Interesujące fakty na temat inżynierii genetycznej. Dziwne przykłady inżynierii genetycznej kóz tkających sieci

Utworzono 30.08.2011 o 17:33

Świecące w ciemności koty? Może to brzmieć jak science fiction, ale istnieją one od lat. Kapusta wytwarzająca truciznę skorpiona? Zrobiony. Aha, a następnym razem, gdy będziesz potrzebować szczepionki, lekarz może po prostu dać ci banana.

Te i wiele innych organizmów zmodyfikowanych genetycznie istnieje dzisiaj, a ich DNA zostało zmienione i zmieszane z innym DNA, tworząc zupełnie nowy zestaw genów. Być może nie wiesz, ale wiele z tych genetycznie zmodyfikowanych organizmów jest częścią życia, a nawet codziennego odżywiania. Na przykład w USA około 45% kukurydzy i 85% soja są genetycznie modyfikowane, a szacuje się, że 70–75% artykułów spożywczych na półkach sklepów spożywczych zawiera składniki modyfikowane genetycznie.

Poniżej znajduje się lista najdziwniejszych roślin i zwierząt zmodyfikowanych genetycznie, jakie istnieją obecnie.

Świecące w ciemności koty

W 2007 roku południowokoreański naukowiec zmodyfikował DNA kota, aby świecił w ciemności, a następnie pobrał to DNA i sklonował z niego inne koty, tworząc całą grupę futrzanych, fluorescencyjnych kotów. A tak to zrobił: badacz wziął komórki skóry samców angor tureckich i za pomocą wirusa wprowadził instrukcje genetyczne mające na celu produkcję białka o czerwonej fluorescencji. Następnie umieścił genetycznie zmienione jądra w jajach w celu klonowania, a zarodki wszczepiono z powrotem kotom-dawcom, czyniąc je zastępczymi matkami dla własnych klonów.

Dlaczego więc potrzebujesz zwierzaka, który może służyć także jako lampka nocna? Naukowcy twierdzą, że zwierzęta wyposażone w białka fluorescencyjne umożliwią sztuczne badanie za ich pomocą chorób genetycznych człowieka.

Eko świnia

Eko-świnia, zwana także przez krytyków Frankenspig, to świnia genetycznie zmodyfikowana w celu lepszego trawienia i przetwarzania fosforu. Obornik świński jest bogaty w fitynianową formę fosforu, więc gdy rolnicy używają go jako nawozu, substancja chemiczna trafia do zlewni i powoduje zakwity glonów, które z kolei niszczą tlen w wodzie i zabijają organizmy wodne.

Rośliny walczące z zanieczyszczeniami

Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego pracują nad opracowaniem topoli, które będą w stanie oczyścić skażone obszary, absorbując zanieczyszczenia znajdujące się w wodach gruntowych przez swoje systemy korzeniowe. Następnie rośliny rozkładają zanieczyszczenia na nieszkodliwe produkty uboczne, które są wchłaniane przez korzenie, pień i liście lub uwalniane do powietrza.

W badaniach laboratoryjnych rośliny transgeniczne usuwają z nich aż 91% trójchloroetylenu płynny roztwór, substancja chemiczna będąca najczęstszym zanieczyszczeniem wód gruntowych.

Trująca kapusta

Naukowcy niedawno wyizolowali gen odpowiedzialny za jad w ogonie skorpiona i zaczęli szukać sposobów na wprowadzenie go do kapusty. Dlaczego potrzebna jest trująca kapusta? Aby zmniejszyć użycie pestycydów, jednocześnie zapobiegając psuciu plonów przez gąsienice. Ta genetycznie zmodyfikowana roślina wytwarza truciznę, która zabija gąsienice po ugryzieniu liści, ale toksyna została zmodyfikowana tak, aby była nieszkodliwa dla ludzi.

Kozy przędą sieci

Mocny i elastyczny jedwab pajęczy jest jednym z najcenniejszych materiałów natury i mógłby zostać wykorzystany do wytworzenia szeregu produktów, od włókien sztucznych po liny spadochronowe, gdyby można go było produkować w ilościach komercyjnych. W 2000 roku firma Nexia Biotechnologies ogłosiła, że ​​ma rozwiązanie: kozy wytwarzające w mleku białko pajęczej sieci.

Naukowcy wprowadzili gen tworzący rusztowanie pajęczej sieci do DNA kozy, dzięki czemu zwierzę mogło wytwarzać białko pajęczej sieci wyłącznie w swoim mleku. To „jedwabne mleko” można następnie wykorzystać do wytworzenia materiału pajęczego zwanego „Biosteel”.

Szybko rosnący łosoś

Genetycznie zmodyfikowany łosoś AquaBounty rośnie dwa razy szybciej niż zwykły łosoś. Na zdjęciu dwa łososie w tym samym wieku. Firma twierdzi, że ryba ma ten sam smak, konsystencję, kolor i zapach co zwykły łosoś; jednak nadal toczy się dyskusja na temat jego jadalności.
Genetycznie stworzony łosoś atlantycki zawiera dodatkowy hormon wzrostu z łososia Chinook, który umożliwia rybom wytwarzanie hormonu wzrostu cały rok. Naukowcom udało się utrzymać aktywność hormonu za pomocą genu pobranego od ryby podobnej do węgorza zwanej węgorzem amerykańskim, który działa jak przełącznik hormonu.

Jeśli amerykańska Agencja ds. Żywności i Napojów leki zatwierdza sprzedaż łososia, będzie to pierwszy raz, kiedy rząd USA zezwoli na dystrybucję zmodyfikowanego zwierzęcia do spożycia przez ludzi. Zgodnie z przepisami federalnymi ryba nie musiałaby być oznakowana jako genetycznie zmodyfikowana.

Smak pomidorowy Savr

Pomidor Flavr Savr był pierwszą komercyjnie uprawianą i genetycznie zmodyfikowaną żywnością, która uzyskała pozwolenie na spożycie przez ludzi. Calgene miał nadzieję, że dodając gen antysensowny, spowolni proces dojrzewania pomidora, aby zapobiec procesowi mięknięcia i gnicia, jednocześnie pozwalając mu zachować naturalny smak i kolor. W rezultacie pomidory okazały się zbyt wrażliwe na transport i całkowicie pozbawione smaku.

Szczepionki bananowe

Wkrótce ludzie będą mogli otrzymać szczepionki przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B i cholerze, po prostu gryząc banana. Naukowcom udało się opracować banany, ziemniaki, sałatę, marchew i tytoń do produkcji szczepionek, ale twierdzą, że banany idealnie nadają się do tego celu.

Kiedy zmieniona postać wirusa zostanie wprowadzona do młodego bananowca, jego materiał genetyczny szybko staje się trwałą częścią komórek rośliny. W miarę wzrostu drzewa jego komórki wytwarzają białka wirusowe, ale nie zakaźną część wirusa. Kiedy ludzie zjadają kawałek genetycznie zmodyfikowanego banana wypełnionego białkami wirusowymi, ich układ odpornościowy wytwarza przeciwciała do walki z chorobą; to samo dzieje się ze zwykłą szczepionką.

Mniej wzdęte krowy

Krowy wytwarzają znaczne ilości metanu w wyniku procesów trawiennych. Jest ona wytwarzana przez bakterię produkt uboczny dieta bogata w celulozę obejmująca trawę i siano. Metan jest drugą po dwutlenku węgla największą substancją zanieczyszczającą gaz cieplarniany, dlatego naukowcy pracowali nad stworzeniem krowy, która produkuje mniej tego gazu.

Naukowcy zajmujący się rolnictwem na Uniwersytecie Alberty odkryli bakterię odpowiedzialną za produkcję metanu i stworzyli linię bydła, które wytwarza o 25% mniej gazów niż typowa krowa.

Genetycznie modyfikowane drzewa

Drzewa są genetycznie modyfikowane, aby było ich więcej Szybki wzrost, lepsze drewno, a nawet wykrywanie ataków biologicznych. Zwolennicy drzew genetycznie modyfikowanych twierdzą, że biotechnologia może pomóc w powstrzymaniu wylesiania i zaspokojeniu popytu na drewno i papier. Na przykład australijskie drzewo eukaliptusowe jest modyfikowane tak, aby było odporne niskie temperatury, sosna kadzidłowa została stworzona z mniejszą ilością ligniny, substancji nadającej drzewom ich twardość. W 2003 roku Pentagon nagrodził nawet twórców sosny, która zmienia kolor podczas ataku biologicznego lub chemicznego.

Jednak krytycy twierdzą, że nadal nie ma wystarczającej wiedzy na temat wpływu drzew inżynieryjnych na środowisko naturalne; między innymi mogą przenosić geny na naturalne drzewa lub zwiększać ryzyko pożaru.

Jajka lecznicze

Brytyjscy naukowcy stworzyli rasę genetycznie zmodyfikowanych kurczaków, które w swoich jajach wytwarzają leki przeciwnowotworowe. Zwierzęta mają ludzkie geny dodane do swojego DNA, w związku z czym ludzkie białka są wydzielane do białek jaj wraz z kompleksem białka lecznicze, podobnie jak leki stosowane w leczeniu raka skóry i innych chorób.

Co dokładnie znajduje się w tych jajach zwalczających choroby? Kury składają jaja z miR24, cząsteczką, która może leczyć nowotwory złośliwe i zapalenie stawów, a także ludzki interferon b-1a, lek przeciwwirusowy podobny do dostępnych obecnie leków na stwardnienie rozsiane.

Rośliny aktywnie wiążące węgiel

Każdego roku człowiek emituje do atmosfery około dziewięciu gigaton węgla, z czego rośliny pochłaniają około pięciu. Pozostały węgiel przyczynia się do efektu cieplarnianego i globalnego ocieplenia, ale naukowcy pracują nad stworzeniem genetycznie zmodyfikowanych roślin, które pochłaniałyby te pozostałości węgla.

Węgiel może pozostawać w liściach, gałęziach, nasionach i kwiatach roślin przez dziesięciolecia, a to, co trafi do korzeni, może tam pozostać przez wieki. W ten sposób naukowcy mają nadzieję stworzyć rośliny bioenergetyczne z rozległymi systemami korzeniowymi, które będą w stanie sekwestrować i magazynować węgiel pod ziemią. Naukowcy pracują obecnie nad genetyczną modyfikacją roślin wieloletnich, takich jak proso rózgowe i miskant, ze względu na ich duże systemy korzeniowe. Przeczytaj więcej na ten temat

Niesamowite fakty

Modyfikacje genetyczne roślin i zwierząt budzą coraz większe kontrowersje ostatnie lata w miarę jak technologia staje się coraz bardziej dostępna dla naukowców. Pomimo potencjalnych niebezpieczeństw związanych z niektórymi zmianami nauka nadal testuje i produkuje zadziwiająco nowe organizmy. Poniżej 10 najdziwniejszych.

10. Świecąca ryba (GloFish)

Ryba ta jest pierwszym genetycznie zmodyfikowanym organizmem, który stał się dostępny jako zwierzę domowe. Jest to zwykły danio pręgowany, do którego DNA dodano kilka. Informacja genetyczna bioluminescencyjne meduzy. Początkowo planowano stworzenie takich ryb w celu uzyskania przy ich pomocy system sygnalizacji zanieczyszczeń, jednak po dodaniu barwników stało się jasne, że ryby były w stanie „oferować się” na rynek zwierząt domowych. Po raz pierwszy pojawiły się w grudniu 2003 roku w USA.

9. Jabłko - winogrona

Owoc ten jest stosunkowo nowym owocem będącym genetyczną hybrydą jabłka i winogrona. Owoc ma wielkość jabłka, ale konsystencję winogrona i smakuje jak połączenie obu. Początkowo powstanie tego owocu oznaczało zaopatrywanie krajów trzeciego świata wyższa dawka witamina C. Większość środków na jej rozwój przeznaczył UNICEF.

8. Gigantyczne rodzynki

Jest to rodzaj zwykłej rodzynki, która została genetycznie zmodyfikowana i obecnie osiąga ogromne rozmiary. Opracowano gigantyczną rodzynkę instytut narodowy genetyka Japonii w powiązaniu z japońską miłością do duże owoce oraz ze względu na popularność zachodnich potraw, takich jak rodzynki. Konsystencja i smak owoców są takie same jak u genetycznych rodziców.

7. Korek - drzewo korkowe gumowe

Drzewo korkowe jest od dawna znane ze swojego zastosowania do produkcji zatyczek do wina, chociaż niektórzy producenci preferują korki plastikowe. Miłośnicy wina nie rozpoznają jednak innego rodzaju zatyczki niż drewno balsy. Aby uspokoić tradycjonalistów i obniżyć koszty winiarzy, firma SABIC Innovative Plastics stworzyła drzewo będące skrzyżowaniem gumy i korka. Korki wykonane z takiego drewna wyglądają jak zwykłe, mają nawet właściwości porowate, jednak ich plastyczność i zapach zdradzają ich pochodzenie. Jeden ze słynnych winiarzy zauważył, że nowy korek to najwspanialsza rzecz, jaka przydarzyła się winu musującemu od czasu wynalezienia bąbelków.

6. Jaszczurka Umbuku

To stworzenie jako jedyne na tej liście nie zostało stworzone z powodów praktycznych, a jedynie w celu udowodnienia, że ​​da się je stworzyć. Inżynierom genetycznym w Zimbabwe udało się odblokować uśpione „latające” nici w DNA jaszczurki umbuku, bardzo małego i rzadkiego mieszkańca Afryki. Uważa się, że jaszczurki są potomkami pterodaktyla, który kilka milionów lat temu utracił zdolność latania. Do tej pory stworzono tylko 6 okazów takich jaszczurek, do których nie są wypuszczane dzikiej przyrody, ponieważ istnieje ryzyko krzyżowania.

5. Papierowe drzewo

Paper Tree zostało opracowane specjalnie w celu obniżenia kosztów produkcji w przemyśle papierniczym. Ostatnio zwiększone zainteresowanie produktami z papieru pochodzącego z recyklingu skłoniło szwajcarską firmę do stworzenia drzewa, którego liście mają kwadratowy kształt a po wyschnięciu może służyć jako papier do pisania. Na zdjęciu widać pracownika firmy przy pniu jednego z drzew, które wyhodował holding.

4. Dolion

Jest to być może najbardziej niezwykły przykład tego, jak daleko nauka może posunąć się dzięki znajomości inżynierii genetycznej i technik krzyżowego zapłodnienia. Dolion jest krzyżówką lwa i psa. Aby stworzyć to stworzenie (dziś istnieją tylko 3 doliony, na zdjęciu Rex, pierwszy dolion), poszczególne nici DNA każdego stworzenia muszą się przeplatać i zostać wprowadzone z powrotem do komórki jajowej matki. Dolion jest podobny do lygrysa (skrzyżowanie lwa i tygrysa), z tą tylko różnicą, że lyssza można stworzyć bez uprzedniej manipulacji DNA zwierzęcia.

3. Małe choinki

Małe świerki są miniaturowe drzewa, które osiągają wysokość zaledwie dwóch cm. Drzewo pierwotnie miało stanowić źródło aromatu świerkowego, który miał być wykorzystany w przemyśle perfumeryjnym, jednak bardzo szybko dostrzeżono przydatność tych drzew w innych dziedzinach. Ten malutki świerk jest obecnie bardzo popularną rośliną jadalną w Papui-Nowej Gwinei. Drzewa mają bardzo delikatny aromat, który potęguje m.in mleko kokosowe. Zwykle je się je jako deser.

2. Pająk - paproć

Paproć pająkowata jest najbardziej wyjątkowym stworzeniem na tej liście, ponieważ jako jedyny okaz łączy w sobie roślinę i zwierzę. Jak dotąd jest to jedyne zwierzę, które pomyślnie zostało skrzyżowane z rośliną. Pająk ten jest krzyżówką włoskiego pająka wilczego i paproci pongowej. Celem tego dziwnego przejścia było zbadanie przeżywalności pająków z „wbudowanym” kamuflażem. Wyniki badania nie zostały jeszcze opublikowane.

1. Lemurat

Wraz z rosnącym bogactwem Chin wiele Chinek szuka egzotycznych zwierząt, aby pochwalić się swoimi pieniędzmi. Doprowadziło to do rywalizacji w tym zakresie wielu chińskich firm zajmujących się badaniami medycznymi i naukowymi nowe źródło dochód poprzez krzyżowanie różnych zwierząt ze sobą. Najbardziej udany (w materialnie) jest nadal lemuratem. Jest to, jak sama nazwa wskazuje, krzyżówka lemura i kota. Zwierzę zachowuje miękkie futro kota i jego koloryt, ale ogon w paski i żółte oczy oddaj to jako lemur. Stworzenie trochę bardziej okrutne niż zwykły kot, ale nie bardziej niebezpieczne niż psy Chihuahua.

26.02.2013

Koty świecące w ciemności? Może się to wydawać fantastyczne, ale mieszkają z nami od kilku lat. Kapusta wydzielająca jad skorpiona? I taka roślina już powstała. Aha, a następnym razem, gdy przyjdziesz po szczepionkę, lekarz może po prostu dać ci banana.

Te i wiele innych organizmów zmodyfikowanych genetycznie istnieje dzisiaj, ponieważ ich DNA zostało zmienione i połączone z innym DNA, tworząc zupełnie nowy zestaw genów.

Być może nie zdajesz sobie z tego sprawy, ale wiele organizmów zmodyfikowanych genetycznie jest częścią ciebie Życie codzienne- zawarte w twoim codzienna dieta. Obecnie 45 procent amerykańskiej kukurydzy i 85 procent soi jest modyfikowanych genetycznie.

Oto niektóre z najdziwniejszych genetycznie zmodyfikowanych roślin i zwierząt, które albo już istnieją, albo wkrótce pojawią się na Twojej drodze.

W 2007 roku południowokoreańscy naukowcy zmienili DNA kota, aby mógł świecić w ciemności. Następnie pobrali to samo DNA i sklonowali inne koty, tworząc serię futrzanych, luminescencyjnych kotów.

Naukowcy pobrali komórki skóry tureckiego kota angorskiego i wprowadzili je za pomocą wirusa kod genetyczny dla białka czerwonej fluorescencji. Następnie umieścili zmienione jądra komórkowe w jajach i wszczepili sklonowane zarodki z powrotem kotowi-dawcy komórek.

Jaki jest sens tworzenia zwierzaka, który świeci jak lampka nocna? Naukowcy twierdzą, że zdolność do genetycznej modyfikacji zwierząt za pomocą białek fluorescencyjnych umożliwi im sztuczne tworzenie zwierząt o cechach ludzkich. choroby genetyczne i eksploruj je dalej.

Ekopig, czyli „Frankenswine”, jak nazywają to zwierzę krytycy, to świnia, której geny zostały zmodyfikowane w celu lepszego trawienia i wchłaniania fosforu.

Obornik świński jest bogaty w fityniany, formę fosforu. Z tego powodu rolnicy używają nawet obornika jako nawozu. Kiedy chemikalia przedostają się do dróg wodnych, powodują zakwity glonów, które niszczą tlen w wodzie i zabijają życie.

Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego stworzyli topole, które potrafią oczyszczać skażone obszary ziemi, wchłaniając przez korzenie substancje zanieczyszczające wody gruntowe.

Rośliny przetwarzają zanieczyszczenia na nieszkodliwe produkty, które pozostają w korzeniach, łodygach i liściach lub są uwalniane do powietrza.

W testach laboratoryjnych stwierdzono, że rośliny transgeniczne są w stanie usunąć 91 procent trójchloroetylenu, najczęstszego zanieczyszczenia wód gruntowych w Stanach Zjednoczonych.

Niedawno naukowcy wyizolowali gen programujący produkcję jadu skorpiona i próbowali połączyć go z genami kapusty.

Dlaczego chcą stworzyć trującą kapustę? Działania te podejmowane są w celu ograniczenia stosowania pestycydów. Ten substancja niebezpieczna używany do ochrony kapusty przed jej najgorszym wrogiem - gąsienicą.

Genetycznie zmodyfikowana kapusta będzie produkować jad skorpiona, który zabija gąsienice, gdy gryzą liście. W tym przypadku toksyna jest modyfikowana w taki sposób, że jest całkowicie nieszkodliwa dla człowieka.

Mocne, elastyczne nici jedwabiu pajęczego to jeden z najcenniejszych materiałów natury. Można go wykorzystać do przemysłowej produkcji całej gamy produktów - od sztuczne stawy do lin spadochronowych.

W 2000 roku firma Nexia Biotechnologies ogłosiła, że ​​zna odpowiedź: stworzyła kozy zawierające białka umożliwiające wytwarzanie w ich mleku pajęczyn.

Genetycznie zmodyfikowany łosoś AquaBounty rośnie dwa razy szybciej niż konwencjonalne odmiany. Na zdjęciu dwa łososie w tym samym wieku, z czego jeden jest genetycznie modyfikowany.

Przedstawiciele firmy twierdzą, że mięso rybne ma taki sam smak, konsystencję, kolor i zapach jak zwykłe mięso łososia. Jednak kontrowersje trwają co do tego, czy ryba jest bezpieczna do spożycia.

Genetycznie modyfikowany łosoś atlantycki zawiera dodatkowy hormon wzrostu pochodzący z łososia Chinook, który pozwala łososiowi wytwarzać hormon wzrostu przez cały rok. Naukowcom udało się utrzymać aktywność tego hormonu, korzystając z genów węgorza.

Pomidor Flavour Savre był pierwszym komercyjnym genetycznie zmodyfikowanym produktem dopuszczonym do spożycia przez ludzi.

Kalifornijska firma Calgene, dodając gen antysensowny, próbowała spowolnić proces dojrzewania pomidorów, aby zapobiec ich zmiękczeniu i gniciu, jednocześnie pozwalając pomidorowi zachować swój naturalny smak i kolor.

Urząd Kontroli Jakości produkty żywieniowe FDA zatwierdziła FDA Flavour Savre w 1994 r., jednak pomidory były tak delikatne, że trudno było je transportować.

Dlatego pojawiły się na rynku dopiero w 1997 roku. Co więcej, pomidory były praktycznie bez smaku. Teraz te niedociągnięcia zostały wyeliminowane.

Wkrótce ludzie będą mogli zaszczepić się przeciwko takim chorobom, jak wirusowe zapalenie wątroby typu B i grypa, po prostu zażywając kawałek banana. Naukowcom udało się opracować banany, ziemniaki, sałatę, marchewkę i wyroby tytoniowe do produkcji szczepionek, ale twierdzą, że banany są idealne do produkcji i dostawy.

Do sadzonek bananów wprowadzana jest zmieniona forma wirusa – materiał genetyczny wirusa szybko staje się integralną częścią komórek roślinnych.

W miarę wzrostu rośliny jej komórki wytwarzają białka wirusa, ale nie zakaźną część wirusa. Kiedy ludzie jedzą genetycznie zmodyfikowane banany, które są pełne białek wirusowych, ich układ odpornościowy wytwarza przeciwciała do walki z chorobą – podobnie jak tradycyjne szczepionki.

Krowy wytwarzają znaczne ilości metanu ze względu na charakter procesu trawienia. Metan wytwarzany jest przez bakterie będące produktem ubocznym wysokocelulozowej diety krów, która obejmuje siano i trawy.

Metan z kolei jest jedną z głównych, zaraz po dwutlenku węgla, przyczyn efektu cieplarnianego, dlatego naukowcy pracują nad genetyczną modyfikacją krowy, aby jej organizm wytwarzał mniej metanu.

Naukowcy z Uniwersytetu Alberty zidentyfikowali bakterie odpowiedzialne za produkcję metanu i stworzyli serię dużych bydło, które produkują o 25 procent mniej metanu niż przeciętna krowa.

Genetycznie modyfikowane drzewa rosną szybciej, produkują lepsze drewno, a nawet wykrywają ataki biologiczne. Zwolennicy genetycznie zmodyfikowanych drzew twierdzą, że biotechnologia może pomóc w powstrzymaniu wylesiania na planecie, a jednocześnie zaspokoić popyt na drewno i produkty papierowe.

Na przykład australijskie drzewa eukaliptusowe zostały zmodyfikowane tak, aby były odporne na mróz. W 2003 roku Pentagon przyznał badaczom z Kolorado nagrodę w wysokości 500 000 dolarów. Naukowcy wyhodowali sosny, które zmieniają kolor podczas ataku biologicznego lub chemicznego.

Krytycy twierdzą jednak, że wciąż brakuje nam wiedzy na temat skutków modyfikacji drzew w ich naturalnym środowisku. Zmodyfikowane drzewa mogłyby przenieść swoje geny na normalne drzewa lub zwiększyć ryzyko pożarów.

Jednak w czerwcu USDA udzieliła firmie biotechnologicznej ArborGen pozwolenia na rozpoczęcie prób terenowych na 250 000 drzew w siedmiu południowych stanach.

28 sierpnia 1976 roku w Massachusetts po raz pierwszy zsyntetyzowano sztuczny gen. W tym czasie nauka posunęła się daleko do przodu. Przypomnijmy sobie dzisiaj, jakie niesamowite wyżyny osiągnęła inżynieria genetyczna w ciągu 4 dekad.

1. Świecące koty

Niesamowite, ale prawdziwe: południowokoreański naukowiec zmienił DNA kota, aby mógł świecić w ciemności. Na tym nie poprzestał i sklonował z tego DNA całą grupę fluorescencyjnych zwierząt. Badacz pobrał komórki skóry od samców kotów angorskich i wstrzyknął im świecące na czerwono białko. Genetycznie zmienione jądra komórkowe umieszczono w jajach używanych do klonowania, a zarodki wszczepiono kotom-dawcom. W ten sposób koty-dawcy stały się zastępczymi matkami dla swoich klonów.

2. Immunomodulator marchewkowy

Rosyjscy naukowcy wszczepili do marchewki ludzkie białko DNA. W ten sposób znane nam warzywo nabyło właściwość immunomodulatora, wzmacniającego funkcje ochronne ciało. Naukowcy mają nadzieję, że jedzenie takich marchewek pomoże skutecznie zwalczać choroby układu odpornościowego, takie jak nowotwory i AIDS.

3. Trująca kapusta

Wszyscy mieszkańcy lata wiedzą, jak trudno jest walczyć z gąsienicą kapusty. naturalnie. Musimy używać pestycydów, które wcale nie są dobre dla naszego zdrowia. Genetycy rozwiązali ten problem na swój własny sposób. Wyizolowali gen odpowiedzialny za wytwarzanie trucizny w ogonie skorpiona i zaczęli szukać sposobu na wprowadzenie go do kapusty. Taka genetycznie zmodyfikowana roślina będzie wytwarzać truciznę, która zabija jej zjadaczy. Ale jak takie zmiany wpłyną na ludzi, którzy będą to jeść? Zajęli się tym także naukowcy. Toksyna została zmodyfikowana tak, aby była całkowicie nieszkodliwa dla ludzi.

4. Szybko rosnący łosoś

Genetycznie modyfikowany łosoś rośnie znacznie szybciej niż jego konwencjonalne odpowiedniki. Chodzi o to, że takie ryby mają dodatkowy hormon wzrostu. Naukowcom udało się aktywować ten hormon za pomocą genu pobranego od ryby zwanej bieługą amerykańską. Gen ten działa jak przełącznik hormonu wzrostu. To prawda, że ​​​​nadal toczy się dyskusja na temat jadalności takiego łososia, chociaż ma on strukturę tkanki, kolor i zapach zwykłego łososia.

5. Kozy przędą sieci

Jedwab pajęczy to jeden z najcenniejszych materiałów występujących w przyrodzie. Jako jeden z najmocniejszych i najbardziej elastycznych materiałów, można go wykorzystać do wytwarzania różnorodnych produktów, od włókien sztucznych po liny spadochronowe. Problemem jest produkcja go w ilościach komercyjnych. Ale w 2000 roku jedna z firm znalazła rozwiązanie. Naukowcy twierdzą, że wprowadzili gen rusztowania pajęczyny do DNA normalnej kozy, tak aby zwierzę wytwarzało białko pajęczyny w swoim mleku. Powstały w ten sposób materiał naukowcy nazwali „Biostalą”.

6. Jaja lecznicze

Brytyjskim naukowcom udało się wyhodować rasę kur, których jaja wytwarzają lek na raka. Kurczaki mają dodane do DNA ludzkie geny i takie genetycznie zmodyfikowane ptaki składają jaja z cząsteczką miR24, która może leczyć guzy nowotworowe i zapalenie stawów. Te jaja również zawierają ludzki interferon b-1a – lek przeciwwirusowy, identyczne nowoczesne leki od stwardnienia rozsianego.

Biotechnologia, inżynieria komórkowa i genetyczna, klonowanie.

Podstawowe terminy i pojęcia sprawdzane w pracy egzaminacyjnej:biotechnologia, inżynieria genetyczna, inżynieria komórkowa.

Inżynieria komórkowa i genetyczna. Biotechnologia

Inżynieria komórkowa to kierunek nauki i praktyki hodowlanej zajmujący się badaniem metod hybrydyzacji należących do komórek somatycznych różne rodzaje, możliwość klonowania tkanek lub całych organizmów z pojedynczych komórek.

Jedną z powszechnych metod hodowli roślin jest metoda haploidalna - uzyskiwanie pełnoprawnych roślin haploidalnych z plemników lub komórek jajowych.

Uzyskano komórki hybrydowe, które łączą w sobie właściwości limfocytów krwi i aktywnie rozmnażających się komórek nowotworowych. Dzięki temu możesz szybko i wymagane ilości otrzymać przeciwciała.

Hodowli tkankowej – służą do pozyskiwania tkanek roślinnych lub zwierzęcych, a czasami całych organizmów, w warunkach laboratoryjnych. W uprawie roślin wykorzystuje się go do przyspieszony odbiór czyste linie diploidalne po potraktowaniu form początkowych kolchicyną.

Inżynieria genetyczna– sztuczna, celowa zmiana genotypu mikroorganizmów w celu uzyskania plonów o określonych właściwościach.

Metoda podstawowa– izolacja niezbędnych genów, ich klonowanie i wprowadzenie do nowego środowiska genetycznego. Metoda obejmuje następujące etapy pracy:

– izolacja genu, jego połączenie z cząsteczką DNA komórki, która może reprodukować gen dawcy w innej komórce (włączenie do plazmidu);

– wprowadzenie plazmidu do genomu komórki bakteryjnej biorcy;

– selekcja niezbędnych komórek bakteryjnych do praktyczne użycie;

– badania z zakresu inżynierii genetycznej obejmują nie tylko mikroorganizmy, ale także człowieka. Są one szczególnie istotne w leczeniu chorób związanych z zaburzeniami układ odpornościowy w układzie krzepnięcia krwi, w onkologii.

Klonowanie . Z punkt biologiczny Jeśli chodzi o klonowanie, klonowanie to wegetatywne rozmnażanie roślin i zwierząt, których potomstwo ma identyczne informacje dziedziczne jak rodzic. W naturze rośliny, grzyby i pierwotniaki są klonowane, tj. organizmy rozmnażające się wegetatywnie. W ostatnich dziesięcioleciach zaczęto używać tego terminu, gdy jądra jednego organizmu przeszczepia się do komórki jajowej innego. Przykładem takiego klonowania była słynna owca Dolly, pozyskana w Anglii w 1997 roku.

Biotechnologia– proces wykorzystania organizmów żywych i procesy biologiczne w produkcji leków, nawozów i biologicznych środków ochrony roślin; do biologicznego oczyszczania ścieków, do biologicznej ekstrakcji metali szlachetnych woda morska itp.

Włączenie do genomu coli Gen odpowiedzialny za powstawanie insuliny u człowieka umożliwił ustalenie przemysłowej produkcji tego hormonu.

W rolnictwo udało się genetycznie zmienić dziesiątki żywności i rośliny pastewne. W hodowli zwierząt zastosowanie biotechnologicznie wytwarzanego hormonu wzrostu zwiększyło wydajność mleczną;

wykorzystanie genetycznie zmodyfikowanego wirusa do stworzenia szczepionki przeciwko opryszczce u świń. Za pomocą nowo zsyntetyzowanych genów wprowadzonych do bakterii szereg biologicznie ważnych substancje czynne zwłaszcza hormony i interferon. Ich produkcja stanowiła ważną gałąź biotechnologii.

W miarę postępu inżynierii genetycznej i komórkowej społeczeństwo staje się coraz bardziej zaniepokojone możliwe manipulacje z materiałem genetycznym. Niektóre obawy są teoretycznie uzasadnione. Nie można na przykład wykluczyć przeszczepienia genów zwiększających oporność niektórych bakterii na antybiotyki i powstania nowych form produktów spożywczych, jednak prace te są kontrolowane przez państwa i społeczeństwo. W każdym razie niebezpieczeństwo chorób, niedożywienia i innych wstrząsów jest znacznie większe niż w przypadku badań genetycznych.

Perspektywy inżynierii genetycznej i biotechnologii:

– tworzenie organizmów pożytecznych dla człowieka;

– pozyskanie nowych leków;

– korekcja i korekcja patologii genetycznych.

PRZYKŁADOWE ZADANIA

Część A

A1. Produkcja leków, hormonów i innych substancje biologiczne zajmuje się takimi dziedzinami jak

1) inżynieria genetyczna

2) produkcja biotechnologiczna

3) przemysł rolniczy

4) agronomia

A2. Kiedy hodowla tkankowa jest najbardziej przydatna?

1) przy uzyskiwaniu hybrydy jabłka i gruszki

2) podczas hodowli czystych linii grochu gładkonasiennego

3) w razie potrzeby przeszczepić skórę osobie z oparzeniem

4) przy uzyskiwaniu poliploidalnych form kapusty i rzodkiewki

Część Z

C1. Dlaczego wiele osób w społeczeństwie boi się produktów transgenicznych?

Odpowiedzi Biotechnologia. Część A. A1 – 2. A2 —3. A3 – 1.

Część C. C1 Strach ten wynika częściowo z braku zrozumienia, czym są produkty transgeniczne, a częściowo jest uzasadniony. Produkty transgeniczne to produkty uzyskane z genetycznie zmodyfikowanych roślin lub zwierząt. Ich produkcja wiąże się z przeszczepieniem określonego genu pobranego od bakterii. Przykład: Ziemniaki odporne na stonki ziemniaczanej uzyskano poprzez wprowadzenie do roślin genu wyizolowanego z DNA komórki glebowej Bacillus Turyngii, który wytwarza białko trujące dla stonki ziemniaczanej. Wykorzystali pośrednika – komórki Escherichia coli. Liście ziemniaków zaczęły wytwarzać białko trujące dla chrząszczy. Niebezpieczeństwo może polegać na nieoczekiwanym wpływie białek koordynowanych przez przeszczepiony gen na człowieka. Jednak wszystko możliwe konsekwencje Przeszczepy genów są dokładnie testowane w długoterminowych eksperymentach.