Development and application of techniques on molecular analysis of genetically modified products

Abstract

Tarımda büyük ekonomik zararlara yol açan zararlı ve hastalıklara dirençli hale getirilmiş genetiği değiştirilmiş (GD) tahıllar üreticilere fayda sağlamaktadır. Dolayısı ile Dünya'da genetiği değiştirilmiş tahıl ekiminin yapıldığı alan 2006 yılında 102 milyon hektara ulaşmıştır. Ancak bu ürünlerin insan sağlığı ve çevre üzerindeki potansiyel riskleri ile ilgili endişeler çeşitli platformlarda tartışılmaktadır. Genetiği değiştirilmiş ürünlerin Türkiye'de üretimi yasak olmasına rağmen, gıda ve yem endüstrisinde ithal edildikleri ve kullanıldıkları düşünülmektedir.Bu tez çalışması kapsamında transgenik ürünler arasında büyük paya sahip olan mısır ve soya ürünleri araştırma malzemesi olarak kullanılmıştır. Çalışmanın amacı işlenmemiş ürünlerde, bu ürünlerin derivativlerinde ve işlenmiş gıda maddelerinde GD oranının belirlenmesidir. Laboratuvar çalışmaları piyasadan ham ve işlenmiş olarak toplanmış soya ve mısır örneklerinin DNA tabanlı kalitatif ve kanitatif analizlerini içermektedir.Bu çalışmada güncel methodlar ile ülkemiz piyasasında bulunan ürünlerdeki GDO içeriği hakkında kalitatif ve kanitatif olarak yüksek miktarda veri toplanmıştır. 2006 senesinde mısır ithalatı olmadığından dolayı beklendiği üzere mısır örneklerinin hiçbirinde GDO içeriğine rastlanmamıştır. Ancak büyük oranda ithal soyadan üretilen işlenmiş ve işlenmemiş soya ve hayvan yemi örneklerinde ise yüsek oranda GDO içeriği bulunmuştur. Halihazırda kullanılan yöntemlere ek olarak, bir böceklere dayanıklılık geni olan Cry1F'in tespiti ve kanitatif ölçümü için Real Time PCR yöntemi ve birden fazla transgenik ürünün aynı anda tespiti için yeni bir teknik olan multiplex emülsiyon PCR yöntemi olmak üzere iki yeni protokol geliştirilmiştir. Yeni geliştirilen bu yöntemler GD ürün analizlerinde halihazırda karşılaşılan sorunların çözümü için umut vermektedir.

Growing genetically modified (GM) crops are advantageous for growers since they are tolerant to pests and diseases causing economical losses. Therefore, the cultivation of these genetically modified crops has reached to 102 million ha in 2006. However, due to concerns on potential risks of these crops on human health and environment this issue is being discussed at different platforms. Although the cultivation of transgenic crops are not allowed in Turkey, these crops are thought to be imported and used in food and feed industry.In this thesis study, transgenic corn and soybeans which are the most widely grown and traded commodities was taken as research material. The purpose was to determine the level of GM content from the grains or unprocessed forms to the products containing or produced from GMO's. The laboratory experiments included the DNA based qualitative and quantitative molecular analysis of the samples collected from the imported corn and soybeans as well as the processed products from these commodities like feed, food from the market.With this study a comprehensive qualitative and quantitative analytical data was collected for the GMOs in Turkey. As expected, no GMO content was detected in maize samples, since there were no maize import in 2006. However high level of GM soybean presence was found in majority of the raw and processed soybean and animal feed samples, while the majority of the soybean is imported. In addition to the existing methodology, two novel protocols were developed. A Real Time PCR protocol was developed for insect resistance gene Cry1F, and a novel approach of emulsion PCR was applied to detect multiple GM events simultaneously. The newly developed protocols showed promising results with respect to the current problems in analytical methods.