Bimët transgjenike

Hyrje

Prodhimi i organizmave transgjenik involvon alterimin e gjenomit,kështu që realizohet një ndryshim i përhershëm .Kjo është e ndryshme nga terapia gjenetike në qelizat somatike,në të cilën efektet e transgjenit janë të kufizuara në individët që marrin tretmanin .Në fakt, i tërë qëllimi i krijimit të organizmit transgjenik është të alterohet vija gjerminative,kështu që ndryshimi gjenetik trashëgohet në mënyrë stabile me reproduktin pauses.Kjo është një nga fushat e inxhinieringut gjenetik që ka shkaktuar shqetësim të madh dhe këtu janë shumë çështje komplekse rreth zhvillimit dhe shfrytëzimit të organizmave transgjenik.Përveq kësaj,problemet shkencore dhe teknike të shoqëruara me inxhineringun gjenetik te organizmat e lartë shpesh herë janë të pa kalueshëm.Kjo pjesërisht është për shkak të faktit se zhvillimi i bimëve dhe shtazëve është një proces jashtëzakonisht kompleks që ende nuk është kuptuar plotësisht në nivelin molekular. Pavarësisht nga këto vështirësi,metoda për gjenerimi e bimët dhe shtazëve transgjenike, tani janë mirë të stabilizuara dhe teknologjia tani veq ka pasur një ndikim në shkallë të disiplinave të ndryshme .Në këtë kapitull do të trajtohen disa aspekte të zhvillimit dhe përdorimit të organizmave transgjenik.E tërë jeta në tokë është e varur në procesin e fiksimit fotosintetik të CO2 nga bimët.Nganjëherë e humbim vështrimin e këtij fakti,pasi që shumica e njerëzve kanë lëvizur nga procesi i vërtet i gjenerimit të ushqimit tonë si dhe raftet e supermarketeve përbajnë të gjitha llojet e ushqimeve te procesuara në mënyrë ekzotike dhe racione të para-përgaditura që duken të përmbyin sektorin e perimeve. Pavarësisht nga kjo gjenerimi i bimëve transgjenike ka prodhuar një reaksion public të pamasë deri në shkallë që askush nuk ka mundur ta parashikoj.

Pse bimët transgjenike?

Për mijëra vite njerëzit kanë manipuluar karakteristikat gjenetike të bimëve përmes kryqëzimit selektiv.Kjo qasje ka qene jashtezakonisht e sukseshme dhe do të vazhdoj të luaj rol të madh në agrikulturë.Megjithatë,programet e kryqëzimit klasik të bimëve mbështeten në mundësinë e realizimit të kryqëzimit gjenetik ndërmjet bimëve individuale.Bimët e tilla duhet të jenë seksualisht kompatibile (që nënkupton ato duhen të jenë të aferta gjenetikisht) dhe kështu ka qenë e pamundur të kombinohet vetitë gjenetike nga llojet qe janë shumë të largëta.Avancimi i inxhinieringut gjenetik ka tejkaluar ketë problem dhe iu ka dhënë mundësinë të madhe të inkorporimit të ndryshimeve të përkufizuara gjenetike në bimë.Ndryshime të tilla janë të orientuara në përmisimin e produktivitetit dhe efikasitetit të prodhimeve të prodhimeve të bimëve,ku që të dy këto cilësi janë të rëndësishme për të ushqyerit e popullatës botërore në rritje e sipër. Megjithatë,shumë njerëz janë të shqetësuar lidhur me efektet e mundshme ekologjike të lirimit të organizamve gjenetikisht te modifikuar (GMOs) në ambient dhe ekzistojne shumë debate në këte aspekt.E vërteta e qështje është se ne thjeshte nuk mund të dime se qfare mund të jenë pasojat afatgjate – një ndryshim shumë i vogël i bilancës së një ekosistemi i shkaktuar nga bima e fuqishme ose rezistente ndaj sëmundjes mund të ketë një efekt të konsiderueshëm përgjate një harku kohor të gjatë. Janë dy parakushte kryesore për manipulim të suksesshëm gjenetik të bimëve: (1)Metoda për përfshirjen e gjenit të manipuluar në bimën target dhe (2) Njohuria e detajuar e gjenetikës molekulare të sistemit që është manipuluar.

Plazmidet Ti si vektorë për qeliza bimore

Përfshirja e ADN-së së klonuar në qelizat bimore tani është një praktikë rutine në shumë laboratore anë e kënd botës.Mund të shfrytëzohen një numër i madhi i metodave për të arritur këte,duke përfshirë metodat fizike si mikroinjektimin ose dërgimin biolistik të ADN–së.Në mënyrë alternative mund të përdoret një metodë biologjike në të cilën ADN e klonuar inkrorporohet në brendi të bimës përmes një vektori.Megjithëse viruset e bimëve të tillë si kalumoviruset ose gjerminiviruset mund të jenë si kandidat atraktiv të përdoren si vektorë,egzistojnë disa probleme me këto sisteme.Bakteri i infekton bimën përmes një plage në kërcell dhe zhvillohet një tumor kanceroz i indit në forme të kurorës së bimës. Agjenti përgjegjës për formimin e tumorit lafsha e gjelit nuk është vetë bakteri,por një plasmid i njohur si plazmidi Ti(Ti nënkupton induktues i tumorit).Plazmidet e Ti janë të mëdha ,me një madhësi që shtrihet në rajonin në mes 140 deri 235kb.Përveq gjeneve përgjegjëse për formimin e tumorit,plazmidet bartin gjene për funksione virulente si dhe për sintezen dhe shfrytëzimin e derivative jo të zakonshme të aminoacideve të quajtura opine. Rajoni i plazmideve Ti që është përgjegjës për formimin e numrit njihet si T-ADN.Ky rajone është me madhësi diku 15–30 kb dhe gjithashtu bartë gjene për sintezën e oktopinës ose nopalinës.Gjatë infeksionit,T-ADN integrohet në gjenomin e qelizës bimore dhe është një rrugë e mundshme për përfshirjen e ADN-së së huaj brenda gjenomit të bimës .Integrimi mund të ndodh në më shumë saite të ndryshme në gjenomin e bimës ,edhe atë në rastësi.Gjenet përgjegjëse për morfologjinë e tumorit janë emërtuar si tms,tmr dhe tml.Plazmidet Ti janë shumë të mëdha që të përdoren direkt si vektorë, prandaj janë konstruktuar vektorët më të vogël të cilët janë të përshtatshme për manipulim in vitro.Këta vektorë nuk përmbajnë të gjitha gjenet e kërkuara për transferin e gjeneve të ndërmjetësuara nga Ti,prandaj duhet të përdoren në ndërlidhje me plazmidet tjera të mundësuara qe ADN e klonuar të integrohet ne gjenomin e qelizës bimore.

Krijimi i bimeve transgjenike

Në zhvillimin e metodologjisë së bimëve transgjenike,janë sajuar dy qasje duke shfytëzuar plazmidet me bazë Ti: (1) kointegrimit dhe (2) sistemit binar i vektorve.Në metodën e kointegrimit shfytëzohet një plazmid që bazohet në pBR322 për të klonuar gjenin e interes.Ky plasmid pastaj integrohet në një vektor me bazë Ti të tillë si pGV3850.Ky bartë rajonin vir dhe ka kufijtë e majtë dhe të T-ADN-së. Megjithatë,shumë rajone zëvendësohen nga një sekuencë pBR322,e cila lejon inkorporimin e plazimidit rekombinanat përmes rekombinimit homolog.Kjo gjeron një plazmidit të madh që mund të lehtosoj integrimin e sekuencës së klonuar të ADN-së.Largimi i T-ADN-së ka një konsekuencë tjetër të rëndësishme,pasi që qelizat e infektuara me konstrukte të tilla nuk prodhojnë tumore dhe janë shumë më të lehta për t’u integruar në bimë përmes teknikës së kulturave indore.Plazmidëve me bazë Ti që iu mungojnë funksionet tumorogjene quhen vektorë të çarmatosur. Sistemi binar i vektorit shfrytëzon palzmidet e ndarë për të plotësuar T-ADN-në e çarmatosur dhe funksionet virulente. Plazmidi mini-Ti transferohet në një linjë të bakterit A.tumorifaciens (e cila përmbane një plazmaid kompatibil me gjenet vir) përmes kryqëzimit të treprindëror.Gjenet e klonuara në plazmidin mini-Ti inkorporohen në gjenomin e qelizës bimore përmes komplementimit trans,ku funksionet vir plotësohen nga plazmidi i dyte. Kur të jetë gjeneruar një linjë e përshtatshme e A.tumorifaciens që përmban një plazmid rekombinant të qarmatosur që rrjedh nga Ti, atëhere realizohet infeksioni i indit bimor.Kjo shpesh kryhet duke shfrytëzuar një pjesë të gjethes në formë disku,nga e cila bimët mund të rigjenerohen lehtë dhe shumë gjene janë transferuar në bimë përmes metodave si:shirja direkte ose përdorimi i biolistikës.

Vënia e teknologjisë në funksion

Teknologjia e bimëve transgjenike është përdorur për disa vite me shkallë variabile të suksesit.Një nga problemet më të mëdha që është përmendur ka qenë pranimi i bimëve transgjenike nga publiku.Në fakt në disa raste rezistenca nga publiku ka qene më problematike se sa shkenca e vërtet.Kah fundi i vitit 1999 reagimi i ashpër kundër të ashtuquajturave ushqime “Frankenfoods” ka arritur deri në pikën ku kompanitë e involvuara kanë qenë rënde të dëmtuar,qofte në mënyre direkte përmes mënyrës së reaksionit kundër fushave eksperimentuese, qoftë indirekt në atë se konsumatorët nuk blenin produktet transgjenike.

Referimet

Bazat e inxhineringut gjenetik (2008) Desmond S. T. Nicholl