Noțiuni de inginerie genetică

Cap1-Date generale

Ingineria genetică părea un termen desprins din domeniul SF.Astăzi, ea a devenit o realitate bine conturată şi cu rezultate compromiţătoare în genetică. Ingineria genetică reprezintă un ansamblu de metode şi tehnici de lucru prin care se manipulează materialul genetic la nivel celular şi molecular.Astfel se obţin microorganisme, plante şi animale, reprogramate genetic, în al căror genom sunt incluse gene străine, utile, exprimabile şi transmisibile stabil la descendenţi.

Ingineria genetică utilizează cultura in vitro a celulelor, ţesuturilor animale şi vegetale şi tehnica ADN recombinat. Această tehnică prezintă avantajul că poate depăşi barierele de specie adică, permite transferul ADN-ului de la o specie la alta.

Ingineria genetica poate fi definita ca un ansamblu de metode si tehnici care permit fie introducerea in patrimoniul genetic al unei celule a uneia sau mai multor gene noi, “de interes”, fie modificarea expresiei unei/unor gene prezente, deja, in celula. Genele transferate sunt denumite “transgene”. Ingineria genetica mai este numita, uneori, si “modificare genetica”, “transformare genetica” sau “transgeneza”, iar produsele obtinute poarta numele de “organisme modificate genetic” (OMG) sau “organisme transgenice”.

Cap 2-Modificare genetica

Pentru modificarea genetica a plantelor este nevoie de:

- “gene de interes”;

- metode care sa permita patrunderea si integrarea transgenelor in nucleul celulei care va fi la originea unei noi plante;

- selectia plantelor in care transgena se exprima la un nivel adecvat scopului urmarit (toleranta la ierbicid, rezistenta la atacul unui daunator etc.).

Transgeneza presupune, deci, parcurgerea a trei etape:

- pentru identificarea, izolarea si clonarea “genelor de interes”;

- transferul “genelor de interes” la plantele de cultura ;

- selectia plantelor care exprima, la un nivel optim, caracterul transferat si testarea acestora in camp pentru evaluarea stabilitatii expresiei transgenei in timp, in conditii naturale.

Comparativ cu metodele clasice de ameliorare, transformarea prin ingineria genetica prezinta, cel putin,doua avantaje:

- ofera posibilitatea introducerii unui singur caracter la o varietate, deja evaluata ca performanta;

- gena transferata poate proveni din orice sursa, ceea ce extinde, practic, in mod nelimitat, posibilitatile de ameliorare.

Cap 3-ADN-ul recombinat

1.Tehnica ADN-ului recombinat presupune folosirea unor vectori, enzime specifice şi microorganisme. Vectorii utilizaţi sunt virusurile şi plasmidele. Ei transportă genele de interes.Enzimele sunt endonucleazele de restricţie care “taie” în anumite puncte secven-

ţele de nucleotide, făcând posibilă izolarea genei şi ligazele care “sudează” gena de interes în vector.Microorganismele utilizate sunt bacteriile şi drojdiile.

Etapele acestei tehnologii sunt: izolarea ADN-ului corespunzător unei anumite gene, multiplicarea sa, construirea unor molecule de ADN hibride şi transferul de la o specie la alta (chiar de la procariote la eucariote). În urma transferului de gene rezultă organisme transgenice.

Ingineria genetica implica in primul rand introducerea genelor continand ADN (acid dezoxiribonucleic) procurat de la oameni sau animale in celule ale bacteriilor, ciupercilor sau altor animale. Rezultatul obtinut se numeste animal transgenic. Aceste animale transgenice nu se pot inmulti prin selectie naturala/traditionala sau inseminare artificiala.

Femelele donoare primesc injectii cu hormoni si de asemeni bureti impregnati cu hormoni le sunt introdusi in organele reproductive, pentru a le stimula sa produca multe ovule. Acest proces a fost denumite super-ovulatie. Ovulele sunt inseminate artificial fie manual fie chirurgical. Apoi, embrionii sunt colectati prin chirurgie sau prin uciderea animalului. Embrionii sunt injectati cu ADN strain continand gene pentru trasaturile preferate, si apoi transferati in mame gazde, din nou prin chirurgie. este nevoie de 80 de animale donoare si gazde pentru a produce o singura vaca transgenica in cazul in care totul merge perfect, ceea ce se intampla foarte rar. Odata ce animalul transgenic a fost produs, suferinta sa incepe: de exemplu, gene ne-porcine au fost adaugate la porci, producand animale cu ulcere gastrice, deranjamente la ficat si la rinichi, apatie, vedere defectuoasa, pierdere a coordinarii, susceptibilitate la pneumonie si boli diabetice.