Klonowanie roślin i zwierząt

Rozmnażanie wegetatywne u roślin jest też klonowaniem. Np. rozmnażanie roślin przez odcinanie pędów, kłączy bądź rozłogów prowadzi do powstania roślin genetycznie identycznych z formami wyjściowymi.

Otrzymanie zwierząt transgenicznych jest trudniejsze niż roślin. Najprostszą metoda polega na wstrzyknięciu dużej liczby kopii genu do komórek zarodka. Wprowadzony gen włączy się jedynie do części komórek..

Osobnik, który rozwinie się z takiego zarodka, będzie zbudowany z komórek o różnym składzie genetycznym. Dopiero skojarzenie ze sobą osobników mających zmienione komórki rozrodcze doprowadzi do otrzymania potomstwa całkowicie zmienionego genetycznie.

Inna metoda polega na wstrzyknięciu genu do zapłodnionej komórki jajowej znajdującej się w stadium dwujądrowym, kiedy jądro plemnika i jądro komórki jajowej nie połączyło się całkowicie. Potem dochodzi do ich całkowitego połączenia i powstaje jedno diploidalne jądro zygoty, która zaczyna się dzielić. Podziały zaczynają się in vitro na odpowiednich pożywkach, aż do stadium wczesnego zarodka (blastocysty). Następuje implantacja zarodka do macicy matki zastępczej. Transgeniczne zwierzęta krzyżują się, by przekazywać nowy gen potomstwu.

Zwierzęta transgeniczne wykorzystuje się do różnych badań naukowych, m.in. do badań regulacji ekspresji genów, funkcjonowania układu odpornościowego, chorób genetycznych i rozwoju nowotworów.

U roślin istnieje wiele sposobów otrzymywania organizmów transgenicznych. Trudność sprawia znalezienie odpowiedniego wektora, który mógłby wprowadzać geny do komórek roślinnych. W wielu takich eksperymentach wykorzystuje się bakterie. Komórki bakterii wnikają do zranionych części roślin. Plazmid przedostaje się z bakterii do komórki roślinnej i części jego DNA zostaje wbudowana do genomu rośliny. Ten fragment Dna plazmidu zawiera m.in. geny odpowiedzialne za biosyntezę regulatorów wzrostu. Komórka roślinna zaczyna wytwarzać zwiększone ilości hormonu wzrostu, co wywołuje nienormalny wzrost rośliny, objawiający się powstawaniem guzowatości. Plazmidy wraz z komórkami bakteryjnymi stanowią naturalną drogę wprowadzania genów do rośliny.

Geny guzowatości można usunąć z plazmidu i zastąpić je innymi genami, które chce się przekazać do genomu rośliny. Fragmenty rośliny hoduje się na szalkach Petriego w obecności bakterii zawierających zmienione plazmidy. Bakteria, zakażając komórki rośliny, wprowadza do niej zmodyfikowany plazmid. Część tego plazmidu zawierająca dodatkowe geny zostaje wbudowana do genomu rośliny. Zmodyfikowany plazmid służy jako wektor do wstawiania obcych genów do komórek roślinnych, które należy wyselekcjonować. Zmieniając proporcje poszczególnych regulatorów wzrostu w pożywce, można z takich komórek otrzymać całe rośliny transgeniczne. W wyniku rozmnażania płciowego otrzymuje się nasiona, dlatego włączone geny mogą być przekazane następnemu pokoleniu. Rośliny transgeniczne można też rozmnażać wegetatywnie.

W innej metodzie do wprowadzania obcego Dna stosuje się tzw. Armatkę genową. Polega ona na wstrzeliwaniu do komórek drobnych kuleczek metalu (wolframu) pokrytych DNA. Komórki takie hoduje się na odpowiedniej pożywce i z nich otrzymuje się całe rośliny.

Rośliny transgeniczne są odporne na herbicydy (środki chwastobójcze), choroby wirusowe i ataki owadów – szkodników. Inne badania koncentrują się na poprawi jakościowych cech produktów roślinnych (np. przedłużeniu trwałości przechowywanych owoców i warzyw, zwiększeniu tolerancji na zimno i zamarzanie) oraz ich wartości odżywczej (np. dodatki o pozytywnym wpływie na zdrowie człowieka).

Przeciwnicy modyfikacji genetycznej uważają, że wprowadzenie zmodyfikowanych odmian roślinnych do środowiska jest niedopuszczalne, bo może doprowadzić do naruszenia równowagi biologicznej.

Najważniejsze i najdłuższe badania dotyczą 4 gatunków roślin uprawnych zmienionych genetycznie: rzepak, buraki cukrowe, kukurydza (odporna na herbicydy) oraz ziemniaki (którym wprowadzono gen kodujący toksynę chroniącą je przed owadami ? szkodnikami).

Obawy dotyczą również spożywania zmodyfikowanej genetycznie żywności (żywność GMO). Większość osób w Polsce nie chce kupować takiej żywności, gdyż uważają, że może być ona szkodliwa dla ludzi i zwierząt. Naukowcy zapewniają, że są one bezpieczne.

Jesteś tu: Genetyka

Strony: 1 2