunuyor olabilir mi? Bu mümkün değil; çünkü hayvanda yapıştırıcı madde salgılayacak herhangi bir salgı bezi mevcut değildir.Üstün kavrama özeliğinin vantuzlama yoluyla sağlanması da imkânsız. Çünkü gekonun ayakları vakum ortamında da iş görebiliyor. Bu gekonun vantuzlama yöntemini kullanmadığının en büyük göstergesi. Havanın olmadığı yerde, bir pompayı zemine yapıştırmanın imkânsız olduğunu hatırlayın. Elektrostatik çekimde de söz konusu değil; çünkü yapılan deneylerde gekonun elektron iyonu yüklenmiş havada bile yüzeylere tutunabildiği görülmüştür. Eğer elektrostatik çekim kullanılıyor olsa idi havaya yüklenen iyonlar, bu çekim kuvvetini etkileyip gekonun tutunmasını engellerdi. Portland'taki Lewis & Clark College'dan Çevre Fizyoloğu Kellar Autumn ve University of California Berkeley'den Bio-mühendis Robert Full tarafından liderlik edilen ve Massatchusetts IS Robotics tarafından desteklenen geko takımı gekonun nasıl tırmandığını mikroskobik açılardan incelemişlerdir. Geko ayaklarında, belki de sadece nükleer fizikçilerin haberdar olabilecekleri bir kuvvet mevcuttur: Hayvanın ayak parmakları, tıpkı bir kitaptaki sayfalar gibi ince doku yaprakları ile kaplıdır. Her bir yaprak "setae" adı verilen yüz binlerce kıl benzeri uzantılarla kaplıdır. Bir tek gekoda bu kıllardan 2 milyonun üzerinde sayıda mevcuttur. Bu staeler spatula benzeri yüzlerce uca ayrılmaktadır. Her bir ucun kalınlığı milimetrenin beş binde biri kadardır (bir bakteriden bile küçük).   Geko takımının üyeleri bir tane setae'yi ayırıp mikroskobik bir alıcıyla yapışkanlık gücünü ölçtüler. Gekonun ayaklarını uyararak araştırmacılar setayı alıcıya bastırdılar ve sonra geri çektiler. Ve bir tek setanın şaşırtıcı bir güçle çabalarına karşı geldi, bir karıncayı kaldırabilecek kadar bir gücü vardı. Bu kıllar hayvanın topuklarına bakacak biçimde konumlandırılmıştır. Geko adım atarken, ayak tabanını yüzeye bastırır ve hafifçe geriye çekerek, kılların zemine maksimum düzeyde temas etmesini sağlar. Bu esnada ayak ile yüzey arasında, moleküler düzeyde "Van der Vaals" adı verilen zayıf bir çekim kuvveti oluşur. Bu bağlar, bitişik iki atomun taşıdığı elektrostatik yükten kaynaklanır. Bir atom pozitif yüklü çekirdeğin negatif yüklü elektron bulutuyla çevrilmesinden oluşur. Eğer çekirdeğin pozitif yükü elektronların negatif yüküne eşitse atom bir yük taşımaz. Ancak elektronlar çekirdeğin etrafında gelişi güzel dolaşırlar. Bazen hepsi çok kısa bir an için olsa dahi atomun bir tarafında toplanırlar. Bu durumda atomun bir tarafı geçici olarak negatif yüke sahipken diğer tarafı artı yüke sahip olacaktır. Bu değişken yükler çevredeki atomları da etkiler: Bir ağacın gövdesine değen bir setayı gözünüzde canlandırın. Şimdi setanın ucundaki atomun elektrik yüklendiğini ve pozitif yüklü tarafının ağaca yakın olduğunu hayal edin. Pozitif yük ağacın gövdesindeki en yakın atomların elektronlarını çekecek ve her iki atomu bir araya getirecektir. Ayak dolayısıyla da kıllar, belirli bir açı ile kaldırılınca çekim kuvveti de ortadan kalkacak ve hayvan ilerleyebilecekti. Van der Waals kuvveti sizin eliniz ve duvar arasında da vardır ama çok zayıftır. Atomik seviyede bakacak olursak elinizin yüzeyi dağlarla kaplı gibidir ve sadece tepedeki atomlar duvarla temas ederler. Ancak gekonun ayağındaki binlerce ıspatula ucu tıpkı bir tutkal gibi duvara yapışır. Ancak eğer gekonun parmakları gerçek yapışkanla kaplı olsaydı (veya bir zamanlar bilim adamlarının sandığı gibi vantuzlarla) gekonun her ayağını kaldırdığında bu yapışkanlığı kırmak için çok fazla enerji harcaması gerekirdi. Ancak geko takımının bulgularına göre, gekonun duvara değdiği açıyı değiştirmesi ayağını çekmesi için yeterlidir. Van der Vaals kuvvetini ortaya çıkaran faktör ayaktaki tüycüklerin konumu ve sıklıklarıdır. Kaynak: http://www.populerbilgi.com/hayvanlar/geko.php Emre ALTINTAŞEğitim ve STK'lar Sorumlusu/Education and Non-Governmental Organizations RepresentativeFaruk Yalçın Zoo Faruk Yalçın Hayvanat Bahçesi ve Botanik Parkı A.Ş.Tuzla Yolu Cad. No: 15 (297) 41870 Darica Kocaeli TurkiyeGsm: +90 541.852.37.36 Tel: +90262.653.66.66 Faks: +90262.654.02.69www.farukyalcinzoo.com emre.altintas@farukyalcinzoo.com

http://www.biyologlar.com/geko-ve-molekuler-cekim-kuvveti

2015 Yılında Tanımlanmış 10 İlginç Canlı

2015 Yılında Tanımlanmış 10 İlginç Canlı

Her yıl bilim insanları ormanlara, çöllere ve müze koleksiyonlarına hayvanları incelemek için gidiyorlar. Eğer şanslılarsa da, yeni türleri keşfedebiliyorlar.

http://www.biyologlar.com/2015-yilinda-tanimlanmis-10-ilginc-canli

 
3WTURK CMS v6.03WTURK CMS v6.0