Genetsko spremenjeni organizmi

Genetsko spremenjeni organizmi (GSO) so živi organizmi, v katerih je bil genski material (DNA) spremenjen s postopki, ki potekajo drugače kot v naravi, torej drugače kot s križanjem ali z naravno rekombinacijo. Z uporabo sodobne biotehnologije lahko izbrane gene prenesemo iz enega organizma v drugega tudi če gre za organizme različnih vrst. Tehnologija rekombinantne DNA nam omogoča, da hitro in natančno spreminjamo življenjske oblike z odvzemanjem, dodajanjem ali spreminjanjem specifičnih nukleotidnih baz v zgradbi gena. Spremembe v nukleotidnem zaporedju so lahko zelo majhne, na primer ena baza, ki zamenja eno aminokislino z drugo, ali pa zelo velike, kar celoten gen, ki daje organizmu neko novo lastnost, na primer sposobnost sintetizirati nov protein.

1. BAKTERIJE

V prejšnjem stoletju je ameriškim znanstvenikom uspelo vstaviti tujo DNA v plazmid in hibridno DNA izraziti v bakterijskih celicah. Predstavljeni so trije primeri genetsko spremenjenih bakterij. Pogosta bakterija Pseudomonas syringae živi na listih in steblih mnogih kmetijskih rastlin. Rastlina je bolj občutljiva za zmrzal, ker ima na površini proteine, ki pospešujejo nastanek kristalov ledu. Celice bakterije P. syringae so spremenili tako, da so jim odstranili gen, ki izraža površinski protein, kar naj bi povzročilo manjšo občutljivost na zmrzal. Druga vrsta bakterij, ki jih genetsko spreminjajo so Pseudomonas. Te bakterije pripravljajo z geni za izražanje encimov, ki katalizirajo razgradnjo kompleksnih kloriranih ogljikovodikov, kot so dioksid, sestavine surove nafte in trikloroetilen. Bakterijo Thiobacillus ferrooxidans, ki oksidira železo in žveplo, so genetsko spremenili tako, da uspešneje razžvepljuje premog. T. ferrooxidans uporabljajo tudi za razgradnjo arzenopirita v mineralnih rudah.

2. RASTLINE

Rekombinantne molekule DNA vnesemo v rastline s pomočjo talne bakterije Agrobacterium tumefaciens. Ta parazitski organizem okuži rastline in v rastlinski genom vstavi del plazmida Ti (tumor-inducirajoči). Na mestu okužbe rastlina običajno razvije gmoto tumorskega tkiva. Plazmidi Ti se uporabljajo kot vektorji za vnos tujih genov v rastline. Genetsko spremenjene rastline pozitivno vplivajo na kmetijstvo, saj omogočajo gojenje poljščin z večjimi donosi v manj ugodnih razmerah in dalj časa obstojnega sadja ter zelenjave. Najpogostejši GSO:

• koruza,
• soja,
• oljna repica,
• krompir
• paradižnik.

3. ŽIVALI

Genetsko inženirstvo na živalih je tehnološko zelo zahtevno. Pri večceličnih organizmih z različnimi tipi tkiv lahko gene prenesemo bodisi v klične (spermij, jajčece) ali v somatske celice. Spremembe v kličnih celicah se bodo prenesle iz generacije v generacijo, medtem ko so genetske spremembe v somatskih celicah prisotne samo pri tem posamezniku. Najbolj znana primera sta ovca Dolly in priprava miši, ki so večje od običajnih. Pri miših so gen za podganji rastni hormon (somatotropin) vstavili v plazmid in mikroinjicirali v oplojena mišja jajčeca. Analiza njihove genomske DNA je pokazala prisotnost gena za podganji somatotropin. Takšne živali, ki nosijo genetsko spremenjene dedne gene, imenujemo transgenske.

VPLIVI GSO V PREHRANI NA ZDRAVJE

V osnovi gensko spremenjena živila nimajo ne pozitivnih ne negativnih vplivov. Ko pa govorimo o njihovi kakovosti, najdemo vrsto živil, ki so po načrtovanem spreminjanju postala kakovostnejša na primer zlati riž. Navadnemu rižu je dodana informacija o sintezi vitamina A, kateri je zelo pomemben za ljudi v deželah z enostranskim prehranjevanjem in kjer ga s tradicionalnimi kultivarji ne vnašajo dovolj.

UPORABA GSO V MEDICINI

Obstajajo zdravila, ki so izdelana z genskim spreminjanjem. To so na primer antibiotiki, skupina cepiv in protiteles. Veliko pa se dela že na genskem zdravljenju. Ko človek zboli, na primer za srpasto anemijo, pomeni, da ima rdeče krvničke napačne, srpaste oblike, ki poleg številnih težav in nevarnosti povzročajo tudi stalno pomanjkanje kisika. To se zgodi zaradi napačne aminokisline na določenem mestu v verigi, kar pa je mogoče z genskim zdravljenjem zelo enostavno popraviti.