1 T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ FARMASÖTİK BİYOTEKNOLOJİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ Hazırlayan Bilge AKTAŞ Danışman Doç. Dr. Gökçen YUVALI ÇELİK Bitirme Ödevi Haziran 2014 KAYSERİ i BİLİMSEL ETİĞE UYGUNLUK Bu çalışmadaki tüm bilgilerin, akademik ve etik kurallara uygun bir şekilde elde edildiğini beyan ederim. Aynı zamanda bu kurallar ve davranışların gerektirdiği gibi, bu çalışmanın özünde olmayan tüm materyal ve sonuçları tam olarak aktardığımı ve referans gösterdiğimi belirtirim. Bilge AKTAŞ ii YÖNERGEYE UYGUNLUK “Farmasötik Biyoteknolojinin Tarihsel Gelişimi” adlı bitirme ödevi Erciyes Üniversitesi Lisansüstü Tez Önerisi ve Tez Yazma Yönergesine’ ne uygun olarak hazırlanmıştır. Hazırlayan Danışman Bilge AKTAŞ Doç. Dr. Gökçen YUVALI ÇELİK Farmasötik Biyoteknoloji Anabilim Dalı Başkanı Yrd. Doç. Dr. Dilşad ONBAŞLI iii “Farmasötik Biyoteknolojinin Tarihsel Gelişimi” adlı Bitirme Ödevi Erciyes Üniversitesi Lisansüstü Tez Önerisi ve Tez Yazma Yönergesi’ne uygun olarak hazırlanmış ve Farmasötik Biyoteknoloji anabilim dalında Bitirme Ödevi olarak kabul edilmiştir. Tezi Hazırlayan Danışman Bilge AKTAŞ Doç. Dr. Gökçen YUVALI ÇELİK Farmasötik Biyoteknoloji Anabilim Dalı Başkanı Yrd. Doç. Dr. Dilşad ONBAŞLI ONAY: Bu bitirme ödevinin kabulü Eczacılık Fakültesi Dekanlığı’ nın ……………...tarih ve ………………..sayılı kararı ile onaylanmıştır. ……………….. Prof. Dr. Müberra KOŞAR Dekan iv TEŞEKKÜR Bitirme ödevimi hazırlarken çalışmalarımı yönlendirmesinde, araştırmalarımın her aşamasında bilgi, öneri ve yardımlarını esirgemeyen ve bana her konuda destek olan danışman hocam Sayın Doç. Dr. Gökçen YUVALI ÇELİK’e ve hayatımın her anında bana yol gösteren, benim yanımda olan canım aileme en derin duygularımla teşekkür ederim. Bilge AKTAŞ Kayseri, Haziran 2014 v FARMASÖTİK BİYOTEKNOLOJİNİN TARİHSEL GELİŞİMİ Bilge AKTAŞ Erciyes Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi Farmasötik Biyoteknoloji Anabilim Dalı Bitirme Ödevi, Haziran 2014 Danışman: Doç. Dr. Gökçen YUVALI ÇELİK ÖZET Eski çağlardan beri yoğurt, peynir, şarap, sirke, bira ve benzeri fermentasyon ürünlerinin mikroorganizmalar aracılığı ile üretilmesi biyoteknolojinin en eski uygulamaları kabul edilir. Bunu, teknolojinin diğer dallarındaki gelişmelere bağlı olarak antibiyotikler, alkoller, organik asitler gibi diğer ürünler izlemiştir. DNA’nın yapısının ve taşıdığı genetik kodun çözülmesiyle birçok sırrın DNA baz diziliminde saklı olduğu anlaşılmış ve moleküler düzeyde çalışmalar başlamıştır. Moleküler biyolojinin gelişmesini sağlayan bilgi birikimi ve DNA ile ilgili enzimlerin etki mekanizmasının anlaşılmasıyla Rekombinant DNA Teknolojisinin temelleri atılmıştır. DNA molekülünün tanımlanması gen teknolojisini başlatan ilk adım olmuştur. Organizmaların yapısal özelliklerinin ve işlevlerinin temelinde yer alan DNA’nın tüm canlılarda aynı veya birbirine çok yakın olması,tür içi ve türler arası gen aktarımını olası hale getirmiştir. Farmasötik biyoteknoloji de gelişen teknoloji ile birlikte hızlı bir şekilde ilerlemiştir. İlaç, aşı, diagnositik ve bunlarla ilgili taşıyıcı sistemlerin araştırılması ve üretilmesi amacıyla biyoteknolojiden yararlanılmıştır ve yararlanılmaya devam edilecektir. Bu araştırmada, Farmasötik Biyoteknolojinin tarihsel gelişimi genel hatlarıyla anlatılacaktır. Anahtar sözcükler: Farmasötik Biyoteknoloji, Rekombinant DNA teknolojisi, Biyoteknoloji tarihi vi THE HISTORICAL DEVELOPMENT OF PHARMACEUTICAL BIOTECHNOLOGY Bilge AKTAŞ Erciyes University, Faculty of Pharmacy Department of Pharmaceutical Biotechnology Graduation Project, June 2014 Advisor: Assoc. Prof. Dr. Gökçen YUVALI ÇELİK ABSTRACT Since ancient times yogurt, cheese, wine, vinegar, beer, and the like produced by means of fermentation products of the microorganism is considered the oldest applications of biotechnology.This, such as antibiotics, alcohols, organic acids was followed by other products depending on developments in other branches of technology,. Many secrets hidden in the DNA base sequences have been recognized carry the structure of DNA and the genetic code by resolution of the and work has begun at the molecular level. Recombinant DNA technology has laid the foundation of by allowing the development of molecular biology knowledge and understanding of the mechanism of DNA-related enzymes. The first step has been started identification of the DNA molecule gene technology. Intraspecific and interspecific gene transfer has been made possible on the basis of the structural features and functions of organisms DNA of all living things have the same or very close together. Pharmaceutical biotechnology has progressed quickly with developing technology. Medicines, vaccines, diagnositik and related delivery systems in order to produce research and biotechnology have been used and will continue to be exploited. In this study, the historical development of pharmaceutical biotechnology will be explained on the general lines. Keywords: Pharmaceutical Biotechnology,Recombinant DNA technology, history of biotechnology vii İÇİNDEKİLER BİLİMSEL ETİĞE UYGUNLUK ............................................................................... i YÖNERGEYE UYGUNLUK ..................................................................................... ii KABUL VE ONAY .................................................................................................... iii TEŞEKKÜR ............................................................................................................... iv ÖZET........................................................................................................................... v ABSTRACT ............................................................................................................... vi İÇİNDEKİLER ......................................................................................................... vii TABLOLAR VE ŞEKİLLER LİSTESİ .................................................................. viii KISALTMALAR ....................................................................................................... ix 1. GİRİŞ VE AMAÇ ................................................................................................... 1 2. GENEL TANIMLAR .............................................................................................. 2 2.1. Biyoteknoloji ve Farmasötik Biyoteknoloji nedir? .............................................. 2 2.1.1. Biyoteknoloji Amaçlarına ve Çalışma Koşullarına Göre Aşağıdaki Gruplara Ayrılır: ................................................................................................................... 3 2.1.2. Biyoteknolojinin tarihsel olarak gelişim süreci incelendiğinde iki döneme ayrılmaktadır: ........................................................................................................ 3 2.2. Biyoteknolojinin Tarihsel Gelişimi ..................................................................... 4 2.2.1. Milattan Önce (M Ö) .................................................................................... 4 2.2.2. Milattan sonra (M S) .................................................................................... 4 3. TARTIŞMA VE SONUÇ ...................................................................................... 38 KAYNAKLAR .......................................................................................................... 40 ÖZGEÇMİŞ .............................................................................................................. 44 viii TABLOLAR VE ŞEKİLLER LİSTESİ Şekil 1.DNA ‘nın yapısı .............................................................................................. 12 Şekil 2.Kromozom modeli ......................................................................................... 14 Şekil 3.Penisilin kimyasal yapı .................................................................................... 17 Şekil 4.DNA’nın üç boyutlu yapısı.............................................................................. 21 Şekil 5.DNA ‘nın yarı korunumlu ikileşmesi .............................................................. 22 Şekil 6.Plazmitleri içeren bakterinin şematik çizimi .................................................... 23 Şekil 7.Rekombinant gen oluşumu .............................................................................. 24 Şekil8.Rekombinant DNA molekülü .......................................................................... 25 Şekil 9.Monoklonallerin oluşturulmasında, hibridoma denilen kaynaştırılmış hücrelerin kullanımını içeren geleneksel yöntem ......................................................................... 27 Şekil 10.Polimeraz zincir reaksiyonu ......................................................................... 29 ix KISALTMALAR DNA : Deoksiribonükleik asit RNA : Ribonükleik asit MÖ : Milattan önce MS : Milattan sonra E.coli : Escherichia coli Ph : Power of hydrogen (Hidrojen gücü ) cDNA : Tamamlayıcı DNA PCR : Polymerase chain reaction (Polimeraz zincir reaksiyonu) NCBI : National Center for Biotechnology Information Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi TÜBİTAK : Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu BİYOMEDTEK : Biyomedikal Teknolojiler Merkezi Yy : Yüzyıl