40. lecke A géntechnológia. Génsebészet: - a génátültetés egyik módszere - egy adott gént azonosítják a DNS-molekulán, kiemelik a DNS-molekulából, kiemelik.

Az előadások a következő témára: "40. lecke A géntechnológia. Génsebészet: - a génátültetés egyik módszere - egy adott gént azonosítják a DNS-molekulán, kiemelik a DNS-molekulából, kiemelik."— Előadás másolata:

1 40. lecke A géntechnológia

2 Génsebészet: - a génátültetés egyik módszere - egy adott gént azonosítják a DNS-molekulán, kiemelik a DNS-molekulából, kiemelik a DNS-molekulából, egy másik DNS-molekula meghatározott he- egy másik DNS-molekula meghatározott he- lyére beültetik, lyére beültetik, ezt megtehetik mesterségesen előállított gén- ezt megtehetik mesterségesen előállított gén- szakasszal is szakasszal is - a folyamathoz megfelelő enzimek kellenek pl. restrikciós enzimek restrikciós enzimek

3 Géntechnológia: egy viszonylag új iparág Módszere: - a génátültetés génsebészettel - génhordozó alkalmazása - génhordozó alkalmazása A génhordozóba viszik be az idegen gént, majd a módosított génhordozót beültetik egy baktériumsejtbe, vagy eukarióta ivarsejtbe, eukarióta testi sejtbe A leggyakrabban használt génhordozó a plazmid. Plazmid: - egyes baktériumokban fordul elő - kisméretű, kör alakú DNS molekula - kisméretű, kör alakú DNS molekula - csak néhány gént tartalmaz - csak néhány gént tartalmaz

4 Az első génátültetést két különböző baktérium között valósították meg. Később növényi és állati eredetű DNS-részlete- ket is bevittek baktériumokba. ket is bevittek baktériumokba. Majd emberi géneket is pl. az emberi inzulint kódoló gént

5

6 Genomika: - új tudományterület - a különböző fajok élőlényeinek gén- - a különböző fajok élőlényeinek gén- készletét és a gének közötti kölcsön- készletét és a gének közötti kölcsön- hatásokat vizsgálja hatásokat vizsgálja - a génekben levő információk feldol- - a génekben levő információk feldol- gozásához számítógépes programo- gozásához számítógépes programo- kat használ kat használ - kutatási eredményeit a géntechnoló- - kutatási eredményeit a géntechnoló- gia hasznosítja gia hasznosítja

7 41. lecke A géntechnológia gyakorlati alkalmazása

8 Géntechnológia mikrobiológiai alkalmazása: - a gyógyszergyártásban történik pl. inzulin és oltóanyagok (májgyulladás, malária elleni szérum) előállítása malária elleni szérum) előállítása inzulin előállítás: - régen szarvasmarha hasnyálmigyéből - régen szarvasmarha hasnyálmigyéből kis mennyiségben és drágán - napjainkban nagy mennyiségben, ol- - napjainkban nagy mennyiségben, ol- csón és az emberi szervezet igényeihez csón és az emberi szervezet igényeihez jobban alkalmazkodó (lassabban vagy gyorsabban lebomló) változatok

9 Géntechnológia alkalmazása a növénynemesítés- ben és a háziállatok tenyésztésében: - Nemesítéssel az ember számára előnyös tulaj- donságokkal rendelkező termesztett növény donságokkal rendelkező termesztett növény és tenyésztett háziállatfajták hozhatók létre. és tenyésztett háziállatfajták hozhatók létre. Az eredményes nemesítő munka azonban Az eredményes nemesítő munka azonban több évtizedes tevékenység. több évtizedes tevékenység. - A GMO-k létrehozása ezt a folyamatot nagyon lerövidíti és nagyon sok fajta kialakítását teszi lerövidíti és nagyon sok fajta kialakítását teszi lehetővé. lehetővé.

10 GMO = genetikailag módosított organizmus, vagy transzgénikus élőlény: örökítőanyaga, génátültetéssel bevitt, örökítőanyaga, génátültetéssel bevitt, idegen eredetű DNS-részletet tartalmaz idegen eredetű DNS-részletet tartalmazPl.: - burgonyafajta, amely olyan mérgező fehérjét tartalmaz ami elpusztítja a krumplibogarat tartalmaz ami elpusztítja a krumplibogarat (jelenlegi ismereteink szerint a méreg az em- (jelenlegi ismereteink szerint a méreg az em- berre és a gerinces állatokra veszélytelen) berre és a gerinces állatokra veszélytelen) - vírusoknak rezisztens burgonya és dohány- fajták fajták

11 - kísérletek folynak: transzgénikus kultúrnövény fajták létre- hozására amelyek: - szárazságtűrők, illetve - szárazságtűrők, illetve - hidegtűrők, illetve - emberi táplálkozás szempontjából előnyösebb fehérje és zsír összetételűek előnyösebb fehérje és zsír összetételűek - az első GMO emlősállatok laboratóriumi ege- rek voltak (sejtjeik új enzimfehérjét termeltek) rek voltak (sejtjeik új enzimfehérjét termeltek) - létrehoztak GMO háziállatokat, pl. juhokat, tejük vérzékenység kezelésére alkalmas tejük vérzékenység kezelésére alkalmas fehérjét tartalmaz fehérjét tartalmaz

12 Klónozás: élőlények genetikailag azonos másola- tainak létrehozása - Növénytermesztésben már régóta létrehoznak ivartalan szaporítással klónokat, ivartalan szaporítással klónokat, Pl. tőosztással (bujtással), vagy dugványozással. Pl. tőosztással (bujtással), vagy dugványozással. - Állattenyésztésben nukleáris transzferrel (sejt- mag átvitellel) hozták létre az első emlős klónt, Dollyt (egy juhot), 1997. mag átvitellel) hozták létre az első emlős klónt, Dollyt (egy juhot), 1997.

13 A klónozás folyamata - a klónozni kívánt juhból kivettek egy testi sej- tet tet - eltávolították belőle a sejtmagot - ezt a sejtmagot beültették egy másik juhból eltávolított zigótába, amelyből előzőleg kiszed- eltávolított zigótába, amelyből előzőleg kiszed- ték a sejtmagját ték a sejtmagját - a zigótából kialakuló szedercsírát egy harma- dik juh méhébe ültették, amely a terhasségé- dik juh méhébe ültették, amely a terhasségé- nek a végén megszülte a birkaklónt nek a végén megszülte a birkaklónt

14

15 42. Lecke A GMO- növények

16 Érvek a GMO- növények termesztése mellett: - ígéretesnek tűnő alkalmazási lehetőségek: pl. - hosszú ideig nem puhuló paradicsom pl. - hosszú ideig nem puhuló paradicsom - oltóanyagot termelő gyümölcsök (fejlődő - oltóanyagot termelő gyümölcsök (fejlődő országok fertőző betegségekkel szembeni országok fertőző betegségekkel szembeni immunizálására) immunizálására) - aranyrizs: béta-karotint termelő rizsfajta - aranyrizs: béta-karotint termelő rizsfajta (Ázsiában elterjesztve kezelhető lenne az A-vitamin hiány, mert a béta-karotin A-vi- (Ázsiában elterjesztve kezelhető lenne az A-vitamin hiány, mert a béta-karotin A-vi- taminná alakul az emberi szervezetben) taminná alakul az emberi szervezetben) - szárazságtűrő kukorica, búzafajták ter- - szárazságtűrő kukorica, búzafajták ter- mesztése csapadékszegény területeken mesztése csapadékszegény területeken - kártevőknek ellenálló fajták termesztése - kártevőknek ellenálló fajták termesztése

17 Érvek a GMO- növények termesztése ellen: - termesztése csökkenti a táj élőhelyi sokfélesé- gét, mert gét, mert nagy kiterjedésű monokultúrák kialakításával nagy kiterjedésű monokultúrák kialakításával jár jár - termesztése veszélyt jelent az egészséges ta- lajéletre is, mert lajéletre is, mert a kártevőkkel szemben termelt mérgük egy a kártevőkkel szemben termelt mérgük egy része bekerül a talajba része bekerül a talajba - nem rokon fajok közötti génátvitel szemben áll - nem rokon fajok közötti génátvitel szemben áll a természetes biológiai evolúciós folyamatokkal

18 - egyes GMO- burgonyafajták gátolták az álla- tok növekedését, gyengítették az immunrend- tok növekedését, gyengítették az immunrend- szerüket szerüket késleltetett érésű paradicsom kísérleti patká- késleltetett érésű paradicsom kísérleti patká- nyoknál gyomorfekélyt okozott nyoknál gyomorfekélyt okozott - kártevőknek ellenálló fajták méreganyaga, amelyet baktériumokból származó gén kódol, amelyet baktériumokból származó gén kódol, folyamatosan termelődik és benne van a GMO folyamatosan termelődik és benne van a GMO növényben, növényben, fogyasztás előtt nem lehet lemosni fogyasztás előtt nem lehet lemosni

19 - a génátvitel általában nem pontosan történik, egyéb szomszédos gének, vagy géndarabok is egyéb szomszédos gének, vagy géndarabok is átvitelre kerülnek, átvitelre kerülnek, nem ismertek azok a génkölcsönhatások, nem ismertek azok a génkölcsönhatások, amelyek felléphetnek a GMO- növényekben amelyek felléphetnek a GMO- növényekben - az új fehérjével szemben allergiás reakció ala- kulhat ki az emberi szervezetben kulhat ki az emberi szervezetben pl. Nagy-Britanniában megnőtt a szójaalleriá- pl. Nagy-Britanniában megnőtt a szójaalleriá- sok száma sok száma - a GMO- növények termesztése nem oldja meg a fejlődő országok éhezési problémáját a fejlődő országok éhezési problémáját

20 nem a megtermelt élelmiszer mennyisége nem a megtermelt élelmiszer mennyisége a kevés, hanem az elosztása a rossz a kevés, hanem az elosztása a rossz A fenntartható gazdasági fejlődés a hagyományos mezőgazdasági művelési módokkal megoldható : - megfelelő vetésforgóval - optimális talajműveléssel - megfelelő mértékű (nem túlzott) tápanyag- utánpótlással utánpótlással - integrált növényvédelmi technológiával - hagyományosan nemesített, optimális faj- ták termesztésével ták termesztésével

21 Napjainkban hazánk, a nagyfokú kockázat miatt, nem engedi a génmódosított növények termesz- tését.