А чи знаєте ви, які гени вбудовують рослинам
Створити геннозмінене рослина на даному етапі розвитку науки для генних інженерів не складно. Існує кілька досить поширених методів запровадження чужорідної ДНК в геном рослини.
Отже, завдання, яке треба вирішити при створенні трансгенної рослини - організму з такими генами, які йому від природи "не належить", - це виділити потрібний ген із чужої ДНК і вбудувати його в молекулу ДНК даної рослини. Процес цей дуже складний.
Більше чверті століття тому були відкриті ферменти рестриктази, що розділяють довгу молекулу ДНК на окремі ділянки - гени, причому ці шматочки набувають "липких" кінців, що дозволяють їм вбудовуватися в чужу ДНК, що розрізає такими ж рестриктазами.
Найпоширеніший спосіб впровадження чужих генів у спадковий апарат рослин – за допомогою хвороботворної для рослин бактерії Agrobacterium tumefaciens. Ця бактерія вміє вбудовувати в хромосоми рослини заражену частину своєї ДНК, яка змушує рослину посилити виробництво гормонів, і в результаті деякі клітини бурхливо діляться, виникає пухлина. У пухлини бактерія знаходить собі відмінне живильне середовище і розмножується. Для генної інженерії спеціально виведено штам агробактерії, позбавлений здатності викликати пухлини, але зберіг можливість вносити свою ДНК рослинну клітину.
Однак цей метод "працює" не на всіх рослинах: агробактерія, наприклад, не заражає таких важливих харчових рослин, як рис, пшениця, кукурудза. Тому розроблено інші методи.
Наприклад, можна ферментами розчинити товсту клітинну оболонку рослинної клітини, що заважає прямому проникненню чужої ДНК, і помістити такі очищені клітини врозчин, що містить ДНК і якусь хімічну речовину, що сприяє її проникненню в клітину (найчастіше застосовується поліетиленгліколь).
Іноді в мембрані клітин роблять мікроотвори короткими імпульсами високої напруги, а через отвори в клітину можуть пройти відрізки ДНК. Іноді застосовують навіть упорскування ДНК у клітину мікрошприцом під контролем мікроскопа.
МЕТОД 4: Кілька років тому було запропоновано покривати ДНК надмалі металеві "кулі", наприклад кульки з вольфраму діаметром 1-2 мікрони, і "стріляти" ними в рослинні клітини. Отвори, що виробляються в стінці, швидко загоюються, а застрягли в протоплазмі "кулі" такі малі, що не заважають клітині функціонувати. Частина "залпу" приносить успіх: деякі "кулі" впроваджують свою ДНК у потрібне місце. Далі з клітин, що сприйняли необхідний ген, вирощують цілі рослини, які потім розмножуються звичайним способом.
Цей список не повний: нові трансгенні лінії з'являються світ постійно. Найпопулярніші культури вже мають сотні ГМ-різновидів, а в деяких «донорів» – наприклад, кишкової палички – виявилися гени, придатні для вирішення різних завдань.
Генетичний матеріал мікроорганізмів найчастіше використовується. Наприклад, щоб захистити огірок від мозаїчного вірусу, рослину вбудовують ген вірусної оболонки – і так з багатьма іншими культурами.
СОЮ роблять стійкою до гербіцидів, впроваджуючи ген кишкової палички чи агробактерії.
Картопля стає неїстівним для шкідників, якщо в нього впроваджений ген тюрингської палички або проліска. А ген рослини амарант дозволяє підвищити масу бульб.
У ПОМІДОРИ для холодостійкості вбудовують ген північноатлантичної камбали або медузи. Щоправда, смак чомусь рідкийвиходить.
Щоб КУКУРУЗА переносила гербіциди, її покращують геном петунії. А ген щура робить цю культуру високобілковою, а щоб її не пожирали шкідники, їй можуть "прищепити" дуже активний ген, отриманий з отрути змії;
У САЛАТ, ШПІНАТ та ІНШУ ЗЕЛЕНЬ вбудовують ген щурячої печінки – щоб вітамінів було більше.
Пшениця стає стійкою до посух завдяки гену скорпіону.
Яблуня пручається хворобам за допомогою гена молі.
БАНАН та інші тропічні плоди містять ген хижої комахи або комахоїдної рослини. Він відповідає за фермент, який руйнує хітин, шкідники це відчувають – і не лізуть.
У Йогурті можна виявити молочнокислі бактерії з генами інших мікроорганізмів. Вони забезпечують швидке сквашування, покращують органолептичні властивості продукту та стійкі до консервантів, які всю іншу живність вбивають.
Але навіть на цьому фоні одна з останніх розробок здатна шокувати: щоб зробити РІС поживнішою, в нього вбудували ген людини, яка відповідає за вироблення молока.