Інформація про новину
  • Переглядів: 115
  • Автор: admin
  • Дата: 10-03-2018, 01:07
10-03-2018, 01:07

GMO

Категорія: Podręczniki w języku polskim » Biologia

Co to jest GMO?

GMO są to pierwsze litery słów „genetycznie modyfikowany organizm”. To znaczy, że do jego informacji dziedzicznej sztucznie wprowadzono zmiany w celu uzyskania nowych korzystnych cech. Najczęściej jest to osiągane drogą przenoszenia genów z organizmu jednego gatunku do innego; tak otrzymany genetycznie zmodyfikowany organizm nazywa się jeszcze organizmem transgenicznym.

Rozpatrzmy dokładniej historię i współczesne osiągnięcia w tworzeniu genetycznie modyfikowanych organizmów.

Pierwszy genetycznie zmodyfikowany wielokomórkowy organizm - mysz trans-geniczna - pojawił się na świat w 1974 roku, czyli po dwóch latach od powstania pierwszej rekombinacyjnej cząsteczki DNA i rok po pojawieniu się pierwszej genetycznie zmodyfikowanej bakterii.

W 1983 roku stworzono pierwszą transgeniczną roślinę - tytoń, który zawierał gen oporności na antybiotyk.

W 1992 roku odporny na wirusy tytoń, wyhodowany w Chinach, stał się pierwszą komercyjną rośliną transgeniczną.

W 1994 roku na rynku pojawił się pierwszy genetycznie zmodyfikowany produkt spożywczy - pomidor odmiany Flavr Savr, którego owoc dłużej zachowuje świeżość i wolniej się psuje.

W 2003 roku stworzono rybkę akwariową GloFish (ryc. 63.1), której ciało wykazuje właściwości fluorescencyjne. Ona stała się pierwszym genetycznie zmodyfikowanym zwierzęciem domowym.



W 2015 roku zezwolono na przemysłową hodowlę i spożywanie genetycznie zmodyfikowanego łososia o przyśpieszonym tempie wzrostu - AquAdvantage. Łosoś będzie wykorzystywany tylko w hodowli i nie będzie wypuszczany do środowiska naturalnego.

On osiągnie odpowiednie rozmiary dwukrotnie szybciej niż jego zwykli krewni (ryc. 63.2).

W tworzeniu transgenicznych zwierząt i roślin stosowane są te same podejścia, co i podczas pracy z mikroorganizmami. Podstawowe etapy ich modyfikacji są następujące: otrzymanie odizolowanego genu docelowego, wprowadzanie genu do wektora, przenoszenie wektora do komórek modyfikowanego organizmu i

oddzielenie zmodyfikowanych organizmów, sprawdzanie ich bezpieczeństwa. Zasadniczo różni się tylko metoda przenoszenia wektora, ponieważ zwierzęta i rośliny nie posiadają naturalnego procesu, który zapewniałby pochłanianie DNKz otaczającego środowiska. Należy też uwzględniać cechy rozwoju organizmów wielokomórkowych.

Po roślinach strzela się z armatki genowej

Do przenoszenia genów do komórek roślin wykorzystuje się agrobakterię, która potrafi zarażać komórki roślin i przy tym przenosić do nich materiał genetyczny. Dla niektórych roślin (na przykład kukurydzy i pszenicy) ten sposób jest nieprzydatny. W tym przypadku wykorzystuje się transformację za pomocą armatki genowej (ryc. 63.3), która dosłownie strzela nanocząsteczkami z przymocowanym do nich DNA.

Innymi sposobami transformacji komórek roślinnych są: mikroiniekcja DNA za pomocą cienkiej szklanej igły i elektroporacja, czyli wprowadzenie DNA do komórki dzięki zastosowaniu pola elektrycznego o wysokim napięciu.


 

Obecnie transgenicznymi roślinami obsadzono ponad 10% pól uprawnych. Ogólnie w gospodarce rolnej dozwolone jest wykorzystywanie ponad 30 gatunków genetycznie zmodyfikowanych roślin. Większość modyfikacji jest skierowana na podwyższenie odporności roślin na szkodniki lub nadanie odporności na działanie herbicydów. Oprócz tego są modyfikacje, które przedłużają termin przechowywania produktów (pomidory), zmieniają kolor roślin dekoracyjnych (goździki, róże), nadają odporności na suszę (kukurydza, trzcina cukrowa) podwyższają zawartość pożytecznych substancji (rzepak, soja) lub obniżają zawartość szkodliwych (tytoń).

Wykorzystanie GMO pozwoliło zmniejszyć stosowanie pestycydów prawie o 40% i jednocześnie zwiększyć urodzajność o 20%.

Jednak hodowla zmodyfikowanych roślin dotychczas napotyka na poważny opór.

W 2000 roku opracowano tak zwany złoty ryż (ryc. 63.4), który zawiera, w odróżnieniu od zwyczajnego ryżu, duże ilości beta--karotenu, czyli prowitaminę A.

Znaczenie tego produktu, zwłaszcza dla biednych warstw ludności Afryki i Azji, trudno jest przecenić: na świecie co najmniej 250 min osób cierpi z powodu braku witaminy A. Co roku z powodu hipowitaminozy ginie około 2 min osób i co najmniej 250 tysięcy dzieci na zawsze traci wzrok. Hodowla złotego ryżu mogłaby raz na zawsze rozwiązać ten pro-

blem. Ale jeszcze nie rozpoczęto jego wykorzystania w celach komercyjnych przede wszystkim z powodu silnego (i nie całkiem zrozumiałego) sprzeciwu organizacji ochrony przyrody. W 2016 roku 107 uczonych - laureatów Nagrody Nobla - podpisało list wzywający organizację ochrony przyrody „Greenpeace” oraz Organizację Narodów Zjednoczonych i rządy wszystkich państw świata do zaprzestania walki przeciwko GMO, a w szczególności przeciwko genetycznie zmodyfikowanemu ryżowi. List kończy się pytaniem retorycznym: ilu jeszcze ludzi na świecie musi umrzeć, zanim walka z GMO będzie uznana za zbrodnię przeciwko ludzkości?

Ryc. 63.5. Genetycznie zmodyfikowane zwierzęta

A. Genetycznie zmodyfikowany pstrąg tęczowy (z lewej strony) ma większą masę mięśniową niż zwykły (z prawej strony).

B. Hodowla kur bez piór jest bardziej ekonomiczna; po przeróbce jest mniej odchodów.

Genetycznie zmodyfikowane zwierzęta pomagają w rozwiązaniu szeregu problemów

Metody tworzenia genetycznie modyfikowanych zwierząt też są dobrze wypracowane, ich szeroko wykorzystuje się w badaniach naukowych (ryc. 63.5). W celu otrzymania takich zwierząt genetycznej modyfikacji poddaje się zygotę albo komórki embrionu we wczesnym stadium rozwoju. To czynią, na przykład, dla stworzenia eksperymentalnych laboratoryjnych zwierząt, które służą modelowymi organizmami do badań chorób człowieka.

Innym perspektywnym kierunkiem zastosowania transgenicznych zwierząt jest produkcja rozmaitych medycznych preparatów - przeciwciał, czynników krzepnięcia krwi i innych białek. Szczególnie ciekawą decyzją jest synteza obcych białek w komórkach gruczołu mlekowego. W ten sposób można produkować i wyprowadzać z organizmu znaczne ilości tych preparatów wraz z mlekiem, czyli bez szkody dla zwierzęcia. Nie zważając na obecność wypracowanych technologii, genetycznie zmodyfikowane zwierzęta w gospodarstwie rolnym nie są na razie szeroko wykorzystywane (oprócz wspomnianych już łososi AquAdvantage).

GMO: za i przeciw

Polemika dotycząca możliwości spożywania żywności genetycznie zmodyfikowanej trwa już niejedno dziesięciolecie od momentu stworzenia pierwszych transgenicznych organizmów. Nie zważając na oczywiste zalety, które daje ich wykorzystywanie i brak jakichkolwiek danych naukowych o potencjalnej szkodzie GMO, zastosowaniu ich w wiejskim gospodarstwie napotyka na duży opór.

Oto kilka argumentów, które podają przeciwnicy GMO.

1. Genetycznie zmodyfikowane organizmy są szkodliwe dla zdrowia. W rzeczywistości tak nie jest: rzetelne badania prowadzone w ciągu dziesięcioleci nie wykazały żadnego realnego zagrożenia dla zdrowia, związanego z transgenicznymi organizmami. To wcale nie oznacza, że one są bezpieczne w każdym przypadku: jeśli wbudujemy do genomu ziemniaka gen toksyny cholery, to taki ziem

niak korzyści zdrowiu nie przyniesie. Aby zapobiec podobnym ryzykom, każdy organizm transgeniczny jest dokładnie sprawdzany, podobnie jak sprawdzane są preparaty medyczne. Dzięki temu GMO są nawet bardziej bezpieczne niż organizmy, które były otrzymane drogą klasycznej selekcji, ponieważ ostatnie nie są sprawdzane na obecność substancji szkodliwych1.

2. Geny z GMO mogą przenosić się do komórek człowieka, warunkując mutacje i rak. To nie jest prawda, ponieważ po przeniesieniu genu do transgenicznego organizmu ten gen już niczym nie różni się od reszty DNA i nie może samodzielnie przenieść się do genomu człowieka. Gdyby geny mogły samodzielnie przemieszczać się, to zagrożeniem byłyby wszystkie organizmy, które my spożywamy.

3. GMO są zagrożeniem dla różnorodności biologicznej i szkodliwe dla środowiska przyrodniczego. Zagrażają różnorodności biologicznej wszystkie rodzaje gospodarki rolnej. GMO w tym sensie nie są tak szkodliwe, ponieważ dzięki ich wyższej wydajności można zmniejszać terytoria, przeznaczone pod zasiew i tym samym zachowywać więcej przyrodniczych ekosystemów. Odporne na szkodniki GMO pozwalają zmniejszyć stosowanie pestycydów i w ten sposób zmniejszyć chemiczne obciążenie otaczającego środowiska. Teoretycznie przenoszenie genów oporności do „dzikich” gatunków jest możliwe, lecz jego prawdopodobieństwo jest bardzo małe.

Jak ustosunkowywać się do GMO i czy spożywać je, każdy powinien zdecydować samodzielnie, lecz ta decyzja powinna być argumentowana i dobrze przemyślana. Niestety, większość argumentów przeciwników inżynierii genetycznej świadczy raczej o ich niewiedzy biologicznej niż o realnej trosce o nasze zdrowie.


Zastanów się

Wybierz jedną poprawną odpowiedź

1

Organizm transgeniczny - to organizm

A który uległ mutacji w wyniku naturalnych przyczyn lub ukierunkowanej modyfikacji przez człowieka

В do którego za pomocą metod inżynierii genetycznej sztucznie wprowadzono gen z organizmu innego gatunku

C który powstał w wyniku krzyżowania się z organizmem innego gatunku D który dłuższy czas przebywał w kontakcie z transgenami E który powstał w wyniku operacji zmiany płci

2

Zaletą złotego ryżu w porównaniu z ryżem zwykłym jest to, że złoty ryż A zawiera mniej substancji toksycznych В jest odporny na choroby i szkodniki

C można go hodować w regionach o bardziej suchym i chłodnym klimacie D zawiera znaczne ilości beta-karotenu E zawiera większą ilość złota

3

Dla komórek roślinnych zazwyczaj nie zastosowuje się takiego sposobu, jak A transformacja za pomocą agrobakterii В transformacja za pomocą armatki genowej C wprowadzenie DNA za pomocą mikroiniekcji D elektroporacja

E moczenie rośliny w roztworze DNA

1 Na przykład selekcjonerzy przypadkowo wyhodowali odmiany ziemniaka, które zawierały substancję trującą, solaninę, w znacznych ilościach.

4

Dozwolona jest hodowla do celów spożywczych A świń o podwyższonej zawartości witaminy A В łososia AquaAdvantage o przyśpieszonym tempie wzrostu C rybki GloFish o zielonym białku fluoryzującym D sklonowanej owcy Dolly E gryzoni chorych na cukrzycę

5

Poprawne stwierdzenie dotyczące GMO brzmi:

A pierwszy transgeniczny organizm wielokomórkowy stworzono w 1974 roku В pierwszą genetycznie zmodyfikowaną rośliną uprawną jest pszenica C obecnie nie ma metod, które umożliwiają otrzymywanie genetycznie zmodyfikowanych ssaków

D hodowla genetycznie zmodyfikowanych roślin dozwolona jest tylko w USA i Japonii

E większość fachowców-biologów nie popiera zastosowania GMO w rolnictwie

Sformułuj odpowiedź w postaci kilku zdań

6

Jakie wady i zalety mają metody inżynierii genetycznej w porównaniu z metodami tradycyjnej selekcji?

7

Czy wszystkie GMO są organizmami transgenicznymi? I czy wszystkie organizmy transgeniczne - to GMO?

8

Przeczytaj w gazecie fragment wymyślonego artykułu i wskaż autorowi na błędy i niedokładności w tekście: „Kod genetyczny GMO różni się od kodu genetycznego normalnych organizmów tym, że GMO zawierają geny, które są poważnym zagrożeniem dla zdrowia człowieka. Liczne badania uczonych wykazały, że spożywanie GMO powoduje raka, HIV i krowią wściekliznę, jednak, nie patrząc na to, GMO są aktywnie hodowane i sprzedawane na Ukrainie. Natomiast w innych państwach cywilizowanych produkcja i rozpowszechnianie GMO jest zabronione i ścigane prawem! Na szczęście czołowi biologowie świata prowadzą nieprzejednaną walkę o świat bez GMO”.

9

Jakie pozytywne zmiany w rolnictwie i życiu codziennym ludzi może wnieść wykorzystanie GMO?

Znajdź odpowiedź i postaraj się zrozumieć istotę problemu

10

W jakich badaniach naukowych i po co wykorzystuje się zwierzęta z usuniętymi i nie zdolnymi do pracy genami - genami nokautowymi?

11

Rozpowszechnioną modyfikacją organizmów jest wbudowywanie do ich genomu genu zielonego białka fluoryzującego. Jakie znaczenie ma ta modyfikacja i jak są wykorzystywane takie organizmy?

Dowiedz się samodzielnie i opowiedz innym

12

Jakie jednak zagrożenia niesie ze sobą wykorzystywanie GMO? Zanalizuj podstawowe argumenty przeciwników tej technologii.

13

Porównaj cele wykorzystania modyfikacji genetycznej roślin i zwierząt. Jakie spośród nich są unikalne dla zwierząt, a jakie - dla roślin?

 

Źródło: Biologia podręcznik dla klasy 9 Szałamow

 






^