Organizmy Zmodyfikowane Genetycznie

Transkrypt

1 Organizmy Zmodyfikowane Genetycznie

2 Co to jest GMO? Historia GMO Rodzaje GMO Zalety GMO Wady GMO Ciekawostki Spis Treści

3 Co to jest GMO? GMO (Organizmy modyfikowane genetycznie) - organizmy, których genom został zmieniony metodami inżynierii genetycznej w celu uzyskania nowych cech fizjologicznych (lub zmiany istniejących).

4 Historia GMO Pierwsze GMO zostało stworzone w 1973 roku, a pierwsze próby polowe miały miejsce w 1986 roku i dotyczyły tytoniu. Pierwsze komercyjne GMO zaczęto sprzedawać w USA w pomidorach FlavrSavr zmniejszono aktywność genu odpowiadającego za proces dojrzewania i mięknięcia pomidora.

5 Rodzaje GMO Rośliny transgeniczne Zwierzęta transgeniczne Poliploidalność Krzyżówki Genetyczne

6 Rośliny transgeniczne Modyfikowane genetycznie są głównie rośliny mające duże znaczenie gospodarcze, zmiana genomu ma na celu nadanie im pożądanych przez człowieka cech, tj. większa trwałość, odporność na szkodniki, wirusy i grzyby, herbicydy (środki ochrony roślin), podniesienie ich cech jakościowych, np. lepszego smaku. Modyfikuje się także rośliny ozdobne, które dzięki temu są trwalsze, mają intensywniejszy kolor. Zmodyfikowane genetycznie zostało większość roślin mających znaczenia dla człowieka.

7 Zwierzęta transgeniczne Modyfikacje zwierząt mają na celu głównie uzyskanie zwierząt o pożądanych cechach w hodowli - szybciej rosnące świnie, ryby, zastosowaniu ich w produkcji białek, enzymów, innych substancji wykorzystanych w przemyśle farmaceutycznym (jako bioreaktory), uodpornieniu na choroby. Modyfikacje zwierząt nie są tak popularne jak roślin, głównie ze względu na trudności w samym procesie modyfikacji, proces jest bardzo skomplikowany i trwa długo, koszty są bardzo duże. Zwierzęta modyfikowane genetycznie często chorują, czy są bezpłodne.

8 POLIPLOIDALNOŚĆ zjawisko polegające na zwielokrotnieniu podstawowej liczby chromosomów, powstające organizmy posiadają kilka kompletów chromosomów. Przyczyną poliploidalności są mutacje wywołujące zaburzenia w wytwarzaniu wrzeciona kariokinetycznego. Jeśli wrzeciono nie zostanie wykształcone w pierwszym podziale zygoty, to doprowadzi to do powstania organizmu tetraploidalnego. Z kolei nierozdzielenie się chromosomów w gametogenezie spowoduje wytworzenie diploidalnej gamety, która po połączeniu z gametą haploidalną da triploidalną zygotę. U zwierząt poliploidalność jest zjawiskiem letalnym, natomiast u roślin prowadzi w niektórych przypadkach do wytworzenia korzystnych cech. Rośliny poliploidalne charakteryzują się większą bujnością: większe liście, więcej ziaren w kłosie, dłuższe i silniejsze pędy.

9 Krzyżówki Genetyczne Krzyżowanie, hybrydyzacja proces, w wyniku którego z komórek (zwykle gamet) osobników o odmiennym genotypie, w istotny sposób różniących się pewnymi cechami genetycznymi, powstaje organizm potomny, zwany mieszańcem (też hybrydą, krzyżówką lub bastardem). W zoologii i hodowli zwierząt proces krzyżowania zwierząt spokrewnionych gatunków określany jest mianem bastardyzacji. W szczególnych sytuacjach (w hodowli in vitro lub w wyniku szczepienia) dojść może do powstania mieszańców wegetatywnych, będących mieszaniną komórek lub tkanek. Hybrydyzacja w obrębie jednego gatunku (między podgatunkami, odmianami, rasami) może doprowadzić do zjawiska określanego jako heterozja, czyli wybujałości mieszańców. Osobniki heterozyjne charakteryzuje większa płodność, lepsza żywotność, wyższa plenność itp. W wypadku hybrydyzacji międzygatunkowej mieszańce mogą być jednak niepłodne. Przykładem udanego "mariażu" międzygatunkowego może być wyhodowany sztucznie mieszaniec o nazwie pszenżyto, będący krzyżówką międzygatunkową pszenicy i żyta.

10 Zalety GMO GMO może redukować oddziaływanie na środowisko produkcji żywności i procesów przemysłowych: odporność na szkodniki i choroby otrzymana w wyniku manipulacji genetycznej znacznie redukuje potrzebę stosowania substancji chemicznych do ochrony upraw, i to już się zdarza. Rolnicy uprawiają kukurydzę, bawełnę i ziemniaki, które już nie muszą być opryskiwane bakteryjnym środkiem owadobójczym (zawierającym Bacillus thuringiensis) - ponieważ zmodyfikowane rośliny same produkują substancje owadobójcze. Naukowcy rozwijają drzewa, które mają niższą zawartość ligniny. To może zredukować potrzebę stosowania trujących substancji chemicznych w produkcji papieru. Biopaliwa: Zmodyfikowane genetycznie rośliny mogą służyć do produkcji biopaliw. Szczepionki i leki: zmodyfikowane rośliny i zwierzęta mogą posłużyć do produkcji tanich szczepionek i lekarstw.

11 Zalety GMO uprawy mogą być odporniejsze na gradacje szkodników, to zredukowałoby to niebezpieczeństwo niskich plonów. Podobne korzyści mogłyby wyniknąć z lepszej odporności na mróz, wyjątkowe gorąco albo suszę pomimo, że to wymagałoby manipulacji złożonymi połączeniami genów. Wydajniejsze gospodarstwa rolne: nowe geny u bydła mogą zwiększyć produkcję mleka. Prowadzi się badania nad bydłem dającym mleko z ludzkimi białkami (takie mleko nie powoduje uczuleń u dzieci). Więcej jedzenia z mniejszej powierzchni: poprawiona wydajność GMO może oznaczać że rolnicy w następnych latach nie będą musieli zajmować coraz większych obszarów pod uprawy. Rekultywacja zanieczyszczonej gleby lub ziemi: nowe gatunki mogą być pomocne w rekultywacji zanieczyszczonej gleby. Dzięki inżynierii genetycznej możemy otrzymać gatunki roślin, które będą w stanie pochłaniać znaczne ilości toksycznych substancji. Dłuższe okresy przechowywania: genetyczna modyfikacja owoców i warzyw może czynić je bardziej odporne na przechowywanie i transport. Istnieją już takie gatunki.

12 Wady GMO Ekolodzy alarmują, że niekontrolowane wprowadzanie genetycznie zmodyfikowanych organizmów do środowiska może w zupełnie nieprzewidywalny i wielostronny sposób zaburzyć równowagę ekosystemów W roślinach transgenicznych tworzą się nowe rodzaje protein oraz występuje duża koncentracja endotoksyn BT które mogą powodować alergie i szkodliwie wpływać na zdrowie. Klinicznie stwierdzono, że soja transgeniczna uzyskana przez transformację genu z orzeszka brazylijskiego do soi konwencjonalnej oraz niektóre odmiany kukurydzy transgenicznej wywołują alergie. Innym zagrożeniem jest szkodliwość roślin z modyfikacją, umożliwiającą im produkcję endogennych środków owadobójczych, dla gatunków nieszkodliwych lub wręcz pożytecznych, co niebezpiecznie zakłóca sieci troficzne ekosystemów. Bardzo niebezpiecznym zjawiskiem jest niekontrolowane rozprzestrzenianie się pyłków roślin zmodyfikowanych i zapylanie nimi nawet bardzo odległych upraw roślin niezmodyfikowanych, czyli de facto ich skażenie genetyczne. Jest to szczególnie niebezpieczne dla rolników ekologicznych, którzy nie mogą sprzedawać zanieczyszczonego ziarna, jako wolnego od genetycznych modyfikacji.

13 Wady GMO Pamiętać należy, że wprowadzenie GMO do środowiska jest praktycznie nieodwracalne i z biologicznego punktu widzenia zuboża globalną bioróżnorodność i naturalną pulę genową biosfery na równi ze zjawiskiem wymierania gatunków. Powstaje pytanie czy mamy prawo do ingerowania w naturę na niespotykaną dotąd skalę. Prawdą bowiem jest, że tworzenie nowych odmian hodowlanych wpisane jest w historię rolnictwa i rozpoczęło się na dobrą sprawę od rewolucji neolitycznej. Nowe odmiany powstawały jednak na drodze długotrwałych krzyżówek blisko spokrewnionych organizmów, a wymiana genów nie przekraczała granic gatunkowej puli genowej i stanowiła jakoby akcelerację naturalnego procesu ewolucji. W przypadku GMO mamy do czynienia z niemal dowolnymi przetasowaniami genów różnych gatunków, co kłóci się z fundamentalnymi zasadami biologii i etyki. Należy w tym miejscu rozróżnić dwa podstawowe aspekty problemu jednym z nich są zamknięte, laboratoryjne i doświadczalne prace nad wykorzystaniem GMO do celów medycznych, farmaceutycznych, czy sozologicznych, a drugim uwalnianie do środowiska zmodyfikowanych genetycznie organizmów, ich uprawa na szeroką skalę oraz wykorzystanie do produkcji żywności i pasz.

14 Ciekawostki Należy zdać sobie sprawę, że modyfikujemy naszą żywność od tysięcy lat. Zboża, owoce czy warzywa są genetycznie odległe od swoich przodków. Już pierwsi rolnicy rozumieli, co należy robić, by zwierzęta wykazywały porządne właściwości, a rośliny były bardziej odżywcze. Biotechnolodzy umożliwiają obecnie tworzenie korzystnych wariantów. Nie bójmy się genetyki, podczas gdy tak naprawdę jej nie znamy. W naturalnych roślinach wprost roi się od naturalnych toksyn, które są wynikiem ewolucji. W jednej filiżance kawy znajduje się więcej substancji rakotwórczych, niż w pozostałościach pestycydów. Chyba boli nas przede wszystkim to, że wydaje nam się, iż jeśli coś jest sztuczne, szalejemy w niepokoju, jeśli naturalne - po prostu ignorujemy zagrożenie.