Gentekniko

La gentekniko estas ilo por modifi kaj kombini DNA ekster la ĉelo "en vitro". Enmetas la manipulan DNAn en alia ĉelo. Tiu ĉelo nun faras novan proteinon. Ekzemple, oni metis homan DNAn en bakterioj por produkti homan insulinon por personoj kun diabeto.

 Plibonigo de plantoj 
Sciencistoj de planta gentekniko evoluigis tabakplanton, kiu sin lumigas per lumo de lampiro. La metodo, kiu uzas teknologion nomatan rekombinita DNA (desoksiribonukleata acido), estas principe simpla. Oni enkondukis genon respondecan pri la lumado el lampiro en la genaron de tabakplanto. La fremda geno preskaŭperfekte funkcias kune kun Ia originaj plantaj genoj. La lumo el la transgena (ricevinta fremdan genon) planto ne estis tiel forta; tial oni bezonis specialan aparaton por videbligi ĝin. Se oni sukcesos iamaniere plifortigi la lumon, la tabakplanto brilos same kiel lampiroj en nokto. Estas plaĉe imagi, ke en proksima estonteco la lampoj sur stratoj estos anstataŭigitaj per arboj sin lumigantaj!

La plibonigo de plantoj per gentekniko, tamen, estas praktikata ĉefe por agronomiaj celoj, interalie por altigi Ia kvaliton de kultivataj plantoj. La unua komercaĵo transgene produktita estas Flavr Savr, frukto de tomato, kiu pli longe konserviĝas sur Ia butikobretoj, ĉar ĝi ne moliĝas tiel rapide kiel ordinaraj tomatoj. La principo ĉi tie estas mala ol
tiu ĉe la lumanta tabakplanto. Por fari la transgenan tomaton, sciencistoj ĉe Kompanio Calgene en Davis, Usono, malhelpis la funkciadon de geno, kiu respondecas pri la malkomponado de ĉelmuroj de la frukta perikarpo dum la maturiĝo. Flavr Savr estas vendata en usonaj supervendejoj kaj uzata por fari sukon aŭ saŭcon.

 Rezisto kontraŭ herbicido 
Laŭ statistiko, ta plejmulto de genetike modifitaj trajtoj rilatas la reziston de plantoj kontraŭ herbicidoj. Herbaĉoj konkuras kontraŭ kultivaĵoj por akvo, nutraĵoj kaj sunlumo, kaj tiel povas redukti rikolton je 70 %. Produkti plantojn kun kontraŭherbicida karaktero grave koncernas kaj kultivistojn kaj kemiajn kompaniojn, kiuj produktas herbicidojn. Du bazaj strategioj estis adoptitaj por tiu celo. Unu el ili estas enkonduko de mutacia geno en kultivaĵon, kiu faros proteinon kun ŝanĝita sentiveco al la herbicido. La alia metodo estas enkonduko de enzimo, kiu sentoksigas la herbicidon.
Ekzemplo de Ia unua estas glifosato, la aktiva ingredienco de herbicido nomata Roundup. Ĉi tiu kemiaĵo inhibas la enzimon, EPSP-sintezon, kiu katalizas la biosintezon de kelkaj esencaj aminoacidoj, kiel triptofano, tirozino kaj fenilalanino, kaj tiel malhelpas la kreskadon de plantoj. Esploristoj ĉe Monsanto en Sankta Luizo, Usono, kaj ĉe Calgene, enkondukis en kultivaĵon la mutacian genon por EPSP-sintezo el mutacia stamo de bakterioj, kiuj povas kreski en ĉeesto de alie mortiga kvanto da glifosato. Tiu mutacia geno produktas mutacian enzimon, kiu toleras la herbicidon. Tiel la transgenaj plantoj postvivis kontraŭ la herbicido, dum la herbaĉoj kun la normala sentiva enzimo estis elsarkitaj. Kultivaĵoj kiel tabakplanto, tomato, sojfabo, kotonujo kaj olerapo estis sukcese transformitaj tiamaniere en Usono, Kanado kaj Eŭropo en la lastaj jaroj. Ekzemplo de la dua strategio estas Ia konata herbicido 2,4-D. Oni sukcesis fari transgenajn tabakplanton kaj kotonujon kun mikroba geno, kiu respondecas pri enzimo malkomponanta la herbicidon.

 Rezisto kontraŭ virusaj malsanoj kaj insektoj 
Alia apliko de gentekniko estas provizi plantojn per rezisto kontraŭ malsanoj kaŭzataj de virusoj. Jam tiel frue kiel en 1929, plantpatologoj trovis, ke planto inokulita per milda stamo de viruso povas sin protekti kontraŭsekvanta infektado de pli virulenta stamo. Poste klariĝis, ke la fenomeno rilatas al la sintezo de la kovraja proteino de viruso en la infektitaj plantoj. En 1986, Roger Beachy [biĉi] kaj liaj kolegoj ĉe Vaŝingtona Universitato montris, ke transgenaj tabakplantoj kun enkondukita geno respondeca pri la kovraja proteino de TMV (tabakplanta mozaika viruso) estas protektitaj kontraŭ la TMV-a infektado. Depost tiam, sammaniere produktiĝis transgenaj luzerno, kukumo, sojfabo, terpomo, tomata kaj maizo, ĉiuj rezistaj kontraŭ virusaj malsanoj.

La atakado de insektoj estas alia grava minaco al kultivaĵoj. La gentekniko montriĝis utila ankaŭ ĉi-ritate. De pluraj jardekoj, kultivistoj uzis insekticidan toksinon produktitan de bakterio Bacillus thuringiensis kontraŭ moteoj kaj papilioj. La proteina toksino ligiĝas al la membrano de ĉeloj en la mezintesto de la larvo, malhelpante ĝian normalan funkciadon kaj fine mortigas ankaŭ la insekton. La utileco, tamen estis malhelpita de la facila deviŝiĝo de la insekticido for de la supraĵo de plantoj. Plie, ĝia efikeco en la kampoj daŭris nur mallonge. Genteknikistoj ĉe pluraj laboratorioj, inkluzive la kompaniojn Plantaj Genetikaj Sistemoj en Gent, Belgio, kaj Monsanto, izolis el la bakterio genojn respondecajn pri la toksinoj, kaj transformis kotonujon, terpomon kaj maizon, kiuj poste mem produktis la specifajn toksinojn kaj montris reziston kontraŭ plurspecaj insektoj. La toksinoj efikis nur kontraŭ insektoj, ne kontraŭ plantoj nek homoj. Ili evidente ne forviŝiĝas pro akvumado aŭ pluvado. Longtempa aplikado pruvis, ke ili estas tute sendanĝeraj, kaj fakte multaj esploristoj opinias, ke ili estas la plej sendanĝeraj el la insekticidoj.

 Ĉu senriskaj? 
Ne malmulte da homoj esprimas zorgon pri la eventualaj riskoj de la gentekniko al la medio kaj al nia sano, kiuj fakte estis la temo de vigla debato lastatempe. Do oni instalis specialajn komitatojn por studi la problemojn. Rilate la unuan, esplora raporto el Britio en 1993 konkludis, ke la transgenaj plantoj ne estas neakceptebla minaco al la medio. Britaj vidpunktoj pri la sanproblemo, tamen, estis iom restriktaj. Britoj ne donis licencon al Flavr Savr, freŝa aŭ prilaborita al saŭco aŭ suko, ĉar ili ne estis tutcertaj pri la danĝereco kaŭzebla de la geno respondeca pri la antibiotiko kanamicino, kiu kune enkondukiĝas en transgenajn plantojn. Malgraŭ tio, la nuna situacio de la monda provizo de manĝaĵoj postulas la praktikadon de la gentekniko en agrikulturo. Ene de 40 jaroj, la tuta loĝantaro sur la terglobo bezonos trioble pli grandan kvanton da manĝaĵoj ol nun. La neceso plialtigi kaj la kvaliton kaj la kvanton de rikoltaĵoj estas evidenta, kaj la problemo ne povos esti solvita nur laŭ la kutimaj agronomiaj manieroj.

 Vidu ankaŭ 
 Biotekniko
 Genetike modifita organismo
 Genetike modifita manĝo
 Genterapio
 Klonado
 Molekula biologio

 Eksteraj ligiloj 
 http://www.hayadan.org.il/gal60gm.html  
 http://www.genome.gov/12513210
 http://www.nature.com/nature/journal/v416/n6881/abs/nature738_fs.html
 http://www.technologyreview.com/articles/05/08/ap/ap_081605.asp?trk=top