11 - Genetické modifikace a klonování organismů

y
u kukuřice hlavně proti zavíječi kukuřičnému
GMO odrůdy s rezistencí vůči herbicidům
GMO odrůda sóji s rezistencí vůči herbicidu Roundoup
rezistence vůči herbicidu je způsobena vnesením genu pro:
detoxikaci herbicidu
nadprodukcí enzymů
produkcí jiného typu enzymu než je enzym, který herbicid blokuje
GMO odrůdy rýže s produkcí provitamínu A v obilkách
v jižní Asii je častá slepota způsobená nedostatkem vitamínu A
provitamin A neboli β-karoten je z rýže odstraňován při jejím loupáním
GMO odrůda zlaté rýže obsahuje gen pro tvorbu β-karotenu v endospermu
pěstování této odrůdy může výrazně omezit výskyt avitaminózi
GMO živočichové
genetické modifikace jsou prováděny u ryb, obojživelníků, ptáků a savců
menší praktické využití
neexistují běžně chovaná plemena zvířat GMO původu
(např. GMO myš s vneseným genem pro velkou predispozici ke vzniku zhoubných nádorů
použití pro testování látek na rakovinotvorné vlastnosti)
GMO hospodářských zvířat
ovlivnění intenzity růstu
přenosy cizích genů intenzivně působící růstové hormony
gene knock out
odolnost vůči chorobám
imunizace
rezistence
změna kvality živočišných produktů
snížení obsahu laktózy v kravském mléce
produkce β-kaseinu s přirozeným emulgačním účinkem
humanizace mléka – produkce mléka s lidským α-laktoglobulinem
produkce lidského lysozymu v kravském mléce
produkce aminokyseliny cysteinu v ovčí vlně
snížení ukládání tuku v kosterní svalovině
produkce léčiv a jiných biopreparátů
produkce speciálních proteinů a hormonů a jejich uvolňování do mléka transgenních savců nebo do vajec transgenní drůbeže
rezistence
GMO zvířata použitelná pro xenotransplantace
transplantace živočišných orgánů do lidského těla)
zabránění odvržení transplantovaného živočišného orgánu člověkem
Rizika spojená s vytvářením GMO:
etické zásady - člověku nepřísluší úloha vytvářet nové organismy
alergické reakce člověka na GMO potraviny
negativní dopad pěstování GMO rostlin produkujících toxiny na neškodlivé organismy
rekombinace bakterií a transkapsulace virů s transgenu
únik vektorů (bakterie, retroviry) nesoucích transgen
únik transgenu založený na zkřížení GMO organismů s nekulturními formami (hlavně u rostlin)
př.
GMO kukuřice, klejicha a motýl monarch
monarch (Danaus plexippus) – stěhovavý motýl
živý se klejchou vatočníkem (Asclepias syriaca)
ta roste v okolí polí s GMO kukuřicí δ-endotoxin
toxická pylová zrna byla unášena větrem a dopadala na listy volně rostoucí klejchy vatočníku
=> úhyn housenek motýla a snížení populace monarchy
reakce firem – δ-endotoxin ne v pylových zrnech, ale v listech
GMO a legislativa v ČR
vychází z opatření EU
Zk. č. 153/2000 Sb. O nakládání s geneticky modifikovanými organismy
a produkty a o změně některých souvisejících zákonů
z něj vyplývá:
uzavřené nakládání – je možné v ČR (v laboratoři…)
uvádění do životního oběhu – je možné v ČR (pokus, produkce, ne do volného oběhu )
uvádění do oběhu – není možné v ČR (pěstování v běžných produkčních podmínkách, prodej…)
dovoz potravin, surovin, krmiv, léčiv …. obsahující GMO organismy není do ČR zakázán
každý výrobce GMO produktů má povinnost uvést na obalu zboží, že tento produkt obsahuje GMO organismy nebo suroviny z GMO organismů
Klonování živočichů
1997 – první úspěšné klonování vyššího živočicha – ovce Dolly měla stejnou genetickou informace jako matka
jak to proběhlo:
pro klonování byla použita šestiletá ovce plemene Dorset Down
z jejího vemene byly odebrány somatické diploidní buňky
somatické buňky vemene byly kultivovány v in vitro podmínkách
kultivační médium obsahovalo minimum živin
došlo tak k zastavení buněčného dělení a k vypnutí většiny genů (neproběhla transkripce)
pro vlastní klonování bylo použito neoplozené vajíčko ovce plemene Skotská černohlavá
odebrané vajíčko obsahovalo haploidní jádro
pomocí mikromanipulátoru a mikroinjektoru bylo provedena enukleace
z vajíčka bylo kompletně odsáto haploidní jádro
výsledkem bylo vajíčko bez genetické informace (bez jádra)
somatická buňka a enukleované vajíčko byly společně vloženy do pulsního elektrického pole
opakované pulsního elektrického pole navodilo fůzi obou buněk
výsledkem fůze byla haploidní buňka nesoucí genom ovce plemene Dorse Down
tato buňka byla 6 dnů kultivována v in vitro podmínkách
několika buněčné embryo bylo přeneseno do dělohy náhradní matky (Skotská černohlavá)
Klonování člověka
firma Advanced Cell Technology (ACT) z USA se jako jedna z prvních začala věnovat klonování lidských buněk
jejím cílem nemá být naklonování celého člověka, ale produkce buněk určených pro humánní medicínu
leden 2002 – 19 klonovaných zygot člověka, u třech začalo probíhat v in vitro podmínkách standardní rýhování
pokus dospěl do fáze 6 buněk – poté byla embrya usmrcena
Problémy klonování:
etické zásady
má člověk právo zasahovat do přirozeného způsobu rozmnožování ?
je možné klonování člověka zneužít pro různé účely ?
zdravotní problémy klonovaných živočichů
nezvykle velké plody a z toho plynoucí deformace lebky a končetin vzniklé v průběhu gravidity
velké náchylnost ke vzniku nádorových onemocnění
časté artritidy a poruchy pohybového aparátu
náchylnost ke vzniku poruch srdce a krevního oběhu