Views
4 months ago

BIO 9 UC 9.pregled

4. Biotehnologija Eden

4. Biotehnologija Eden največjih uspehov genskega inženirstva je bila priprava bakterij Escherichia coli, ki vsebujejo človeški gen za beljakovino inzulin in jih uporabljamo v proizvodnji človeškega hormona inzulina. Bakterija Escherichia coli, slikana z elektronskim mikroskopom Velikost celice na sliki je okoli 2 × 0,5 µm. Do leta 1982 so namreč inzulin, ki ga sladkorni bolniki potrebujejo za svoje zdravljenje, lahko pridobivali le z izolacijo iz trebušnih slinavk goveda in prašičev. A ta živalski inzulin se od človeškega nekoliko razlikuje in je bil pogosto vzrok hudih alergijskih reakcij pri bolnikih, ki so ga uporabljali; pri uporabi človeškega hormona, ki ga pridobivajo iz gensko spremenjenih bakterij Escherichia coli, pa se to ne dogaja. Na podoben način kot inzulin od leta 1987 pridobivamo z bakterijo Escherichia coli tudi beljakovinski rastni hormon (somatotropin). Potrebujejo ga otroci, ki jim primanjkuje lastnega hormona in so zato zavrti v rasti. V medicini pa ga uporabljajo tudi pri celjenju ran, opeklin in kostnih prelomov. Na sliki so 5-litrski laboratorijski bioreaktorji. V proizvodnji uporabljamo precej večje bioreaktorje. Tudi cepiva, ki jih uporabljamo za zaščito pred zelo različnimi boleznimi, so pogosto pripravljena z genskim inženirstvom. Tako na primer že od leta 1986 s pomočjo kvasovk izdelujemo cepivo za hepatitis B. V kvasovke so namreč vnesli gen za površinsko beljakovino virusa hepatitisa B in tako zdaj te gensko spremenjene kvasovke izdelujejo to virusno beljakovino. Pridobljena virusna beljakovina je sestavni del cepiva za hepatitis B, ki ga vbrizgamo ob cepljenju. 46

Gensko spremenjene organizme uporabljamo tudi v kmetijstvu. Eden najbolj znanih primerov gensko spremenjenih rastlin je t. i. Bt-koruza. Namen priprave Bt-koruze je bil zaščiti koruzo pred njenimi žuželčjimi plenilci. Bt-koruza tako vsebuje gen za Bt-toksin Bacillus thuringiensis, ki živi v prsti. Gen za Bt-toksin ima zapis za beljakovino, ki je strupena. Iz bakterije so gen za Bt-toksin osamili in ga vstavili v DNA koruze. Takšna gensko spremenjena koruza sintetizira Bt-toksin. Tako žuželke, ki se hranijo s koruzo, dobijo v svoja prebavila tudi ta toksin. Toksin deluje v prebavilih žuželk in njihovih ličink ter povzroči njihovo smrt. Tako je gensko spremenjena koruza zaščitena pred žuželčjim objedanjem. Bakterija Bacillus thuringiensis, slikana z elektronskim mikroskopom Velikost celice na sliki je okoli 5 × 1 µm. V kmetijstvu pogosto uporabljajo tudi rastline (soja, navadna ogrščica, bombaž), ki so jih gensko spremenili tako, da so zdaj odporne proti herbicidom, snovem, ki uničujejo rastline. Če tak herbicid uporabljajo na njivi, kjer gojijo gensko spremenjene poljščine, odporne proti temu herbicidu, na njivi zraste samo gojena poljščina in nobena druga rastlina, s čimer se donos zelo poveča. V kmetijstvu uporabljajo tudi gensko spremenjene živali. Tako so na primer v prašiče vnesli gen za človeški rastni hormon. Takšni gensko spremenjeni prašiči rastejo hitreje in prej dosežejo primerno težo za zakol. Tudi v krape so vstavili gen za rastni hormon, in sicer tistega iz postrvi. Takšni gensko spremenjeni krapi rastejo hitreje. Sebi v prid želimo spremeniti tudi druge lastnosti domačih živali. Obstajajo na primer gensko spremenjene krave, ki imajo dodan gen za hormon, katerega posledica je povečana količina mleka. V Evropi za raziskave GSO, njihovo pridelavo in uporabo v živilih velja zelo stroga zakonodaja. Zakonodaja s tega področja je obširna in ureja vse vidike gojenja rastlin in živali, poskuse z njimi ter proizvodnjo in označevanje izdelkov, ki so izdelani iz GSO ali vsebujejo vsaj 0,9 % GSO. Seznami GSO, podjetij in raziskovalnih ustanov, ki delujejo na področju GSO, so javno dostopni. ZANIMIVOSTI: V slovenski zakonodaji je GSO definiran kot organizem (z izjemo človeka) ali mikroorganizem, katerega genski material je spremenjen s postopki, ki spreminjajo genski material drugače, kot to poteka v naravnih razmerah s križanjem ali naravno rekombinacijo (Zakon o ravnanju z gensko spremenjenimi organizmi – Uradni list RS 23/2005 UPB-1 in 21/2010). 47