Biyolojinin Önemi ve Biyolojideki Dönüm Noktalarının İnsan Hayatına Katkıları

Görselde mRNA aşısının vücutta oluşturduğu etki sadeleştirilerek gösterilmiştir. 1, içinde mRNA molekülü taşıyan yağ yapılı küçük bir kesecik (nanoparçacık); 2, hücrede mRNA'daki bilgiye göre protein üreten yapı (ribozom); 3, hücre yüzeyinde sergilenen, virüse ait zararsız protein parçaları; 4 ise bu proteinleri tanıyan bağışıklık hücreleri ve antikorlardır. Hücrenin içindeki büyük yuvarlak yapı, DNA'nın bulunduğu çekirdektir.
mRNA aşılarının çalışma prensibini ve insanlığa katkılarını düşünerek soruları cevaplayınız.

a) 1 numaralı keseciğin, mRNA'nın hücreye ulaştırılmasındaki görevi ne olabilir?
b) 2, 3 ve 4 numaralı basamakları sırasıyla kullanarak mRNA aşısının vücudu hastalığa karşı nasıl hazırladığını açıklayınız.
c) mRNA aşılarının COVID-19 salgınının kontrol altına alınmasına ve kanser tedavisine yönelik çalışmalara katkısını açıklayınız.
ç) “mRNA aşısı hücrenin çekirdeğine girerek kişinin DNA'sını değiştirir.” görüşünü görseldeki bilgilerle değerlendiriniz.

Görselde CRISPR-Cas sistemiyle gen düzenleme basamakları sadeleştirilerek gösterilmiştir. 1, düzenlenecek DNA bölgesini bulmayı sağlayan kılavuz molekülü; 2, makas işlevi gören proteini (Cas); 3, hatalı DNA bölgesinin kesildiği noktayı; 4 ise düzeltilmiş DNA bölgesini göstermektedir. Sağ üstteki bitki ve insan figürü, bu teknolojinin uygulama alanlarını temsil etmektedir.

CRISPR-Cas teknolojisinin işleyişini ve insanlığa katkılarını düşünerek soruları cevaplayınız.

a) 1 ve 2 numaralı yapıların gen düzenleme sürecindeki görevlerini açıklayınız. Bu sistemin “hedefe yönelik” olarak nitelendirilmesinin nedeni nedir?

b) Bir genetik hastalığa DNA'daki belirli bir hatalı bölgenin yol açtığı biliniyor. Görseldeki 3 ve 4 numaralı basamakları dikkate alarak CRISPR-Cas sisteminin bu hastalığın tedavisinde nasıl kullanılabileceğini açıklayınız.

c) CRISPR-Cas teknolojisinin tarım alanındaki kullanımına bir örnek vererek bu kullanımın insanlığa katkısını yazınız.

ç) “Gen düzenleme teknolojileri çok güçlü olduğu için insanların istediği her özelliği (göz rengi, boy vb.) değiştirmek amacıyla sınırsızca kullanılmalıdır.” görüşünü bilim etiği açısından değerlendiriniz.

Görselde İnsan Genom Projesi ile ilgili bir süreç sadeleştirilerek gösterilmiştir. 1, bir insan hücresinin çekirdeğindeki kromozomları; 2, kromozomlardan açılan DNA'nın içindeki dizilimin renkli bloklarla gösterimini; 3, farklı ülkelerden bilim insanlarının bilgisayar ağıyla birlikte çalışmasını; 4 ise bir doktorun hastasına genetik test sonuçlarını açıklamasını temsil etmektedir.

İnsan Genom Projesi'nin bilime ve insan hayatına katkılarını düşünerek soruları cevaplayınız.

a) İnsan Genom Projesi'nin temel amacını 1 ve 2 numaralı görsellerle ilişkilendirerek açıklayınız.

b) Proje, birçok ülkeden bilim insanının katıldığı ve yaklaşık 13 yıl süren bir çalışmadır. 3 numaralı görseli dikkate alarak bu kadar büyük bir projede uluslararası iş birliği ve bilgisayar teknolojilerinin neden gerekli olduğunu açıklayınız.

c) 4 numaralı görseldeki gibi, genom bilgilerinin hastalıkların tanı ve tedavisine sağlayabileceği iki katkıyı yazınız.

ç) “Bir kişinin genetik bilgileri herkesle serbestçe paylaşılabilir; bunun hiçbir sakıncası yoktur.” görüşünü bilim etiği ve kişisel veri güvenliği açısından değerlendiriniz.

Görselde yetişkin bir memeliden klonlama süreci sadeleştirilerek gösterilmiştir. 1, beyaz yüzlü bir koyundan alınan vücut (meme) hücresini ve çekirdeğini; 2, siyah yüzlü bir koyundan alınan ve çekirdeği çıkarılan yumurta hücresini; 3, oluşturulan embriyonun yerleştirildiği siyah yüzlü taşıyıcı koyunu; 4 ise doğan kuzuyu göstermektedir. Ortadaki hücreler, vücut hücresinin çekirdeğinin çekirdeksiz yumurtaya aktarılmasıyla oluşan hücreyi ve bu hücrenin bölünmesini temsil etmektedir.

Klonlama teknolojisinin bilimsel önemini ve insan hayatına etkilerini düşünerek soruları cevaplayınız.

a) 4 numaralı kuzu, 1, 2 ve 3 numaralı koyunlardan hangisine kalıtsal olarak benzer? Gerekçesini çekirdeğin görevini dikkate alarak açıklayınız.

b) 2 numaralı yumurta hücresinin çekirdeğinin çıkarılmasının nedeni nedir? Bu işlem yapılmasaydı oluşacak canlının kalıtsal özellikleri hakkında ne söylenebilirdi?

c) Dolly'nin klonlanması, yetişkin bir canlıdan alınan özelleşmiş bir vücut hücresinin yeni bir canlı oluşturabileceğini göstermiştir. Bu bilginin tıp, hayvancılık veya nesli tükenmekte olan canlıların korunması alanlarından ikisine olası katkılarını yazınız.

ç) “Klonlama teknolojisi tamamen faydalıdır; hiçbir sınırlama getirilmeden her canlıya uygulanmalıdır.” görüşünü bilim etiği açısından değerlendiriniz.