Генетично модифіковані організми – міфи та реалії

Історична довідка. Кінець 17 ст. Перший детальний опис клітини та структури і функції рослин. У Нідерландах починають систематично розводити квіти. Описана статева основа розмноження рослин, що пояснює, як можуть схрещуватись різні роди культур у процесі створення нових типів.

1719 р. Томасу Фейерчайлдові (Thomas Fairchild) вдалося вперше отримати штучний гібрид рослини, схрестивши звичайну гвоздику з турецькою.

 

Генетична модифікація передбачає вбудову або зміну генів організму, наслідком чого стає поява потрібної ознаки.

 

Коли одна рослина, наприклад, модифікується шляхом вбудовування в неї гена з іншої, то процес має такий вигляд:

1 Визначається рослина, що має бажану властивість.

2 В ДНК цієї рослини відшукується, а відтак вирізається специфічний ген, який відповідає за виникнення цієї властивості.

3 Щоб вставити ген у клітини рослини, яка модифікується, його слід приєднати до носія. Частинка бактеріальної ДНК, яка називається плазмідою, з'єднується з геном і надалі виступатиме у ролі носія.

4 До гена і плазміди приєднується ще одна послідовність нуклеотидів, своєрідний перемикач, який зветься „промотором” (активатором). З його допомогою можна впевнитись у тому, що вже вбудований у рослину ген працює належним чином. Лише невелика кількість клітин у рослині, що модифікується, насправді прийме новий ген. Крім цього, генний комплект містить ген-маркер, що визначає клітини, втручання до генного складу яких мало позитивні наслідки.

5 Після цього генний комплект вводять у бактерію, яка може репродукуватись (розмножуватись), створюючи багато копій генного комплекту.

6 Потім генетичний комплект переносять (трансформують) до рослини, що модифікується. Зазвичай це робиться в один із двох способів:

а) генетичні комплекти приєднуються до крихітних частинок золота або вольфраму, а потім їх вистрілюють з великою швидкістю в шматочок тканини рослини. Золото або вольфрам використовують тому, що вони хімічно інертні, іншими словами, вони не вступатимуть у реакцію із середовищем;

б) ґрунтова бактерія під назвою Agrobacterium tumefaciens використовується для того, аби генний комплект потрапив до рослини, коли ця бактерія проникає в рослинну тканину. Генні комплекти вводять до Agrobacterium tumefaciens, змінюючи їх так, аби дані бактерії не активізувалися, потрапивши до нової рослини.

7 Рослинна тканина, до якої були введені генні комплекти, вирощується у повнорозмірну ГМ рослину.

8 Ретельна перевірка ГМ рослин допомагає виявити, чи належним чином працюють нові гени. Це робиться наступним шляхом: вирощують цілі рослини, отримують з них насіння, потім посіявши його і знову виростивши рослини, перевіряють, чи є в них вбудований ген. Ця процедура повторюється кілька разів.

 

1727 р. Компанія „Вілморін” („Vilmorin”), розташована у Франції, розробляє генеалогічний метод розведення цукрових буряків і починає дослідження в галузі селекції рослин і вдосконалення культурних видів.

1750 – 1850 pp. Європейські фермери розширюють культивування бобових (аби закріпити азот у ґрунті) та висівають культури по черзі (сівозміна) з метою збільшити врожай.

1761-66 pp. Йозеф Кьольройтер (Joseph Kolreuter) використовує рослини тютюну для проведення перших систематичних експериментів зі схрещування видів. Він зазначає, що отримані в результаті цього гібриди рослин часто ростуть швидше за своїх батьків.

1819 р. Патрік Ширеф (Patrick Shirreff) починає виводити пшеницю й овес з метою створення нових сортів рослин і вивчення відмінностіей між ними.

1823 р. Томас Найт (Thomas Knight (1759-1838 pp.)) підтверджує існування домінантних та рецесивних ознак в горосі. Він продовжує працювати над створенням нових гібридів фруктових та овочевих культур, вирощуванню яких англійці надають перевагу.

Початок 40-х pp. XIX ст. Компанія „Саттон і син” (зараз „Саттонз сідз”/ „Suttons Seeds”) розводить сорти буряків, гороху та картоплі, придатні для вирощування у Великобританії.

50-і pp. XIX ст. З'являються промислово створені тваринний корм та неорганічні добрива.

1865 р. Грегор Мендель (Gregor Mendel) презентує лекцію на тему своєї роботи – дослідивши розвиток рослин гороху, він вивів схему успадкованих ознак. Лекція Менделя була опублікована наступного року.

1884-88 pp. Оскар Хертвіг (Oscar Hertwig), Едуард Страсбергер (Eduard Strasberger), Альбрект фон Коллікер (Albrect von Kolliker) та Август Вайсманн (August Weismann) незалежно один від одного висунули припущення, що клітинне ядро несе інформацію, необхідну для успадкування ознак.

 

Селекціонери рослин користуються багатьма методами для виведення сортів рослин із певними властивостями. Серед них – традиційна селекція культур, а також застосування хімікатів та опромінення, яке набуло популярності останнім часом.

Традиційний метод схрещування для отримання гібридів рослин використовувався багатьма поколіннями. Він передбачає цілу низку схрещувань для виведення різних комбінацій рослин, з метою закріплення і розвитку бажаних ознак та викорінення небажаних. Однак, цей метод має свої вади, оскільки в процесі селекції губиться велика кількість генетичного матеріалу, не потрапляючи до сортів рослин. Через це важче отримати специфічні ознаки і, разом з тим, не занести до рослин небажані ознаки, такі як вразливість до хвороб.

Доки не були