Geneticky modifikované organismy

Prezentace na téma: "Geneticky modifikované organismy"— Transkript prezentace:

1 Geneticky modifikované organismy
prezentace pro předmět Šlechtění lesních dřevin příjemnou zábavu vám přejí: Petra Próniková a Jaroslav Tománek

2 Geneticky modifikované organismy
Geneticky modifikovaný organismus je organismus, jehož genetický materiál byl úmyslně změněn. Geneticky modifikovaný organismus, do kterého byl metodami genetického inženýrství přenesen gen z jiného druhu, se nazývá transgenní organismus a proces se nazývá transgenoze.

3 Geneticky modifikované organismy
Zásahy do genetického materiálu organismů můžeme rozdělit na: nahodilé, odrůdy získané působením mutagenů fyzikální (rentgenové paprsky, UV záření, ionizující paprsky, gama záření), chemické (kyslíkové radikály, těžké kovy, dehet, ethidium-bromid), biologické (adenoviry, herpes viry, virus Epsteina-Barrové, Rousův sarkomální virus a Rauscherův virus leukémie) cílené - tj. získané tak, že do rostliny vneseme nebo v ní cíleně deaktivujeme nějaké konkrétní geny. ilustrační foto

4 Geneticky modifikované organismy
Pro přípravu transgenních rostlin se používají nejčastěji dvě metody transformace pomocí agrobakteria (agroinfekce) biolistické “nastřelení“ DNA do buněčného jádra. Existuje ještě několik dalších metod, například přímý přenos DNA do protoplastů, první dvě metody jsou však většinou jednodušší a účinnější, proto se přímý přenos i osatní metody používají jen ve speciálních případech

5 Geneticky modifikované organismy
Agrobacterium tumefaciens Při transformaci pomocí bakterie Agrobacterium tumefaciens se využívá přirozené schopnosti této patogenní bakterie vnášet své určité geny z takzvaného Ti-plazmidu do genomu rostliny. Přirozeným důsledkem infekce a inzerce bakteriálního genu je, že tyto cizorodé geny přinutí rostlinu samu vytvořit v místě infekce nádor a syntetizovat tam speciální aminokyseliny, kterými se pak bakterie živí. Takto napadené rostliny jsou tak přirozenými transgenními rostlinami. Agrobacterium tumefaciens v akci

6 Geneticky modifikované organismy
Biolistická metoda Požadovaná DNA se nejprve vysráží na povrchu nepatrných částeček zlata nebo wolframu nebo jiného těžkého prvku. Tyto tzv. projektily se pak pod vysokým tlakem helia „nastřelí“ do rostlinné tkáně, přičemž v určitém procentu případů je zasaženo jádro a ve zlomku těchto „šťastných“ zásahů se během oprav poškození způsobených zlatým projektilem cizorodá DNA spojí s rostlinným genomem. biolistická pracovní stanice

7 Geneticky modifikované organismy
Kromě vlastní transformace, tj. přenosu cizorodé DNA do genomu rostliny, je dalším, neméně důležitým předpokladem vzniku transgenní rostliny regenerační protokol. Jde o to, že je zapotřebí nějakým způsobem vypěstovat úplnou a navíc plodnou rostlinu z jediné buňky, která prošla úspěšně transformací. Pro některé rostliny je regenerace z jediné buňky na dospělou rostlinu snadná (huseníček, tabák) a pro některé velmi obtížná (maniok) či zatím zcela neznámá. explantátové kultury

8 Geneticky modifikované organismy
V současné době jsou nejrozšířenější GMO zemědělské plodiny soja, kukuřice, bavlník a řepka (odolné vůči určitému herbicidu nebo hmyzím škůdcům) Genetické modifikace dřevin se omezují především na výzkum s cílem urychlení růstu, změny struktury dřeva, změny reprodukčního cyklu, zlepšení tolerance vůči herbicidům a skleníkovým plynům. Prvním případem komerčního využití byla genetická transformace hybridního topolu NC-5339 (P. alba a Populus grandidentata) za využití zmíněného Agrobacteria za účelem získání tolerance k herbicidu glyfozátu. Geneticky modifikované osiky mají o 45% méně ligninu a zároveň rostou rychleji, než normální stromy tohoto druhu (vlevo).

9 Geneticky modifikované organismy
Pokusy s pěstováním geneticky modifikovanými stromy byly zahájeny roku 1988 Od tohoto roku  bylo do loňského podzimu schváleno celkem 116 pokusů v 17 zemích Byly prováděny na 24 druzích stromů, z nichž 75 % bylo určeno k těžbě. 61 % veškerých pokusů se uskutečnilo v Severní Americe, tedy v USA a Kanadě. V Evropě jich bylo nejvíce ve Francii. Ve Velké Británii se podařilo firmě Zeneca prorazit s genově modifikovaným topolem do výroby buničiny - vypěstovány byly stromy s nižším obsahem ligninu, buničina z nich se snáze mlela a bělila. To znamenalo významné úspory na chemikáliích a spotřebě energií. Bohužel počátkem předloňského roku ochránci životního prostředí zničili tyto plantáže v Berkshire, ačkoliv byly vedeny přísně sterilně a nemohly způsobit znečištění okolních kultur a pokusy měly podporu a také byly pod dohledem Evropské komise a britských úřadů. Ukázalo to opět na problém, že z neznalosti věci se kladou nesmyslné podmínky a místo jednání se likvidují výsledky dlouhodobých, těžko opakovatelných a drahých výzkumů.

10

11 Geneticky modifikované organismy
Nebezpečí (dle greenpeace.cz) genetické znečištění - upravené geny se dostanou do normálního lesa, čemuž se nedá zabránit. Pyl je schopen migrovat 600 km i více a může nás tak překvapit čímsi neočekávaným i ve velmi vzdálených oblastech. Nezvykle vitální stromy pak mohou vytlačovat normální vegetaci. vedlejší genetické účinky - nové geny mohou zatím neznámým způsobem ovlivnit růstový cyklus stromů. Prozatímní časově omezené pokusy nemohly tento fakt nijak postihnout intenzívní vytěžování zdrojů - rychleji rostoucí stromy potřebují podstatně zrychlený i cyklus dodávky vody a živin. To může vést k poškození krajiny a posunu vegetačních pásem některých doprovodných rostlinných druhů vznik sterilních plantáží - úplné odstranění veškerých nežádoucích rostlin, květin, lesního ovoce atd.

12 Jak je v ČR ošetřeno, aby se GMO nedostaly do praxe

13 Geneticky modifikované organismy
Závěr Hospodářský přínos transgenních dřevin může mít pravděpodobně velký význam pro společnost a pro lesní hospodářství i dřevozpracující průmysl. Ve vztahu k životnímu prostředí může být důležitý při snižování počtu používaných herbicidů a pesticidů, či při zvyšování odolnosti vůči hmyzu a patogenům. Zvýšení produkce dřeva pomocí genetického inženýrství může také vést ke snížení těžby přirozených lesů.

14 Geneticky modifikované organismy
Zdroje wikipedia.org priroda.cz osel.cz greenpeace.cz Ministerstvo životního prostředí – Geneticky modifikované organismy, Praha 2003