Scurt istoric al obţinerii plantelor OMG

5/13/2018 Scurt istoric al obţinerii plantelor OMG - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/scurt-istoric-al-obtinerii-plantelor-omg 1/5

Scurt istoric al obţinerii plantelor OMG

Povestea OMG începe acum 141 de ani (1866) când, Gregor Mendeldesco-peră că cel puţin o parte din însuşirile unui organism viu se transmit

de la părinţi, la descendenţi prin intermediul unui suport material pe care l-aintuit, definindu-i legităţile (legile eredităţii).Descoperirea în 1944 a ADN, (Oswald Avery) ca suport al informaţiei

ereditare, urmată de o cascadă de descoperiri (compoziţia biochimică aADN, structura stereo-spaţială a ADN, codul genetic, biosintezasemireplicativă a ADN în procesul de transmitere in descendenţă ainformaţiilor genetice a părinţilor, efectele mutagenezei spontane şi induse),au culminat în 1965 cu descoperirea enzimelor capabile să decupeze şi sărefacă molecula ADN – enzimele de restricţie.

În 1985 este anunţată obţinerea primei plante transgenice – tutunulrezistent la atacul de tripşi, iar în 1986 se testează în câmp căpşunile, cufructul rezistent la îngheţ. În ultimul deceniu al secolului se testează

porumbul, sfecla şi soia rezistente la erbicide nespecifice (totale), cartofulrezistent la gândacul de Colorado, bumbacul rezistent la gomoză, prunulrezistent la plum-pox.

Căile de modificare genetică a organismelor vii

De la primele modificări genetice care vizau simpla înlocuire ainformaţiei genetice plasmidiene la Escherichi coli, cei 35 de ani de cercetăriau condus la rafinarea metodelor, astfel că, în momentul de faţă, cunoaştemo multitudine de poziţii, în raport cu ceea ce se poate considera modificaregenetică şi ce nu se poate considera modificare genetică, chiar dacărezultatul final al demersului experimental este acelaşi – modificareinformaţiei ereditare de o manieră semnificativă, astfel ca aceasta să setransmită, nemodificată, descendenţilor.

Se consideră modificare genetică orice recombinarea a ADN-ului caurmare a inserţiei unui fragment de ADN exogen fie că aceasta se produce

prin intermediul unui vector, fie că se utilizează procedee fizice, mecanicesau chimice ca: microinjecţie, macroinjecţie, microincapsulare.

Nu se consideră modificare gene-tică procedurile de modificare a ADN-ului prin: mutageneza, fuziunea celulară, fecundarea «in vitro», conjugarea,transducţia, translocaţia, poliploidizarea, chiar dacă sunt induseexperimental, deoarece ele se regă-sesc şi în stare naturală şi au reprezentatsurse de variabilitate contribuind în mod esenţial la evoluţia organismelor



vii. n prezent sunt cunoscute două căi principale de modificare a expresieigenetice prin tehnicile de ADN-recombinant şi anume:• MODIFICAREA NON-CROMOZOMIALĂ sau transformarea bacteriană

prin care plasmide cu ADN modificate genetic se integrează într-o celula

gazdă bacteriană, astfel ca aceasta să producă substanţele endogene/ exogenedezirabile (hormoni, biomedicamente, colagen, interferon).• MODIFICARE CROMOZOMIALĂ prin care gena exogenă responsabilă

pentru o anumită caracteristică dezirabilă se integrează în ADN-ulcromozomial al gazdei astfel ca aceasta să dobândească însuşiri noi(toleranţă/ rezistenţă la boli, dăunători, erbicide, temperaturi extreme,caracte-ristici biochimice, caracteristici alimentare şi sau furajere, creşterearatei de sinteză şi acumulare a substanţelor organice specifice saunespecifice).Tehnicile/tehnologiile de modificare sunt de regulă specifice însă se pot

structura astfel:• Tehnici care utilizează un vector în care se integrează ADN-ul exogen(bacterii, retroviruşi/adenoviruşi, transpozomi) care pătrund în celula gazdei,unde, în urma substituţiei sau recombinării celor două tipuri de ADN seobţine o gazdă purtătoare a informaţiei genetice exogene.• Tehnici care se bazează pe transferul direct al ADN-ului exogen în ADN-ulgazdei: tehnica protoplaştilor şi fuziunii acestora, tehnica micro/macroinjecţiilor direct în nucleul gazdei, tehnica hibridării celulare interspecifice.

Avantajele obţinerii şi utilizării OMGBeneficii asupra plantelor creşte rezistenţa plantelor la condiţiile de mediu,

la acţiunea dăunătorilor şi a paraziţilor.Biotehnologia modifică compoziţiagenetică pentru a maximiza creşterea, rezistenţa şi proprietăţile

plantelor.Modificările genetice permit eliminarea din uz a unor substanţechimice cu un mare potenţial poluant oferă soluţii pentru multe cazuri, de exemplu, pentru infecţiile bacteriene alemerelor şi perelor, pentru viţa de vie şi strugurii afectaţi de fungi, insecte,

boli ale rădăcinilor, buruieni.Pentru consumatori

avantajele pot fi:•reducerea zonelor de pe glob cu deficienţe alimentare prin creşterea

producţiei şi varietăţilor sortimentelor;•



îmbunătăţirea însuşirilor organoleptice şi nutriţionale;•reducerea perisabilităţii fructelor şi legumelor proaspete;•

scăderea numărului şi concentraţiei alergenilor, toxinelor naturale şi a altor compuşi nedoriţi din produseleagricole;•introducerea în plante a unor constituenţi cum ar fi substanţe cu rol înreducerea colesterolului, a tensiuniiarteriale, durerilor menstruale şi artritice,a anxietăţii sau în creşterea rezistenţei la infecţii.Creşterea cantităţii şi calităţii alimentelor Deoarece populaţia globului are o creştere demografică accentuată, mai alesîn unele zone ale globului ca Asiasau Africa este necesară o creştere a

producţiei agricole pentru acoperirea necesarului de hrană.

În prezent, populaţia globului depăşeşte 6 miliarde, iar estimăriledemografice se referă la atingerea a 9 miliarde delocuitori până în 2050.Creşterea semnificativă a populaţiei impune dublarea sau chiar triplarea

producţieiagricole a planetei în aproximativ 50 ani.Pentru utilizareatehnicilor tradiţionale nu s-ar reuşi nici măcar dublarea producţiei agricole.Prin tehnicile demodificări genetice se îmbunătăţeşte conţinutul nutriţional al diferitelor alimente.În tutunul şi

papaya cultivate în zonele tropicale, în care solurile acide conţin cantităţi

mari de metale toxice, afost introdusă o genă bacteriană care determină producerea de acid citric de rădăcinile plantelor, acidul citriccomplexândmetalele grele.Biotehnologiile joacă un rol important în protejarea,conservarea şi prelucrarea produselor alimentare, înminimizarea pierderilor,menţinerea sau îmbunătăţirea calităţii, precum şi în creşterea randamentuluide prelucrare

Beneficii pentru industria alimentară şi biotehnologiiModificările genetice ameliorează însuşirile microorganismelor utilizate încadrul biotehnologiilor alimentare şieficientizează producerea de enzime

specializate şi ingredientele obţinute pe cale fermentativă.S-au obţinutingrediente alimentare de calitate şi puritate sporită şi ingrediente noi ce nuse pot obţine prin procedee tradiţionale: acizii organici, conservanţii de bazăde bacteriocine, enzime şi microorganisme utilizateîn diverse procesetehnologice.Acizii lactic şi citric sunt compuşi naturali sau produşi defermentaţie. Prin tehnici genetice au fost obţinute producţii crescute aleacidului citric şi reducerea toxicităţii izomerului D a acidului lactic.Prin



folosirea tehnologiei genetice s-a obţinut creşterea numărului de enzimealimentare prin obţinerea de noienzime.Prin tehnici de modificare genetică se amplifică efectele benefice ale unor microorganisme utilizate în

modobişnuit în industria alimentară cum sunt drojdia de panificaţie, drojdiade bere şiLactococus lactic

Beneficii (avantaje) pentru animaleÎntrebuinţarea calitativă a furajelor a dus la scăderea calităţii furajelor administrate animalelor pentru a obţineaceeaşi creştere în greutate.Prinmodificări genetice a fost crescută rezistenţa plantelor, s-a realizat ofortificare a furajelor prindirecţionarea metabolismului plantelor spre

producerea unei cantităţi crescute de substanţe nutritive.Au fost modificate

anumite proprietăţi ale furajelor cum ar fi creşterea digestibilităţii, creştereaconţinutului înulei, proteine, aminoacizi esenţiali, rezistenţă la contaminareacu micotoxine.S-a redus poluarea mediului prin reducerea conţinutului deacid fitic. Reducerea acidului fitic eficientizeazăutilizarea substanţelor nutritive de către sistemul digestiv al animalelor şi duce la creştereautilizăriiaminoacizilor.Prin tehnici de modificare genetică s-au obţinutvaccinuri de origine vegetală pentru administrare la animale.În cazulmediului înconjurător, cultivarea plantelor cu rezistenţă crescută la dăunătorişi diferite boli a dus la scădereacantităţii de pesticide folosite pentru tratarea

culturilor, ducând la reducerea reziduurilor de pesticide din sol.Suntsimplificate procedeele de cultivare a plantelor şi cresc randamentele de producţie

Beneficii asupra dietei, nutriţiei şi sănătăţiiBiotehnologia contribuie la creşterea cantităţii de hrană şi îmbunătăţireacompoziţiei în substanţe nutritive aalimentelor, acoperind necesităţilespecifice ale consumatorilor din diferite zone ale planetei.Prin tehnici demodificare genetică

se speră să se rezolve diferite deficienţe nutritive cum ar fi cele devitaminaA, E, fier şi proteine.Deoarece consumatorii utilizează cantităţicrescute de suplimente nutritive, se accentuează posibilitateaofeririisuplimentelor nutritive direct prin hrană. Probioticele şimicroorganismele vii administrate prin intermediulalimentelor crescrezistenţa la îmbolnăviri de origine alimentară, diminuează risculîmbolnăvirilor de cancer,diminuează colesterolul.



Prin modificări genetice se poate diminua concentraţia sau se pot eliminaanumite proteine alergenice prezenteîn mod natural în unele alimente, deexemplu, în cazul orezului. În domeniul siguranţei alimentare

produselemodificate genetic au efecte benefice. De exemplu, porumbulobţinut prin inginerie genetică are un conţinut defumanizină (micotoxinăcancerigenă cu concentraţii crescute în plantele atacate de insecte) de 30–40ori maimic decât porumbul nemodificat genetic.

Scurt istoric al obţinerii plantelor OMG

Documents

Transcript of Scurt istoric al obţinerii plantelor OMG