Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Naukowcy z Iowa State University opracowali skuteczną metodę precyzyjnej modyfikacji materiału genetycznego komórek roślinnych. Ich pomysł opiera się na celowym wywołaniu uszkodzeń w DNA komórek docelowych i wstawieniu w ich miejsce specjalnie przygotowanej nici DNA zawierającej gen odpowiedzialny za nową cechę organizmu.

Rozwiązanie zaproponowane przez zespół kierowany przez Davida Wrighta oraz Jeffery'ego Townsenda opiera się na wykorzystaniu tzw. nukleaz z motywem palca cynkowego. Te syntetyczne enzymy, stworzone dzięki połączeniu fragmentów genów kodujących dwie inne proteiny, posiadają zdolność do rozcinania nici DNA w ściśle określonych miejscach. Dzięki ich aktywności w cząsteczce DNA powstaje luka, w którą może wkomponować się DNA zawierające gen będący obiektem modyfikacji.

Dzięki zaplanowaniu miejsca rozcięcia nici DNA możliwe jest zajście procesu tzw. rekombinacji homologicznej. Polega on polega na dopasowaniu do siebie sekwencji rozcinanego DNA komórkowego oraz fragmentu DNA zawierającego obcy gen w sposób umożliwiający zajście integracji w sposób spontaniczny, tzn. korzystny z punktu widzenia termodynamiki. To ogromny krok naprzód w porównaniu do większości metod stosowanych dotychczas, w których integracja zachodzi w sposób przypadkowy.

Największą zaletą metody opracowanej na Iowa State University jest jej wydajność. Jak obliczyli autorzy eksperymentu, do integracji homologicznej dochodzi aż w 2% komórek. To ogromny krok naprzód, ponieważ dotychczasowe techniki "celowanej" modyfikacji genetycznej pozwalały na osiągnięcie skuteczności na poziomie jednej komórki na dziesięć milionów. 

Autorzy nowej techniki liczą, że jej zwiększona precyzja pozwoli na zwiększenie poziomu akceptacji urzędników dla tworzenia GMO. Dotychczas procedury tego typu były uznawane za potencjalnie niebezpieczne, przez co konieczne było wykonywane wielu czasochłonnych i drogich testów potwierdzających ich bezpieczeństwo. Teraz, gdy modyfikację genetyczną można ściśle zaplanować, można liczyć, że dopuszczenie nowych odmian zmodyfikowanych genetycznie roślin do stosowania w rolnictwie będzie nieco prostsze.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Osoby, które najbardziej zdecydowanie sprzeciwiają się genetycznie modyfikowanej żywności uważają, że wiedzą o niej najwięcej. Tymczasem badania wykazały, że wiedzą o niej najmniej. W Nature Human Behaviour ukazały się wyniki badań przeprowadzonych przez uczonych z University of Colorado Boulder, Washington University, University of Toronto i University of Pennsylvania.
      Specjaliści ds. marketingu i psychologii zapytali ponad 2000 Amerykanów i Europejczyków o ich opinie na temat genetycznie modyfikowanej żywności. Pytano m.in. o to, jak głęboką, wedle siebie samych, wiedzę na temat takiej żywności mają respondenci. Następnie wiedzę tę sprawdzano. Respondenci mieli określić, czy stwierdzenia z zakresu ogólnej nauki i genetyki są prawdziwe czy fałszywe.
      Pomimo tego, że z danych naukowych wynika, iż żywność genetycznie modyfikowana jest bezpieczna dla człowieka, ponad 90% osób biorących udział w badaniu w mniejszym lub większym stopni się jej sprzeciwiała.
      Głównym wnioskiem z badań jest stwierdzenie, że im bardziej ktoś się sprzeciwia genetycznie modyfikowanej żywności, tym wyższe ma mniemanie o swojej wiedzy na jej temat i tym mniejszą rzeczywistą wiedzę. Wyniki tych badań są zgodne z innymi badaniami na temat psychologii ekstremalnych poglądów. Skrajne poglądy często są wyrażane przez ludzi, którzy sądzą, że rozumieją złożone rzeczy lepiej, niż w rzeczywistości ma to miejsce, mówi główny autor badań, profesor Phil Fernbach.
      Inny potencjalny wniosek płynący z badań może być taki, że ludzie, którzy mają najmniejszą wiedzę na dany temat, najprawdopodobniej nie zmienią poglądów, gdyż nie będą poszukiwali nowych danych lub też nie są otwarci na nową wiedzę.
      Nasze badania sugerują, że aby poglądy ludzi uległy zmianie, najpierw muszą oni sobie uświadomić to, czego nie wiedzą. Bez tego pierwszego kroku próby uświadamiania mogą nie zadziałać, stwierdza współautor badań Nicholas Light.
      Autorzy badań sprawdzili też poglądy i postawy wobec takich zagadnień jak terapia genowa i zaprzeczanie zmianom klimatu. W przypadku terapii genowej uzyskali takie same wyniki, co w przypadku genetycznie modyfikowanej żywności.
      Natomiast badanie nad kwestią zmiany klimatu dało inne wyniki. Uczeni wysuwają hipotezę, że przyczyną takiego stanu rzeczy jest fakt, iż debata o zmianach klimatu jest tak upolityczniona, iż ludzkie postawy wobec tego zagadnienia zależą bardziej od identyfikacji z daną grupą polityczną niż od stanu wiedzy.
      Fernbach i Light chcą w przyszłości przeprowadzić podobne badania dotyczące takich zagadnień jak szczepionki, energia jądrowa i homeopatia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Uczeni z University of Pennsylvania poinformowali o opracowaniu nowego sposobu leczenia nowotworów. Wykorzystując zmodyfikowane genetycznie limfocyty T doprowadzili do rocznej remisji guzów u osób cierpiących na zaawansowaną przewlekłą białaczkę limfatyczną.
      Naukowcy najpierw pobrali limfocyty pacjentów, następnie zmodyfikowali je genetycznie, wyprodukowali z nich szczepionkę i po chemioterapii wprowadzili ją do organizmów chorych. W ciągu trzech tygodni guzy zostały zniszczone. Odbyło się to znacznie bardziej gwałtownie, niż oczekiwaliśmy. To działa lepiej, niż myśleliśmy - mówi doktor Carl June.
      Pilotażowe badania prowadzono na trzech pacjentach, a ich wyniki są znacznie lepsze od każdej obecnie stosowanej terapii. Pacjentom, którzy brali udział w badaniu, pozostało już niewiele opcji leczenia. Mogli się jeszcze poddać przeszczepowi szpiku kostnego. Jednak ta terapia wymaga długotrwałej hospitalizacji, jest skuteczna w nie więcej niż 50% przypadków, a ryzyko śmierci wynosi co najmniej 20%.
      U pacjentów, którzy nie mają innego wyjścia, zwykle podejmuję się przeprowadzenia bardzo ryzykownych terapii, w nadziei, że uda się ich wyleczyć. Ta metoda pozwala na uzyskanie podobnych wyników, ale jest bezpieczniejsza - mówi profesor David Porter, drugi z autorów badań.
      Po pobraniu od pacjenta limfocytów T uczeni zmodyfikowali je używając jako wzorca sposobu działania lentiwirusów. Do genomu komórek wstawili gen kodujący proteinę CAR (chimeric antigen receptor), zdolną do wiązania proteiny CD19, pojawiającej się na limfocytach B oraz komórkach białaczki limfatycznej. Zarówno cząsteczki CAR, jak i CD19 są wytwarzane na powierzchni odpowiednich komórek, co oznacza, że w razie kontaktu zmodyfikowane limfocyty T z łatwością wiązały komórki białaczkowe oraz limfocyty B, zaś interakcja taka wywoływała apoptozę tych ostatnich.
      Aby dodatkowo wzmocnić przeciwnowotworowe działanie limfocytów T, do genomu limfocytów T wprowadzono gen kodujący dodatkową cząsteczkę sygnałową. Dzięki niej po połączeniu CAR oraz CD19, ale jeszcze przed śmiercią limfocytu B, komórka stanowiąca cel terapii zaczynała wydzielać cytokiny, które pobudzały limfocyty T do kolejnych podziałów. Uzyskano w ten sposób swoisty "efekt kuli śniegowej" (im skuteczniejsza jest terapia, tym bardziej wzrasta jej skuteczność), ale jednocześnie zapewniono automatyczne wyciszenie reakcji immunologicznej po wyniszczeniu komórek białaczkowych.
      Podczas eksperymentów zauważono, że liczba limfocytów T zwiększa się co najmniej 1000-krotnie. Lekarstwa tego nie potrafią. Ponadto te wprowadzone przez nas do organizmu limfocyty są seryjnymi mordercami. Każdy z nich zabija przeciętnie tysiące komórek nowotworowych. Podczas eksperymentów średnio u każdego pacjenta zlikwidowaliśmy niemal kilogram masy nowotworowej - mówi June.
      Jak ważny jest olbrzymi wzrost liczby limfocytów T uczeni przekonali się na przykładzie 64-letniego pacjenta. Przed leczeniem jego krew i szpik były wypełnione komórkami nowotworowymi. Przez dwa tygodnie po podaniu zmodyfikowanych limfocytów T nic się nie działo. Nagle 14. dnia pacjent dostał dreszczy, mdłości, wzrosła mu gorączka i pojawiły się inne objawy. Jak wykazały przeprowadzone badania, liczba limfocytów T w jego krwi wzrosła na tyle, że wywołały one masywne obumieranie komórek nowotworowych, które spowodowało z kolei rozwój zaobserwowanych symptomów. Po kolejnych 14 dniach objawy minęły, a testy wykazały, że we krwi i szpiku nie występują komórki nowotworowe.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Modyfikując genetycznie niepobudliwe w zwykłych okolicznościach komórki, naukowcy z Duke University przekształcili je w komórki zdolne do generowania i przekazywania sygnałów elektrycznych. Rozwiązania tego typu znajdą zapewne zastosowanie w leczeniu chorób układu nerwowego i serca (Nature Communications).
      Wprowadzając tylko 3 kanały jonowe [a właściwie ich geny], byliśmy w stanie zapewnić nieaktywnym zwykle elektrycznie komórkom zdolność bycia wzbudzanymi przez zmianę potencjału elektrycznego w środowisku – wyjaśnia Rob Kirkton. Przeprowadziliśmy też potwierdzające słuszność koncepcji eksperymenty, w ramach których te zmodyfikowane komórki potrafiły zapełnić duże elektryczne luki pomiędzy komórkami serca szczurów.
      Prof. Nenad Bursac, który nadzorował prace Kirktona, podkreśla, że uzyskane pobudliwe elektrycznie komórki mogą być ważne w leczeniu zawałów serca, w których uszkodzone części mięśnia sercowego stają się elektrycznie niekompatybilne i nie są w stanie kurczyć się synchronicznie z sąsiadującymi z nimi zdrowymi komórkami.
      Akademicy z Duke University dywagowali, że zaledwie kilka podstawowych kanałów wystarczy, by wyzwolić pobudliwość elektryczną komórek. Wytypowano 3 konkretne kanały, w tym potasowy, sodowy i połączenia jonowo-metaboliczne. Wszystkie one odgrywają krytyczną rolę w generowaniu i rozprzestrzenianiu aktywności elektrycznej w ssaczym sercu – podkreśla Kirkton.
      Po zademonstrowaniu, że po modyfikacjach genetycznych komórki ludzkich nerek stają się pobudliwe elektrycznie, zaczęto sprawdzać, czy potrafią przekazać potencjał czynnościowy między dwiema komórkami serca w hodowlach dwu- i trójwymiarowych.
      Naukowcy stworzyli ścieżkę w kształcie litery "S" z klastrami zdrowych, żywych komórek szczurzego serca na każdym końcu. Przestrzeń między nimi wypełniano albo niepobudliwymi elektrycznie komórkami (scenariusz kontrolny), albo komórkami zmodyfikowanymi genetycznie. Gdy na jeden z klastrów komórek serca zadziałał bodziec, sygnał szybko się przemieszczał, napotykając wreszcie na niepobudliwe komórki. Gdy jednak zastosowano komórki zmodyfikowane genetycznie, szybko powstawał impuls elektryczny, który przemieszczał się przez esowaty odcinek o długości 3 cm. Ostatecznie docierał do klastra komórek serca na drugim krańcu szlaku. Jeśli dla odmiany bodziec przykładano do zmodyfikowanych komórek na środku szlaku, impuls podróżował w kierunku obu końców z komórkami serca i następowało ich wzbudzenie.
      Kirkton zaznacza, że nowo uzyskane komórki łatwo hodować w laboratorium, wszystkie są identyczne genetycznie i funkcjonalnie, można je też dalej modyfikować, aby zmienić ich zachowanie elektryczne lub budowę. Komórki te można wykorzystać jako laboratoryjną platformę do badania roli specyficznych kanałów jonowych w bioelektryczności na poziomie tkankowym oraz skuteczności nowych leków lub terapii […].
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Amerykański sąd federalny zakazał firmie Monstanto rozprowadzania nasion genetycznie zmodyfikowanych buraków cukrowych. To konsekwencja wyroku wydanego w 2009 roku w którym sędzia Jeffrey White uznał, że Departament Rolnictwa wydał zgodę na sprzedaż takich nasion bez przeprowadzenia wystarczających badań dotyczących wpływu modyfikowanych buraków na środowisko.
      Ponad połowa cukru sprzedawanego w USA pochodzi z buraków cukrowych, a aż 95% nasion stanowią nasiona genetycznie modyfikowane. Jednak decyzja sędziego z pewnością nie oznacza, że cukru zabraknie. Wyrok nie odnosi się bowiem do nasion, które już znajdują się na rynku. Ponadto rolnicy z łatwością mogą powrócić do organizmów konwencjonalnych. Jednak decyzja sędziego White'a jest poważną porażką dla Monsanto, a obecnie trudno jest odgadnąć wszystkie długoterminowe implikacje dla rynku GMO.
      Sprawa przeciwko burakom GM została wniesiona przez organizacje obrońców środowiska naturalnego. Argumentują oni, że stosowanie roślin uprawnych odpornych na stosowanie niektórych herbicydów, spowodowało zwiększenie ilości używanych herbicydów i zwiększenie ilości upraw GMO.
      Monsanto, próbowało wpłynąć na decyzję sądu argumentując, że zakaz oznacza dla firmy straty rzędu 2 miliardów dolarów, które poniesie ona w latach 2011-2012.
      To nie pierwsza sądowa porażka Monsanto. W czerwcu Sąd Najwyższy podtrzymał wyrok sądu federalnego, który wstrzymał decyzję Departamentu Rolnictwa zezwalającą na sprzedaż genetycznie modyfikowanej lucerny przed pełnym zbadaniem jej wpływu na środowisko.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Genetycznie modyfikowane rośliny wydostały się na wolność. Po raz pierwszy w historii na terenie USA znaleziono dziko rosnące organizmy tego typu.
      Podczas konferencji Amerykańskiego Towarzystwa Ekologicznego poinformowano, że w Północnej Dakocie znaleziono dziko rosnący transgeniczny rzepak.
      Naukowcy, którzy dokonali odkrycia uważają, że przyczyną jest nieodpowiednie monitoring i kontrola upraw roślin GM.
      Dotychczas w USA na tyle dobrze pilnowano tego typu upraw, że nie znajdowano dziko rosnących roślin GM, pomimo iż to właśnie ze Stanów Zjednoczonych pochodzi niemal połowa produkcji genetycznie modyfikowanych roślin. Rośliny GM na wolności znajdowano już w Kanadzie, Japonii i Wielkiej Brytanii.
      Cynthia Sagers, która wraz z kolegami z University of Arkansas, odkryła wspomniany rzepak na wolności mówi, że znaleziono trzy odmiany roślin. Pierwsza z nich była zmodyfikowana tak, by być odporną na działanie herbicydu Roundup firmy Monsanto, druga została uodporniona na herbicyd Liberty firmy Bayer. Znaleziono też rośliny odporne na oba środki, co wskazuje, że doszło do rozmnażania się pomiędzy oboma wcześniej wymienionymi odmianami.
      Sagers mówi, że na terenie USA mamy do czynienie z niekontrolowanym rozprzestrzenieniem się transgenicznych roślin na dużą skalę. Zwykle bowiem "roślinni uciekinierzy" znajdowani są w pobliżu upraw. Sagers znalazła je wzdłuż dróg czy przy stacjach benzynowych, w dużej odległości od pól.
      Uczona zauważa też, że fakt znalezienia roślin odpornych na oba herbicydy wskazuje, iż do niekontrolowanego rozmnażania się dochodzi od wielu generacji. Jej zdaniem konieczne jest zbadanie skutków, jakie dla środowiska naturalnego mogą mieć dziko rosnące modyfikowane rośliny.
×
×
  • Create New...