Genų inžinerija

Genų inžinerija – vieno arba keleto genų perkėlimas iš vieno organizmo į kitą. Taip sukuriami transgeniniai organizmai su svetimais genais. Dažniausiai jie yra vadinami genetiškai modifikuotais (GM).

Perkeltas genas ir toliau veikia taip, tarsi jis būtų toje ląstelėje, iš kurios yra paimtas. Todėl augalai, mikroorganizmai ar gyvūnai įgyja naujų savybių, kurios jiems iki tol buvo nebūdingos. Pavyzdžiui, įterpus į augalų chromosomas atitinkamą bakterijos geną, augalai tampa atsparūs kenkėjams.

Tačiau mokslininkai susiduria su daugybe kliūčių. Sudėtinga numatyti, kurioje DNR grandinės vietoje įsiterps svetimas genas, kaip „įsibrovėlis“ sąveikaus su esamais genais. Mokslininkai dar nežino, kaip ši modifikacija atsiliepia genų pleotropijai (reiškinys, kai vienas genas lemia ne vieną, o daugiau požymių).

Tokios manipuliacijos genais gali sukelti genų pažaidas – mutacijas, t. y. tokius pakitimus DNR nukleotidų sekoje, kurie gali sąlygoti pokyčius baltymo sudėtyje ir funkcijose. Dėl jų gali pakisti ląstelės metabolizmas bei sutrikti viso organizmo veikla.

Genų inžinerija – didelis XX a. laimėjimas, išsprendžiantis daugelį globalinių problemų. Svarbu, kad taikant šiuos metodus laboratorijoje galima sintetinti hormonus, vaistus. Sukūrus herbicidams atsparius augalus, ūkininkams mažiau reikia ravėti laukus. Transgeninių augalų, turinčių atsparumą vabzdžiams, nereikia purkšti pesticidais, nes augale jau yra pasigaminęs nuodas. Genų inžinerija remiama ir Jungtinių Tautų organizacijos. Tai vienas iš būdų aprūpinti maistu badaujančias šalis – sukurtos veislės yra derlingesnės, jas lengviau prižiūrėti, jos atsparesnės klimato pokyčiams.

Biotechnologija 

 Žemdirbystė – šioje srityje genų inžinerija yra taikoma daugiausiai. Išvestos įvairios augalų veislės, atliekami tyrimai, kurių tikslas padidinti augalinių kultūrų derlių, supaprastinti augalų priežiūrą.
 Medicina – įvairių ligų gydymui jau pradėti taikyti genų terapijos metodai; atliekami organų ksenotransplantaciniai eksperimentai.
 Maisto pramonė – siekiama pagerinti maisto kokybę. Pavyzdžiui, didinami vitaminų A, E kiekiai maiste; mėginama pagerinti baltymų kokybę augaliniuose produktuose. Plačiai naudojami mikroorganizmų pagaminti fermentai, pvz., rauginimui, kepimui ir pan.
 Farmacija – GM mikroorganizmai gamina insuliną, įvairius hormonus. Netgi mėginama sukurti uodus, kurie būtų atsparūs maliarijos sukėlėjams ir nebegalėtų platinti šios ligos.
 Dekoratyvinė gėlininkystė ir sodininkystė – estetikos tikslais siekiama išvesti naujas, spalvingesnes, kvapesnes dekoratyvinių gėlių, krūmų, vaiskrūmių ir vaismedžių veisles.
 Aplinkosauga – kuriami įvairūs mikroorganizmų štamai, galintys valyti nafta užterštas vietoves; bandoma kovoti prieš invazines rūšis.
 Miškininkystė – siekiama išvesti naujas medžių veisles, kurios greičiau augtų, būtų atsparios kenkėjams ir ligoms. Taip pat norima, kad GM medžiai įgytų vienokių ar kitokių savybių.
 Karo pramonė – apie šią sritį ypač mažai informacijos, tačiau manoma, kad kai kuriose šalyse biotechnologiniais metodais kuriami pavojingi biologiniai ginklai.
 Lengvoji pramonė – tiriami mikroorganizmai, kurie galėtų gaminti natūralių medžiagų (šilko, elastano, kolageno, keratino) pakaitalus.

Genų inžinerijos ištakos 
1953 m. du mokslininkai, James Watson ir Francis Crick, pateikė pasauliui sensaciją – išaiškino DNR sandarą. Stanley Cohen ir Herbert Boyer, panaudoję sukauptą molekulinės biologijos informaciją ir pritaikę genų inžineriją, 1973 m. augalų bei gyvūnų genus įterpė į žarnyno lazdelę E. coli. Taigi, pasauliniu mastu 1973 metai laikytini biotechnologijos, taip pat ir genų inžinerijos mokslo atsiradimo pradžia.

1982 m. buvo parduoti pirmieji GM produktai: insulinas, interferonas bei vakcina gyvulių diarėjai gydyti.

Aštuntojo dešimtmečio pabaigoje kilo ypatingas susidomėjimas GM augalais. Norėta išvesti tokias maistinių kultūrų veisles, kurios duotų gausų derlių be didesnių trąšų ir pesticidų sąnaudų, reikalautų mažiau priežiūros. 1995 m. JAV ūkininkai užaugino pirmuosius GM kukurūzus, atsparius vabzdžiams ir GM sojas, atsparias herbicidui glifosatui.

Genetiškai modifikuoti organizmai 

Genetiškai modifikuoti organizmai (GMO) – tai organizmai, kurių genetinė medžiaga buvo dirbtinai pakeista naudojant genų inžinerijos technologijas. Jų pagalba iš dviejų skirtingų šaltinių paimtų DNR sukuriama nauja DNR molekulė (DNR molekulėje slypi informacija apie viso organizmo vystymąsi). Taip augalai,
mikroorganizmai ar gyvūnai įgyja naujų savybių, kurios jiems iki tol buvo nebūdingos. Pavyzdžiui, įterpus žuvies geną į braškes, yra sukuriama braškė, geriau išsilaikanti žemoje temperatūroje. Arba įterpus į augalų chromosomas atitinkamą bakterijos geną, augalai tampa atsparūs kenkėjams.

Devintajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje didesnės žemės ūkio produktų ir vaistų verslu užsiimančios kompanijos pradėjo burtis į stambias firmas, nusipirkdamos mažesnes kompanijas. Taip buvo sukurta gyvybės mokslų („Life Sciences“) industrija, kur didžiosios kompanijos monopolizavo pesticidų, vaistų, sėklų, maisto bei žemės ūkio produkcijos rinką. Buvo sukurtos didžiulės firmos, į kurių rankas perėjo 2/3 pasaulio rinkos. Šios kompanijos dominuoja rinkoje ir yra globalios, turinčios daug filialų ir skyrių įvairiose pasaulio šalyse.

 „Monsanto“ (JAV) – įkurta beveik prieš 100 metų, populiariausia sėklų kompanija JAV, trečioji pagal dydį pasaulyje. Pasižymi itin agresyviu skverbimusi į kitų šalių ekonomiką. „Syngenta“ susikūrė 1999 m. susijungus
 „Novartis“ (Šveicarija) agroverslo skyriui su „Zeneca“ (Didžioji Britanija) agrochemijos skyriumi. Šiuo metu tai yra biotechnologinių kompanijų lyderis, užsiimantis GM sėklų platinimo ir agrochemijos verslu.
 „Aventis“ (Vokietija, Prancūzija) agrochemijos, veterinarijos ir farmacijos kompanija, buvo įkurta 1999 m. susijungus ,,Hoechst“ ir ,,Rhōne-Poulenc“ kompanijoms.
 „DuPont“ (JAV) įkurta prieš 200 metų. Įsigijusi Pioneer Hi-Bred tapo didžiausia pasaulyje sėklų kompanija.
 „AstraZeneca“ (Didžioji Britanija) sukurta 1999 m. susijungus – Astra AB (Švedija) ir Zeneca (Didžioji Britanija). Viena didžiausių farmacijos firmų, gamina ir maisto priedus.

Biotechnologinės kompanijos teigia, kad GM maistas yra pigesnis, lengviau pagaminamas ir kokybiškesnis nes:

 GM augalai yra atsparesni ligoms bei kenkėjams, todėl juos auginant naudojama mažiau pesticidų.
 GM kultūros geriau pakelia ekstremalias aplinkos sąlygas (sausrą, šaltį, druskingą dirvožemį ir pan.), todėl gali būti auginamos nederlingame dirvožemyje;
 GM maisto produktai atitinka aukštesnius maisto kokybės reikalavimus (geresnė prekinė išvaizda, skonis, kvapas) bei didesnė maistinė vertė (pavyzdžiui, „Auksiniai ryžiai“ gamina didesnį vitamino A kiekį).

GMO naudojimą apimantys įstatymai 

 Europos Sąjungos vykdoma GMO politika
ES vykdoma politika GMO atžvilgiu yra gana griežta. Iš dalies tai lemia mokslinių tyrimų stoka bei neigiama vartotojų nuomonė apie GM maistą.
GMO platinti ES galima tik gavus oficialų leidimą, kurį suteikia Europos Komisija ir visų šalių narių atstovai. Šiandien pagal šiuos reikalavimus yra įteisinta 18 GM produktų: atsparus herbicidui-bromoksinilui tabakas; rapsas, cikorija ir Bt-kukurūzai, atsparūs herbicidui-gliufosinato amoniui; sojos pupelės, atsparios glifosatui; taip pat kai kurios gvazdikų veislės su pakeistomis žiedų spalvomis.

 ES galiojantys įstatymai GMO sektoriuje
Direktyva 2001/18/EB dėl apgalvoto GMO išleidimo į aplinką (kuri pakeitė direktyvą 90/220/EB) yra visų ES įstatymų dėl GMO pagrindas. Pagal šios direktyvos nustatytą tvarką vertinamas GMO, kurie yra aptariami kituose teisės aktuose, poveikis aplinkai.

Direktyva 98/81/EB dėl riboto genetiškai modifikuotų mikroorganizmų naudojimo (buvusi 90/219/EB). Joje aptariamas genetiškai modifikuotų mikroorganizmų naudojimas tik „specialiomis“ sąlygomis, t. y. laboratorijose ir komercinis panaudojimas medikamentų ir biochemikalų gamyboje.

Reglamentas 258/97/EB dėl naujojo maisto ir naujojo maisto komponentų („Naujojo maisto“ reglamentas) skirtas reguliuoti konkrečiai veiklai, susijusiai su genetiškai modifikuotais maisto produktais.

 Kartagenos protokolas
Pasirašant Jungtinių Tautų Biologinės įvairovės konvenciją 1992 m. buvo diskutuota apie GMO, tačiau tuo metu tai dar nebuvo labai aktualu. 2000 m. sausį buvo parengtas naujas dokumentas – Biologinės įvairovės konvencijos Biosaugumo („Biosafety“) protokolas, dar vadinamas Kartagenos. Jis reguliuoja GMO importą ir eksportą, nustatoma, kad šalis norinti įvežti GMO, turi gauti šalies, į kurią įveža, sutikimą. Kiekviena šalis gali remtis „atsargumo principu“ ir uždrausti bet kokį GMO įvežimą tol, kol nebus moksliškai įrodytas organizmo visiškas nekenksmingumas. Šalis taip pat gali uždrausti įvežti GMO dėl socialinių – ekonominių motyvų, dėl poveikio bioįvairovei. Lietuva šį Protokolą pasirašė 2000 gegužės 24 d. Nairobyje, ratifikavo 2004 metais.

 Orhuso konvencija
Jungtinių Tautų Konvencijoje „Dėl teisės gauti informaciją, visuomenės dalyvavimo priimant sprendimus ir teisės kreiptis į teismus aplinkosaugos klausimais“ (Orhuso konvencijoje) yra minima ir galimybė gauti informaciją apie GMO, jų platinimo vietas. Šiuo metu svarstoma galimybė į konvenciją įtraukti atskirus punktus dėl visuomenės dalyvavimo sprendžiant GMO klausimus bei dėl GM maisto žymėjimo.

 GM maisto žymėjimas ir kt.

Taip pat skaitykite 
 Žmogaus klonavimas
 Genas

Nuorodos 
 Technologijos.lt Genų inžinerijos skiltis
 Straipsniai.lt skiltis Genų inžinerija 

Genetika