Stiinta este domeniul care realizeaza cele mai multe progrese zilnic, iar unul dintre cele mai importante este modificarea genetica, ce consta in modificarea structurii ADN-ului unor animale sau plante pentru ca acestea sa aiba o productivitate mai sporita si astfel omul sa castige mai multe de pe urma cresterii sau cultivarii acestora.

 

        Prin intermediul unei noi stiinte aparute recent si la noi in tara, biotehnologia, ingineri din intreaga lume au reusit sa imbunatateasca sanatatea animalelor, sa creasca productivitatea produselor de provenienta animala, sa aduca beneficii mediului, sa conserve diferite specii de animale si nu in ultimul rand chiar sa obtina progrese in ceea ce priveste sanatatea umana prin intermediul cercetarilor efectuate pe animale.

 

        Principalele tehnologii pe care se bazeaza ceretariile biotehnologice sunt: genomica, clonarea si modificarea genetica, aceasta din urma facand subiectul articolului de astazi.

 

        Animalul modificat genetic reprezinta acel animal care a suferit in mod deliberat modificari ale genomului, genomul fiind responsabil pentru transmiterea ereditara a unor caracteristici specifice speciei. Genomul animalelor manipulate genetic contine gene ce provin de la alte animale din aceeasi specie sau specii diferite. Genele inmagazineaza informatia genetica necesara pentru formarea si functionarea normala a unui organism, insa ele pot fi manipulate artificial astfel incat caracteristicile de baza ale animalului care a suferit o astfel de operatie sa fie modificate. Spre exemplu, unui embrion i se poate implanta o gena care sa sisteze functionarea altor gene continute in mod natural de catre acesta.

 

        Primul animal care a fost supus unor astfel de tratamente a fost soarecele, si mai apoi a fost urmat de catre iepuri, porci, oi si bovine.

 

        Aceste animale sunt produse acum la scara larga deoarece sunt folosite in cercetarile biologice si medicale, in productia de medicamente, in medicina experimentala si in agricultura. Un exemplu concret ar fi vitele modificate din punct de vedere genetic pentru a produce lapte ce contine anumite proteine umane, folosite in tratamentul emfizemelor umane, astfel reducandu-se considerabil costul tratamentului sau alte animale care au suferit modificari la nivelul genomului astfel incat sa dezvolte simptomele anumite boli si astfel sa faca facila studierea tratamentelor pentru acestea.

 

        Pana acum am tot vorbit despre ce reprezinta aceste animale si pentru ce au fost ele create, insa trebuie sa stiti si faptul ca acest lucru a fost posibil datorita celor doi cercetatori de renume mondial, Watson si Crick, care in anul 1953 au descoperit structura ADN-ului, ceea ce a facut ca cercetariile din domeniul biologiei moleculare sa poata lua un avant considerabil. Tehnologiile folosite au combinat tehnici si expertize din domenii precum biochimie, genetica, biologie celulara, biologia dezvoltarii si microbiologie, iar prin intermediul acestora s-au produs progrese extraordinare in recombinarea ADN-ului, clonarea genetica, analiza expresiei genelor – procesul prin care ia nastere o proteina, harta genomica. Principiul de baza al producerii de animale modificate genetic este introducerea uneia sau mai multor gene de provenienta straina in ADN-ul animalului care urmeaza sa fie modificat. Genele introduse trebuie sa fie transmise in linia germinala astfel incat fiecare celula germinativa a animalului sa contina acelasi material genetic modificat.

 

        Exista 3 metode care sunt folosite pentru a modifica un animal din punct de vedere genetic:

 

•  

  Microinjectarea de AND ce consta in transferul de gene (care sunt recombinate, iar mai apoi clonate) care provin fie de la animale din aceeasi specie, fie de la animale apartinand unor specii diferite, in pronulceul unei celule reproductive (gametice). Celule manipulate sunt cultivate in vitro pana la un anumit stadiu de dezvoltare si introduse apoi in organismul femelei purtatoare.

•  

  Transferul de gene mediat de retrovirusi ce implica retrovirusi folositi ca vectori pentru a transfera materialul genetic intr-o celula gazda, care mai apoi da nastere unui organism ce contine tesuturi sau parti de la alte specii. Organismele ce prezinta aceleasi modificari sunt imperecheate timp de circa 20 de generatii pentru a putea da nastere unor indivizi homozigoti care sa prezinte in mod caracteristic genele dorite.

•  

  Transferul de gene mediat de celulele embrionare stem care consta in izolarea celulelor stem capabile de multiplicare si specializare, din embrion. Dupa care gena dorita este introdusa in aceste celule, care mai apoi sunt incorporate intr-un alt embrion din care ia nastere organismul cu caracteristici specifice genei manipulate.

        Dintre acestea, transferul de gene prin microinjectare este cea mai utilizata metoda pentru a produce animale de ferma. Pentru ca gena dorita sa se poata transmite in descendenta sunt imperecheate animale care prezinta aceeasi modificare genetica. Insa in ciuda tuturor acestor eforturi din aceasta metoda rezulta un numar foarte mic de animale care sa prezinte modificarea, spre exemplu dintr-un esantion de 7000 de ovule de scroafa modificate genetic cu o gena specifica, doar 0,6% au manifestat la nastere caracteristicile dorite.

 

        Spre deosebire de primele 2 metode care permit studiul prezentei genelor modificate doar pe indivizi vii, transferul de gene mediat de celulele embrionare stem permite acest studiu in toate stadiile de dezvoltare celulara.

        Am adus in discutie acest subiect deoarece are o importanta deosebita pentru agricultura si multe dintre statele care sunt renumite pentru productii mari de carne, lapte si alte produse de provenienta animala profita de pe urma acestor descoperiri biotehnologice pentru a-si spori productivitatea.

 

        Impactul pe care il au aceste animale asupra ramurii zootehnice a agriculturii este unul de luat in seama pentru ca stim cu totii cat de greu este sa obtii animale care sa abia o productie cat mai mare de lapte, carne sau lana prin metoda traditionala de imperechere selectiva. Ai nevoie de timp pentru a obtine rezultatele dorite si cu toate acestea se poate ca rezultatul acestor imperecheri sa nu fie multumitor. Recurgand insa la metoda modificarii genetice timpul in care se pot obtine caracteristicile dorite pentru animalele de ferma este cu mult mai scurt, iar precizia manifestarii lor este mult mai mare. In felul acesta fermierul obtine o crestere considerabila a productivitatii.

 

        Calitatea produselor este si ea foarte importanta pentru fermierul care doreste sa-si valorifice produsele obtinute de la animale. Cu ajutorul modificarilor genetice pe care le sufera animalele de ferma aceasta se poate imbunatatii de asemenea . Spre exemplu au fost create vaci care sa produca lapte in cantitati mai mari si de o calitate superioara, cu mai putina lactoza sau colesterol, porci si bovine care sa dezvolte masa musculara mai mare, deci mai multa carne sau oi care sa dea mai multa lana. Modificarea genetica e o alternativa mai sanatoasa la prostul obicei al fermierilor de a folosi hormoni de crestere in hrana animalelor, acestia ramanand stocati ca rezid in produsele animaliere duc la scaderea calitatii acestor.

 

         In prezent, se fac cercetari pentru a produce animale care sa prezinte rezistenta la boli, insa acestea sunt ingreunate datorita faptului ca sunt extrem de putine gene cunoscute ca fiind raspunzatoare pentru imunitate,, la momentul actual.

 

 

         Cam acestea sunt beneficiile pe care zootehnia le poate avea de pe urma cresterii acestor animale. Inainte de a incheia insa trebuie sa va mentionez insa una dintre cele mai interesante modificari genetice despre care am auzit de la profesorul meu de ecologie si pe care am regasit-o in top 10 cele mai interesante modificari genetice si anume capra paianjen care a fost produsa de catre profesorul Randy Lewis de la Universitatea din Woyming. Acesta recolteaza o proteina despre care se crede ca poate avea aplicatii foarte extinse de la crearea de veste antiglont pana la crearea de tendoane artificiale si chiar haine. Substanta cu pricina este matasea de paianjen, mai puternica chiar si decat otelul si foarte flexibila. Totul a pornit insa de la faptul ca paienjeni nu pot fii crescuti in ferme asa cum sunt viermii de matase si asta l-a facut pe profesor sa incerce sa dezvolte o alternativa pentru a putea recolta matase. Astfel a ajuns sa colaboreze cu Nexia Biotechnologies si sa dezvolte o metoda alternativa de recoltare a proteinei care produce matasea. Metoda implica extragerea proteinei din laptele unei capre careia i s-a inserat gena ce determina producerea de matase de paiajen in ADN-ul sau. Caprele care au suferit aceste modificari sunt perfect normale din punct de vedere fiziologic si comportamental, nedeosebindu-se cu nimic de cele normale.

         Oare cat costa laptele acestei capre pe piata modiala?

                                                                                                                                  

                                                                                                        Autor: Paula Groza

Surse:

text: http://www.actionbioscience.org/biotech/margawati.html

http://dsc.discovery.com/technology/tech-10/genetic-engineering/10-transgenic-animals.html

poze: http://www.scq.ubc.ca/the-new-macdonald-pharm/

http://adumbrant.blogspot.com/2008_02_01_archive.html

http://www.copewithcytokines.de/cope.cgi?key=transgenic

http://www.accessexcellence.org/WN/SUA10/polly797.php