ГМО или генетически модифицированный организм, это не что иное, как организм подвергшийся модификации своего генома внешними факторами. Методы которые используются при генетической трансформации растений или животных, не придуманы, а заимствованы из живой природы. Например CRISPR/Cas система которая сейчас на слуху во всех СМИ, из-за новости о родившихся первых генетически модифицированных детей, является иммунной системой бактерий. CRISPR-системы широко распространены среди прокариот: они обнаружены у 87% архей и 48% эубактерий.
Название локуса CRISPR — фактически его словесный портрет: «скопление разделенных регулярными промежутками коротких симметричных повторов». Элементами системы являются не кодирующие РНК и белки Cas (CR ISPR-associated). узнавание системой CRISPR/Cas осуществляется за счет комплементарного взаимодействия между не кодирующей РНК и ДНК целевых сайтов. При этом образуется комплекс из не кодирующих РНК и белков Сas, которые обладают нуклеазной активностью.
Общая стратегия генетической трансформации благодаря CRISPR/Cas системам включает 4 этапа:
• Выбор целевой последовательности нуклеотидов в ДНК или РНК.
• Синтез нуклеазной конструкции, специализированно направленной на выбранную мишень.
• Доставка Данной конструкции в клеточное ядро.
• Анализ полученных мутаций.
Для генетической трансформации растений используются несколько методов:
1. Агробактериальная трансформация. Агробактерия является патогеном растений, который при заражении образует опухоль. Но главной особенностью является возможность горизонтального переноса генов от бактерии в растение. В природе это происходит не контролируемо и встраиваются абсолютно любые гены, которые попали в бактерию, каким либо образом. Так скажем агробактерия сама себе генный инженер. что хочу то и творю и это на мой взгляд более опасно, чем то что управляемо встраивают учёные. Наука заметив это, решила использовать этот механизм в своих целях. для этого производится изменение ДНК бактерии, а точнее специального участка Т-ДНК, в кольцевой молекуле ДНК называемой Ti-плазмидой. В лабораторных условиях перед агробактериальной трансформацией получается калуссная культура клеток растения, что являет собой недифференцированные клетки такие же как и в опухоли и дальнейшее заражение агробактерией с измененной Т-ДНК. Трансформированные и выжившие калусные образования в дальнейшем регенерируют во взрослое растение и проводят отбор по селектирующему агенту. Сейчас в агробактерии в страивают CRISPR системы и используют их для внесения системы в клетки растения.
2. Биобаллистический метод. Этот метод предполагает физическое проникновение CRISPR системы, за счет нанесения её на золотые наночастицы и обстрел из специальной генной пушки, этими частицами тканей растения. При использовании этого метода, довольно большой процент клеток погибает из-за обстрела. трансформированные и выжившие ткани в дальнейшем регенерируют во взрослое растение и проводят отбор по селектирующему агенту. Только представьте каково бедным растительным тканям, после такого обстрела. страшно становится, брррр.
Для трансформации животных клеток обычно используют метод микроинъекций. Для это используют очень тонкие стеклянные иглы, которые называют капиллярами. все действия производят под бинокулярным микроскопом, со специальным микроманипулятором. Чтобы получить полностью генетический модифицированный организм необходимо трансформировать половые клетки. Микроинъекцию CRISPR системы производят в один или оба пронуклеуса, буквально несколько секунд назад прошедшей оплодотворение яйцеклетки. Чаще выбирают мужской пронуклеус, полученный от мужской половой клетки сперматозоида, так как его размеры больше. После инъекции яйцеклетку необходимо немедленно имплантировать в яйцевод суррогатной матери, или дать яйцеклетке время развиваться на питательной среде до стадии бластоцисты, после чего имплантировать в матку. Можно вводить ген непосредственно в сперматозоиды и затем проводить ими искусственное оплодотворение. Таким образом были произведены микроинъекции генов интерферона и инсулина человека, гена β-глобина кролика, гена тимидинкиназы вируса простого герпеса и кДНК вируса лейкемии мышей. Число молекул, которое вводится за одну инъекцию, колеблется в пределах от 100 до 300 000, а их размер - от 5 до 50 кб. Выживает обычно 10 - 30% яйцеклеток.
Проблема которая заставила меня написать эту статью заключается в том, что люди обычно не знают, что такое ГМО и начинают бояться, так называемого, "вертикального" переноса генов. Если бы такой перенос генов существовал в том виде, в котором нам его преподносят с экранов телевизоров, у нас у всех давно бы уже выросли коровьи рога или веганы начали бы фотосинтезировать. Это просто физически невозможно, так как при переваривании пищи, под действием пищеварительных ферментов молекулы ДНК и РНК, которые находятся в клетках поедаемых нами организмов, разрушаются до оставляющих их нуклеотидов. Которые испольтзуются в запасании энергии и в постройке новых клеток нашего организма
Прошу вас поделиться этой статьёй для понимания людьми что ГМО не вредно, а может быть методом лечения различных генетических заболеваний и позволяет выращивать сельскохозяйственные культуры в условиях засухи во избежание голодания.
Если вам понравилась данная статья, поставьте палец в верх и подпишитесь на канал, и у меня будет стимул развивать его и наполнять новыми материалами. Ведь я стараюсь подбирать интересную информацию только для вас))
Спасибо за внимание, с вами был ваш постоянный гид в науке Volodii.