Ki sa ki GMOs ak ki jan yo fè?

Basics yo nan modifikasyon jenetik

Ki sa ki se yon gmo?

Gmo se kout pou "òganis jenetikman modifye." Gen modifikasyon jenetik ki te alantou pou dè dekad e se fason ki pi efikas ak rapid pou kreye yon plant oswa bèt ki gen yon karakteristik espesifik oswa karakteristik. Li pèmèt chanjman presi espesifik nan sekans ADN. Paske ADN esansyèlman konprann plan an pou òganis antye a, chanjman nan ADN a chanje fonksyon yo òganis la kapab.

Gen reyèlman pa gen okenn lòt fason pou fè sa eksepte lè w itilize teknik devlope pandan 40 dènye ane yo dirèkteman manipile ADN la.

Ki jan ou jenetikman modifye yon òganis? Aktyèlman, sa a se yon kesyon trè laj. Yon òganis ka yon plant, bèt, chanpiyon, oswa bakteri ak tout sa yo ka, epi yo te, jenetikman Enjenieri pou prèske 40 ane. Premye òganis jenetikman enjenyeu yo te bakteri nan lane 1970 yo byen bonè . Depi lè sa a, jenetikman modifye bakteri yo te vin workhorse a nan dè santèn de milye de laboratwa fè modifikasyon jenetik sou tou de plant yo ak bèt yo. Pifò nan jèn debaz yo mélanger ak modifikasyon yo fèt ak prepare lè l sèvi avèk bakteri, sitou kèk varyasyon nan E. coli , Lè sa a, transfere nan sib òganis.

Apwòch la an jeneral jenetikman chanje plant, bèt, oswa mikwòb se konsèpsyon trè menm jan an. Sepandan, gen kèk diferans nan teknik espesifik yo akòz diferans jeneral ant plant ak selil bèt.

Pou egzanp, selil plant gen mi selil ak selil bèt pa fè sa.

Rezon pou modifikasyon jenetik nan plant ak bèt

Bèt GM yo premyèman te fè pou rezon rechèch, souvan kòm modèl sistèm byolojik yo itilize pou devlopman dwòg. Te gen kèk bèt GM devlope pou lòt rezon komèsyal, tankou pwason fliyoresan kòm bèt domestik, ak moustik GM pou ede kontwole moustik maladi.

Sepandan, sa yo se relativman limite aplikasyon deyò nan debaz rechèch byolojik. Se konsa, lwen, pa gen okenn bèt GM yo te apwouve kòm yon sous manje. Byento, menm si, ki ka chanje ak Salmon AquaAdvantage a ki fè wout li nan pwosesis apwobasyon an.

Avèk plant, sepandan, sitiyasyon an se diferan. Pandan ke yon anpil nan plant yo modifye pou rechèch, objektif la nan pi modifye jenetik rekòt se fè yon souch plant ki se Commerce oswa sosyalman benefisye. Pou egzanp, pwodiksyon an ka ogmante si plant yo Enjenieri ak rezistans amelyore nan yon ensèk nuizib maladi-sa ki lakòz tankou Rainbow Papaya a, oswa kapasite nan grandi nan yon inospitalye, petèt pi frèt rejyon an. Fwi ki rete mi plis, tankou Tomat ete kontinuèl, bay plis tan pou etajè tan apre rekòt pou itilize. Epitou, karakteristik ki amelyore valè nitrisyonèl la, tankou Golden Rice ki fèt yo dwe rich nan vitamin A, oswa sèvis piblik nan fwi a, tankou ki pa Browning Arctic Apples te tou te fè.

Esansyèlman, nenpòt ki tris ki ka fèt manifeste ak adisyon a oswa anpèchman nan yon jèn espesifik, yo ka prezante. Tris ki mande jèn jèn yo kapab jere tou, men sa egzije yon pwosesis ki pi konplike ki poko reyalize ak rekòt komèsyal yo.

Ki sa ki se yon Gene?

Anvan eksplike kijan nouvo jèn yo mete nan òganis yo, li enpòtan pou konprann ki sa yon jèn ye. Kòm anpil pwobableman konnen, jèn yo te fè nan ADN, ki se pati ki konpoze de kat baz souvan note kòm tou senpleman A, T, C, G. Ka lòd lineyè nan baz sa yo nan yon ranje desann yon strè ADN nan yon jèn ka panse kòm yon kòd pou yon pwoteyin espesifik, menm jan lèt nan yon liy nan tèks kòd pou yon fraz.

Pwoteyin yo se gwo molekil byolojik ki fèt nan asid amine lye ansanm nan konbinezon divès kalite. Lè konbinezon an dwa nan asid amine lye ansanm, chèn nan asid amino pliye ansanm nan yon pwoteyin ki gen yon fòm espesifik ak karakteristik yo ki chimik dwa ansanm yo ki ap pèmèt li fè yon fonksyon an patikilye oswa reyaksyon. K ap viv bagay yo te fè leve lajman nan pwoteyin. Gen kèk pwoteyin yo se anzim ki reyaksyon chimik katalize; lòt moun transpòte materyèl nan selil yo ak kèk aji kòm switch aktive oswa dezaktive pwoteyin lòt oswa kaskad pwoteyin.

Se konsa, lè yon jèn nouvo prezante, li bay selil la sekans kòd pou pèmèt li fè yon nouvo pwoteyin.

Kòman selil yo òganize jèn yo?

Nan plant yo ak selil bèt yo, prèske tout nan ADN la te bay lòd nan plizyè seksyon long blese moute nan kwomozòm. Jèn yo aktyèlman jis seksyon ti sekans ADN ki fè yon kwomozòm. Chak fwa yon selil repwodui, tout kwomozòm yo repwodui an premye. Sa a se seri santral la nan enstriksyon pou selil la, epi chak selil pwojèn vin yon kopi. Se konsa, yo prezante yon jèn nouvo ki pèmèt selil la fè yon nouvo pwoteyin ki konfere yon karakteristik patikilye, yon sèl tou senpleman bezwen insert yon ti jan nan ADN nan youn nan stron kwomozòm yo long. Yon fwa eleman, ADN a ap pase nan nenpòt selil pitit fi lè yo selil replike menm jan ak tout lòt jèn yo.

An reyalite, sèten kalite ADN kapab konsève nan selil yo separe de kwomozòm yo ak jèn yo ka prezante lè l sèvi avèk estrikti sa yo pou yo pa entegre nan ADN a kwomozòm. Sepandan, ak apwòch sa a, depi se ADN kwomozòm selil la ki chanje anjeneral pa konsève nan tout selil apre replikasyon plizyè. Pou modifikasyon pèmanan ak eritab jenetik, tankou pwosesis sa yo itilize pou jeni rekòt, modifikasyon kwomozòm yo yo te itilize.

Kouman se yon nouvo Gene Enstale?

Jenetik Jenetik tou senpleman refere a mete yon nouvo sekans baz ADN (anjeneral ki koresponn ak yon jèn antye) nan ADN nan kwomozom nan òganis lan. Sa a ka sanble konsèpteur dwat, men teknikman, li vin yon ti kras pi plis konplike. Gen anpil detay teknik ki enplike nan ap resevwa sekans ADN dwat la ak siyal yo dwa nan kwomozòm la nan kontèks la dwa ki pèmèt selil yo rekonèt li se yon jèn epi sèvi ak li fè yon nouvo pwoteyin.

Gen kat eleman kle ki komen nan pwosedi prèske tout jenetik jenetik:

1. Premyèman, ou bezwen yon jèn. Sa vle di ou bezwen molekil ADN fizik ak sekans baz patikilye. Tradisyonèlman, sekans sa yo te jwenn dirèkteman nan yon òganis lè l sèvi avèk nenpòt nan teknik plizyè travayè. Sèjousi, olye ke ekstrè ADN nan yon òganis, syantis tipikman jis sentèz soti nan debaz A, T, C, G pwodwi chimik yo. Yon fwa yo jwenn, sekans lan ka mete nan yon moso nan ADN bakteri ki tankou yon ti kwomozòm (yon plasmid), epi, depi bakteri replike rapidman, menm jan anpil nan jèn la jan sa nesesè ka fèt.
2. Yon fwa ou gen jèn nan, ou bezwen mete l 'nan yon strand ADN ki antoure ak sekans lan dwa ki antoure ADN yo ki ap pèmèt selil la rekonèt li epi eksprime li. Prensipalman, sa vle di ou bezwen yon sekans ADN ti rele yon pwomotè ki siyal selil la pou eksprime jèn nan.
3. Anplis jèn prensipal la ki se yo dwe insert, souvan se yon jèn dezyèm ki nesesè bay yon makè oswa seleksyon. Sa a jèn dezyèm se esansyèlman se yon zouti ki itilize pou idantifye selil ki gen jèn nan.
4. Finalman, li nesesè pou gen yon metòd pou bay nouvo ADN (sa vle di, pwomotè, nouvo jèn ak makè seleksyon) nan selil òganis lan. Gen yon kantite fason pou fè sa. Pou plant yo, pi renmen m 'se apwòch la zam jen ki itilize yon fizi modifye 22 tire Wolfram ADN-kouvwi oswa patikil lò nan selil yo.

Avèk selil bèt yo, gen yon kantite reyaktif transfè ki rad oswa konplèks ADN lan ak pèmèt li pase nan manbràn selilè yo. Li se komen tou pou ADN nan dwe spliced ​​ansanm ak ADN modifye viral ki ka itilize kòm yon vektè jèn pote jèn nan nan selil yo. Modifye DNA ADN ka enkli ak pwoteyin viral nòmal pou fè yon pseudovirus ki ka enfekte selil yo epi mete ADN nan pote jèn nan, men pa replike pou fè nouvo viris.

Pou anpil dicot plant yo, yo ka mete nan jèn nan yon varyete modifye nan konpayi an T-ADN nan bakteri tumefaciens Agrobacterium tumefaciens la. Gen kèk lòt apwòch osi byen. Sepandan, ak pifò, se sèlman yon ti kantite selil ranmase jèn nan fè seleksyon nan selil yo Enjenieri yon pati enpòtan nan pwosesis sa a. Se poutèt sa yon seleksyon oswa makè jèn se tipikman nesesè.

Men, ki jan ou fè yon sourit jenetikman Engineered oswa tomat?

Yon gmo se yon òganis ak dè milyon de selil ak teknik ki anwo la a sèlman reyèlman dekri kijan jenetikman enjenyè sèl selil yo. Sepandan, pwosesis la jenere yon òganis antye esansyèlman enplike nan itilize jenetik jenetik teknik sou selil jèm (sètadi, espèm ak selil ze). Yon fwa ke kle a kle yo eleman, rès la nan pwosesis la fondamantalman itilize teknik elvaj jenetik yo pwodwi plant oswa bèt ki gen jèn nan nouvo nan tout selil yo nan kò yo. Jenetik jenetik se reyèlman jis fè nan selil yo. Biyoloji fè rès la.