Organisme Modificate Genetic

Organisme modificate genetic

Omul s-a preocupat dintotdeauna de ameliorarea si selectionarea acelor specii, vegetale sau animale, pe care le-a socotit a raspunde cel mai bine nevoilor sale de subzistenta. Dar numai in ultimele doua decenii, odata cu formdabilul avant al geneticii, el a reusit sa obtina, prin manipulari specifice, mai intai in laborator, apoi si pe terenurile de cultura, organisme cu alte caracteristici decat cele “naturale”. Acestea sunt denumite OGM, adica organisme genetic modificate.

In teorie, reteta obtinerii unui OGM este cat se poate de simpla. Se ia o planta, un animal sau un microb, careia i se grefeaza una sau mai multe gene apartinand altei plante, care insa poseda acele caracteristici sau functii pe care vrem sa i le transmitem “cobaiului”. Lucrul este posibil deoarece, de la microbi, trecand prin vegetale, si pana la animale, toate fiintele vii utilizeaza acelasi limbaj genetic.

In practica insa, un organism transgenic nu se obtine chiar ata de usor. Pentru un pepene, de pilda, sunt necesare cel putin sase luni de munca. Iar pentru o vaca sau orice alt mamifer, in functie de ritmul de reproducere a animalului, procesul poate dura de la unu la cativa ani. Pe de alta parte, atunci cand se introduce o gena noua intr-un organism, aceasta se poate prinde oriunde, chiar si la nivelul unei gene care codifica producerea unei proteine vitale pentru respectivul organism, ceea ce inseamna, practic, ratarea tentativei. In medie, pentru o capra, de pilda, e nevoie de manipularea a 500-1000 de embrioni, pentru a putea spera ca se obtine o singura capra viabila, fara anomalii si totodata purtatoare a caracterului dorit.

Pentru multi dintre sustinatorii manipularilor genetice, medicina de maine va fi cu siguranta transgenica. Fructe-vaccin, bacterii-dopante, lapte-medicament, toate acestea sunt posibile si chiar pe cale sa se realizeze. Anumite proteine umane, precum insulina (folosita la tratarea diabetului) sau EPO (care stimuleaza producerea de globule rosii), sunt fabricate de pe acum de microbi. Ne putem asadar inchipui ca, nu peste multa vreme, vor aparea chiar ferme specializate in cresterea acelor animale modificate genetic, care, prin laptele lor, vor oferi in acelasi timp si un medicament (anume sintetizat de respectivul animal).

De mai bine de 15 ani, o echipa de cercetatori australieni se incapataneaza sa obtina, prin manipulari genetice, primul trandafir albastru. Ei au reusit sa obtina gena responsabila de culoarea albastra a petuniilor, pe care nu aveau decat sa o introduca in codul genetic al trandafirului pentru a obtine prima floare albastra. In ciuda eforturilor depuse, cercetatorii nu au reusit sa culeaga trandafirul albastru si asta nu din vina petuniei. Asta deoarece ei au reusit sa grefeze aceeasi gena bleu la garoafe, iar varietatile transgenice astfel obtinute, una mov si una indigo, au primit numele de “Moondust” (pulberea Lunii) si Moonshadow (umbra Lunii). Motivul refuzului trandafirului de a deveni albastru avea sa fie gasit la nivelul celulelor petalelor, in interiorul vacuolei.

Secretul culorii oricarei plante cu flori se afla in miezul celulei, acolo unde se gasesc antocienii (pigmenti responsabili de coloritul petalelor). Dintre cei 250 de pigmenti recenzati in natura, la flori au fost reperati mai ales trei: pelargonidina (pentru rosu-oranj), cianidina (pentru roz-magenta) si delfinidina (pentru bleu-violet). Combinati in fel si chip, dar si cu alte substante organice din celule, acesti antocieni confera petalelor tentele lor roz, oranj, rosu, bleu, sau violet.

Neputand sintetiza delfinidina, trandafirii, la fel ca garoafele sau crizantemele, nu sunt niciodata bleu in natura. De aici si imposibilitatea de a obtine, prin incrucisare intre diverse varietati sau prin manipulare genetica, exemplare de culoare albastra. Prin grefarea genei de petunie, specialistii sperau sa-I confere trandafirului tocmai acele instrumente moleculare absolut necesare sintezei pigmentului. De aceea au recurs la petunie, care dispunea de enzimele dorite pentru producerea delfinidinei si cianidinei, din combinarea lor rezultand culori care merg spre violet, trecand prin magenta, dar nu si oranj, caci aceasta planta nu poate sintetiza pelargonidina.

In 1987, cercetatorii germani au gasit solutia: prin grefarea unei gene de porumb, care programeaza enzima necesara producerii pelargonidinei, ei au obtinut o petunie rosu-caramizie, prima planta cu floare transgenica. Se parea ca de acum inainte totul va merge de la sine. Nu aveau altceva de facut decat sa procedeze la fel si cu trandafirul. Din pacate, tentativa lor s-a soldat cu un esec. Caci lucrul pe care nu-l cunosteau pana atunci – delfinidinele sunt foarte sensibile la mediul din care fac parte. Daca acesta e bazic, ele raman albastre. Daca insa e prea acid, culoarea vireaza spre rosu. Ori, se pare ca vacuolele trandafirilor (deci chiar locurile de stocare a pigmentilor ) sunt atat de acide, incat delfinidinele se inrosesc instantaneu.

Cu toate acestea, cercetatorii australieni nu se dau batuti. Ei spera ca, intr-o buna zi, imposibila ”floare albastra” va deveni o realitate, spre delectarea iubitorilor de flori din intreaga lume.

Transformarea genetică a plantelor a cunoscut un progres spectaculos, de la obţinerea primelor gene himere, în anii şaptezeci ai secolului trecut, la regenerarea primelor plante transformate genetic purtând gene străine (Gasser şi Fraley, 1989). În ultimul deceniu, s-a ajuns la eliberarea în câmp şi cultivarea pe scară largă a plantelor transgenice, de la 1,7 ha în anul 1996 la 39,9 milioane ha în anul 1999

Metodele utilizate pentru transferul eficace al alogenelor în organisme vegetale receptoare au cunoscut, de asemenea, un progres nu mai puţin spectaculos, de la metode simple până la adevărate metode „războinice“, de împuşcare directă a ADN în ţesuturile ţintă. Odată cu dezvoltarea metodologiei de izolare şi clonare a genelor, respectiv a metodelor de transfer în celulele vegetale, un număr tot mai mare de plante au fost supuse transgenozei, incluzând grupele cu o mare importanţă economică: cerealele, leguminoasele, solanaceele, speciile pomicole sau forestiere. În literatura de specialitate, s-au publicat o serie de sinteze sau chiar cărţi referitoare la transformarea genetică a plantelor (Davey şi colab., 1989; Potrykus, 1991; Songstad şi colab., 1995; Potrykus şi Spangenberg, 1995). De aceea, în această lucrare ne-am propus o prezentare sintetică a metodelor utilizate actualmente pentru transformarea celulei vegetale, relevarea importanţei genelor marker şi raportoare, respectiv a progresului înregistrat în introgresia în genomul vegetal a unor gene cu importanţă economică, insistând asupra datelor recente, spectaculoase, raportate în literatura acestui efervescent domeniu al geneticii actuale.