Как создают трансгенные растения: 4 показательных примера

Как создают трансгенные растения: 4 показательных примера

6 Мая 2014
Как создают трансгенные растения: 4 показательных примера

Селекция

 

Кажется, что создать трансгенное растение очень просто, но на самом деле это не так. Процесс включает много стадий, но важнее всего идея, пишет agropraktik.ru.

 

Упрощенная схема получения трансгенного растения:

  1. От бактерии или другого растения получают интересующий ген

  2. Вставляют этот ген в плазмиду — кольцевую молекулу ДНК, которую легко «съедают» бактерии

  3. Помещают плазмиду в агробактерии

  4. Вырезают кусочек листа растения и помещают его в суспензию с агробактериями

  5. Фрагмент листа помещают на чашку с агаром и активируют образование каллуса — аналога стволовых клеток

 

В первую очередь ученые должны придумать, какое свойство можно изменить, чтобы повысить урожайность или сделать растение более устойчивым к неблагоприятным условиям. Затем нужно найти организм, у которого есть подходящий ген, и только потом можно приступать собственно к техническому процессу. После того как ГМ-растение получено, исследователи долго проверяют, действительно ли был достигнут нужный результат, а затем тестируют свое творение на безопасность.

 

Хлопок

 

Gossypium hirsutum L. Ген cry1F, cry1Ac, cry1Ab, cry2Ab2, cry1Ab-Ac, cry2Ae

Откуда ген Бактерии из рода Bacillus

Что делает Кодирует эндотоксины, из-за которых в клетках кишечника личинок бабочек образуются поры. В результате внутренняя среда клеток разрушается, и они гибнут. Насекомое не может нормально есть и умирает.

Итог Растение, которое убивает поедающих его личинок. Аналогичные модификации, а также модификации, повышающие устойчивость к поеданию жуками, есть для кукурузы, сои и баклажана.

 

Картофель

 

Solanum tuberosum L.

Ген Антисмысловая нить gbss

Откуда ген Zea mays (кукуруза)

Что делает Содержащийся в картофеле крахмал состоит из двух составляющих: амилозы и амилопектина. Для промышленного использования (например, пищевого или бумажного производства) важно, чтобы в крахмале было как можно меньше амилозы. Фермент GBSS катализирует синтез амилозы, а антисмысловая нить подавляет работу гена, кодирующего GBSS.

Итог В клубнях ГМ-картофеля почти нет амилозы.

 

Соя

 

Glycine max L.

Ген Фрагмент гена gm-fad2-1

Откуда ген Glycine max L. (соя)

Что делает «Вставленная» в геном сои ДНК подавляет работу гена fad2-1. Этот ген кодирует фермент, который необходим для образования в семенах растения линолевой кислоты из ее предшественника — олеиновой кислоты. Линолевая кислота не так важна для человека, а из олеиновой получают высококачественное и полезное для здоровья масло.

Итог Семена ГМ-сои содержат намного больше олеиновой кислоты.

Ген hppdPF W336

Откуда ген Бактерия Pseudomonas fluorescens, штамм A32

Что делает Кодирует фермент, который отвечает за синтез чрезвычайно важных веществ каротиноидов, без них растения не могут фотосинтезировать. Многие гербициды «убивают» этот фермент.

Итог ГМ-соя устойчива к определенному классу гербицидов, а сорняки нет.

 

Кукуруза

 

Zea mays

 

Ген mepsps

 

Откуда ген Zea mays (кукуруза)

 

Что делает Кодирует измененный фермент EPSPS — мишень для самого популярного гербицида «Раундап», который блокирует действие этого фермента. Растения с измененным EPSPS устойчивы к гербициду.

Итог ГМ-растения выдерживают распыление «Раундапа», а сорняки нет. Аналогичная модификация есть для хлопка, сои, сахарной свеклы, рапса.

Ген amy797E

Откуда ген Синтетический ген, полученный из Thermococcales spp., микроорганизмов, обитающих при экстремально высоких температурах.

Что делает Кодирует фермент альфаамилазу, который хорошо работает при высоких температурах. Альфа-амилаза нужна для расщепления крахмала до углекислого газа и этанола — самого перспективного биотоплива. Процесс идет при высоких температурах, когда «обычная» альфа-амилаза не работает.

Итог ГМ-кукуруза нарабатывает большое количество термостабильного фермента, необходимого для промышленного производства биоэтанола.

Поделиться: