Strona główna Aktualności
Przyroda

Historia roślin transgenicznych: zaczęło się od narośli

25.01.2017 Ekologia, Przyroda

Narośl na korzeniu orzesznika jadalnego związana z infekcją bakterii ze szczepu Agrobacterium tumefaciens. By Clemson University - USDA Cooperative Extension Slide Series, , Bugwood.org [CC BY-SA 3.0 us (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/us/deed.en)], via Wikimedia Commons

Do opracowania technologii generowania roślin modyfikowanych genetycznie (tzw. GMO) doprowadziły naukowców całkiem przypadkiem... badania bulwowatych narośli, jakie występują np. na drzewach. O tym, skąd naukowcy wiedzą, jak modyfikować genetycznie rośliny, opowiada prof. Danuta Maria Antosiewicz.

"Badania naturalnych procesów, mechanizmów, jakie zachodzą w przyrodzie, mogą całkiem przypadkiem w rewolucyjny sposób zmienić naukę i gospodarkę" - powiedziała w rozmowie z PAP prof. Danuta Maria Antosiewicz z Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego, która zajmuje się badaniami roślin transgenicznych. Tak było w przypadku technologii transformacji roślin, której używa się do wytwarzania roślin modyfikowanych genetycznie.

 

"Gdy chodzi się po lesie, można czasem zauważyć na roślinach bulwowate narośle (ang. crown galls). One występują np. na łodygach roślin, na pędach - zarówno u roślin zielnych, jak i na krzewach czy drzewach" - wylicza prof. Antosiewicz.

 

Naukowców zainteresowało, jak takie narośle powstają. Postanowili zbadać procesy, jakie zachodzą w ich komórkach.

 

BAKTERYJNY KOŃ TROJAŃSKI

 

Okazało się, że narośla powstają w wyniku infekcji bakteriami ze szczepu Agrobacterium. "To powszechnie występujące bakterie glebowe. Dla ludzi i zwierząt są zupełnie niegroźne, ale infekują wiele roślin - przede wszystkim rośliny dwuliścienne" - opowiada biolożka.

 

Kiedy nastąpi mechaniczne uszkodzenie tkanek, np. nadłamie się łodygi, z komórek rośliny uwalniają się związki, takie jak cukry czy związki fenolowe. To właśnie one są dla Agrobacterium sygnałem do infekcji. Kiedy bakterie dostaną się do rośliny, przenoszą do genomu komórek pewne swoje geny. Chcą sprawić, by roślina zaczęła produkować wykorzystywane przez nie związki pokarmowe. "Stransformowane komórki roślinne w obrębie narośli stają się więc dla bakterii czymś w rodzaju fabryki pożywienia" - porównała badaczka.

 

W komórce Agrobacterium oprócz głównego chromosomu znajduje się mała, kolista cząsteczka DNA - plazmid Ti (Tumor inducing). Do genomu rośliny włączany jest tylko fragment plazmidu - tzw. T-DNA (Transfer DNA). W obrębie tego odcinka znajdują się informacje (geny), które po integracji z genomem komórki roślinnej sprawiają, że komórki te zaczynają się intensywnie namnażać i produkować odpowiednie dla bakterii związki pokarmowe.

 

"Poznanie tego procesu było pierwszym krokiem do tworzenia przez człowieka roślin modyfikowanych genetycznie z wykorzystaniem bakterii glebowej Agrobacterium – czyli procesu transformacji roślin na ogromną skalę. Pierwsze rośliny transgeniczne powstały w roku 1984 i wytwarzane są podobną metodą do dziś" - mówi prof. Antosiewicz.

 

WŁAMAĆ SIĘ DO WŁAMYWACZA

 

To wszystko jest możliwe dzięki odkryciu, że bakterię można skłonić do włączenia w genom roślinny zupełnie innych genów - tych, na których nam zależy - zamiast tych, które umożliwią bakterii produkcję związków pokarmowych. Trzeba tylko znać reguły budowy bakteryjnego plazmidu Ti (m.in. chodzi o to, żeby włączyć pożądane geny pomiędzy sekwencje graniczne odcinka T-DNA). "Zmodyfikowany plazmid wprowadzamy do komórki bakterii. A ona - nie podejrzewając podstępu - wprowadzi do genomu rośliny to, co chcemy" - zaznacza biolożka.

 

Szczep Agrobacterium ze zmodyfikowanymi plazmidami wprowadza się do uszkodzonej tkanki roślinnej - np. liścia znajdującego się na pożywce. Tam dochodzi do transformacji komórek roślinnych. Manipulując składem pożywki roślinnej - np. za sprawą hormonów roślinnych - można doprowadzić np. do tego, że komórki zawierające obcy gen zaczną się dzielić i różnicować w pędy. Pędy te są potem przekładane na inną pożywkę, która z kolei umożliwia formowanie się korzeni. "W ten sposób z jednej zmodyfikowanej genetycznie komórki - w wyniku transformacji - można wyhodować całą transgeniczną roślinę" - wyjaśnia rozmówczyni PAP.

 

NIEPRZEWIDYWALNE PRZEŁOMY

 

"Na początku, na etapie badań podstawowych, nie było wiadomo, jakie będą wyniki badań i do czego możemy je wykorzystać. A w tym przypadku odkrycie i poznanie mechanizmów zachodzącego w naturze procesu transformacji komórek roślinnych przez bakterie Agrobacterium było rewolucyjne - otworzyło szeroką ścieżkę badań w zakresie genetycznej modyfikacji roślin" - podsumowuje naukowiec.

 

System z użyciem bakterii jest ciągle jeszcze najprostszy i najbardziej wydajny, jeśli chodzi o modyfikacje genetyczne roślin - dodaje. Choć wciąż istnieją rośliny (m.in. trawy czy banany), u których ta metoda nie spisuje się zbyt dobrze i trzeba się uciekać do metod bardziej złożonych.

 

"Rośliny modyfikowane genetycznie powstały dla celów naukowych. I ciągle są przez badaczy na całym świecie wykorzystywane, by np. poznawać funkcje pojedynczych genów. Żywność modyfikowana genetycznie jest tylko częścią zastosowań genetycznie modyfikowanych roślin" - kończy prof. Antosiewicz.

 

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

 

lt/ zan/

Podziel się
Ocena: 0 głosów

Logowanie



Nie pamiętam hasła

Rejestracja

Komentarze: 0
Skomentuj Zobacz wszystkie  

Uwaga Redakcje!

Wszelkie materiały PAP (w szczególności depesze, zdjęcia, grafiki, pliki video) zamieszczone w serwisie "Nauka w Polsce" chronione są przepisami ustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych oraz ustawy z dnia 27 lipca 2001 r. o ochronie baz danych.

 

PAP S.A. zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - www.naukawpolsce.pap.pl. W przypadku portali społecznościowych prosimy o umieszczenie jedynie tytułu i leadu naszej depeszy z linkiem prowadzącym do treści artykułu na naszej stronie, podobnie jak to jest na naszym profilu facebookowym. 

 

Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów video.

 

Informacje tekstowe z kategorii "Świat" można pozyskać odpłatnie abonując Serwis Nauka i Zdrowie PAP. Serwis ten zawiera ponadto wiele innych najnowszych doniesień naukowych z zagranicy oraz materiałów dotyczących szeroko rozumianej problematyki zdrowotnej. 

 

Informacje na temat warunków umowy można uzyskać w Dziale Sprzedaży i Obsługi Klienta PAP, tel.: (+48 22) 509 22 25, e-mail:  pap@pap.pl

 

Informacje o przedruku artykułów z Serwisu Nauka w Polsce, prośby o patronaty medialne, informacje o prowadzonych badaniach, organizowanych konferencjach itd., prosimy przesyłać na adres: naukawpolsce@pap.pl

 

 

Najpopularniejsze materiały

więcej

Książka

Jazzmen w świecie fizyki; fizyk w świecie jazzu Jazzmen w świecie fizyki; fizyk w świecie jazzu

Książka "Jazz i fizyka” wymaga skupienia, ale jej unikalny temat sprawia, że ulegamy narracji fizyka i saksofonisty jazzowego Stephona Alexandra. Przekonuje on, że Wszechświat ma ukrytą muzyczną naturę, odwołując się przy tym do teorii naukowych, jazzowych improwizacji, spotkań z inspirującymi go fizykami i muzykami.

Więcej

Myśl na dziś

Odrobina filozofii skłania umysł człowieka ku ateizmowi. Ale prawdziwa głębia filozofii zwraca umysł ku religii.
Francis Bacon

Nasz blog

Przełamując efekt Matyldy Przełamując efekt Matyldy

Maria Skłodowska-Curie czy Katherine G. Johnson to kobiety nauki, które odniosły sukces, przełamały społeczną nieufność, zdobyły zasłużone laury, a ostatnio "upomniało się" o nie kino. Jednak tych, których wybitne dokonania naukowe długo pozostawały w cieniu i wciąż są mało znane jest wiele. Cecilia Payne-Gaposchkin, Jocelyn Bell Burnell czy Trottula, to tylko niektóre z nich.

Więcej

Tagi

-->