Genmodifiserte organismer

Læreboka : s. 274 - 280

Genmodifiserte organismer

• Genmodifiserte

organismer :

– Bakterier, planter og dyr som

blir tilført nye gener for få

nye egenskaper (som regel

gener fra en annen art).

– Eller man fjerner gener for å

slippe uønska egenskaper.

• Vi forkorter ofte dette til

GMO. Akvariefisk kan få satt inn gener

som gjør den selvlysende

Mais kan få satt inn gener som

beskytter den mot insekter

Metoder for å sette det nye genet

inn i organismen

1. Bakterier– Setter inn genet vha. plasmider.

2. Dyr– Setter genet inn i befrukta eggceller.

3. Mennesker– Setter inn genet vha. virus.

4. Planter– Skyter genet inn i planteceller vha. genkanon

– Overfører genet vha. jordbakterier som tas opp i planten.

1. Genmodifisering av

bakterier og virus• Foregår i omfattende grad.

• Lite omdiskutert, siden alt foregår i laboratorier og derfor er lettere å ha full kontroll over.

• Eksempler på genmodifisering av virus :– Vaksiner som inneholder virus der man har fjernet de

sykdomsfremkallende delene av viruset vha. genteknologi.

• Eksempler på genmodifisering av bakterier :– Bakterier som produserer insulin eller veksthormon

– Bakterier som produserer fargestoffer, vitaminer, smaksstoffer eller enzymer

– m.fl.

Bakterier og plasmider

• Bakterier har 1 ringforma hovedkromosom og flere plasmider.

• Plasmider er små, ringforma DNA-molekyler.

• Plasmider kan overføres fra en bakterie til en annen.

• Plasmider kan brukes til å sette nye gener inn i bakterier.

Bakterie PlasmiderRingforma

hovedkromosom

Genmodifisering av bakterier

Genmodifiserte bakterier som produserer insulin

• Klipper ut insulingenet fra menneskeceller

vha. et restriksjonsenzym.

• Tar ut plasmider fra bakterier og åpner

dem ved hjelp av samme

restriksjonsenzym.

• Limer inn insulingenet vha. en ligase.

• Lar nye bakterier ta opp det

genmodifiserte plasmidet.

• Bakteriene formerer seg raskt og

produserer insulin.

• Insulinet isoleres, renses og selges.

Restriksjonsenzymer og ligaser

• Restriksjonsenzymer

klipper ut deler av DNA

(f.eks. et gen) på

bestemte steder (der det

er en bestemt

baserekkefølge).

• Ligaser (limeenzymer)

”limer” genet inn på det

åpne stedet i plasmidet.

Gen som

skal

limes inn

Plasmid med

det nye genet

Bakterie

Restriksjonsenzym

Plasmid

Ligase

Hvordan vet vi til slutt om bakteriene har

tatt opp plasmidet med det nye genet?

• De fleste forsøkene på å overføre et gen til en ny organisme lykkes som regel ikke.

• Man må derfor ha metoder for å undersøke om organismen faktisk har tatt opp det nye genet.

• Hos bakterier gjøres dette ved hjelp av markørgener.

• For mer detaljer om dette, se de to neste lysbildene.

(Markørgener)

Det nye genet som er

satt inn i plasmidet

Markørgen som gir

antibiotikaresistens

(Markørgener)

• Plasmidene må ha et markørgen i tillegg til det nye genet som skal limes inn.

• Tidligere brukte man et gen som gjorde at bakteriene tålte antibiotika.

• Når man tilsatte antibiotika, overlevde kun bakteriene som hadde tatt opp plasmidet.

• Man er redd for at genet kan overføres til sykdomsfremkallende bakterier og dermed føre til at de tåler antibiotika.

• Bruker derfor som regel andre markørgener i dag.

– F.eks. markørgener som gjør at bakteriene lyser i UV-lys

Det nye genet som er

satt inn i plasmidet

Markørgen som gir

antibiotikaresistens

2. Genmodifisering av dyr• Mye vanskeligere enn å genmodifisere planter.

• Bruker i stor grad mikroinjeksjon, men metoden er lite effektiv => ressurskrevende.

• Eksempler på hva man ønsker å oppnå med genmodifisering av dyr :– Laks som vokser raskere

– Gris som blir større og har mindre fett

– Forandre smak, farge, næringsinnhold

– Forbedre motstandsdyktighet mot sykdommer

– Gener som f.eks. gir medisiner i melka (morsmelk)

– Genmodifiserte mus for å drive kreftforskning

– Bekjempe sykdommer som spres med insekter (Mygg)

– Forsker på genmodifisering av gris for å kunne transplantere organer fra grisen til mennesker

Genoverføring ved

mikroinjekson

• Sprøyter genet inn i et

befrukta egget.

• Lite effektiv metode

hos pattedyr (svært få

forsøk blir vellykket).

• Noe mer effektiv hos

fisk (pga. større egg). Glassrør som

holder cellen

på plass

Sprøyter inn

genet

Befrukta egg

3. Genmodifisering av mennesker

• Har kommet mye kortere enn man tidligere trodde.

• Vanskelig å overføre nye gener til mennesker.

• Må vurdere risiko ekstremt grundig.

• Bl.a. problemer med at immunforsvaret overreagerer på behandlingen

• Pr. i dag :– Gener som bremser kreftutvikling.

– Gener som sprayes ned i lungene til pasienter med Cystisk fibrose.

4. Genmodifisering av planter

• Genmodifisering er tatt i bruk hos mange jordbruksplanter.

• Eksempler på genmodifiserte planter som brukes til mat :

– Motstandsdyktighet mot ugressprøytemidler

– Motstandsdyktighet mot insekter

– Motstandsdyktighet mot sopp, bakterier og virus

– Bedre næringsinnhold

– Bedre toleranse mot frost

– Bedre holdbarhet

– Bedre smak

– Raskere vekst

Hvordan overføres nye gener

til planter?

• Gekanon :

– Genene skytes inn i

plantecellene ved hjelp

av gullpartikler.

– Hver plantecelle kan så

vokse opp til en ny

plante

Hvordan overføres nye gener til

planter?

• Jordbakterier :

– Genene overføres til jordbakterier som

plantene deretter tar opp i seg

På verdensbasis

• Det dyrkes særlig genmodifisert soya, mais, oljeraps og bomull.

• 80% av all soya som ble dyrket i 2010, var genmodifisert.

• Svært mye av ferdigmat/halvfabrikata inneholder soya.

• USA, Argentina og Brasil dyrker mest genmodifiserte planter.

• De fleste land i EU tillater ikkedyrking av genmodifiserte planter.

Bomull

Soya

GMO-produksjon i verden

I USA er mesteparten av

soya, bomull og mais

genmodifisert

Norge

• Når Norge vurderer om en bestemt GMO skal tillates, vurderes følgende aspekt :

– Representerer den en helserisiko?

– Representerer den en miljørisiko?

– Er den i samsvar med en bærekraftig utvikling?

– Brukes den på en etisk og samfunnsmessig forsvarlig måte?

– (de to siste punktene er unike i norsk lovgivning)

• Pr. 2008 hadde ikke Norge gitt godkjenning til noen genmodifiserte matvarer eller dyrking av noen GMO.

Argumenter for GMO

• Større avlinger (viktig for matvaresituasjonen i verden).

• Kan bruke mindre av farlige sprøytemidler.

• Bedre næringsverdi i plantene.

• Kan dyrke plantene i områder hvor de tidligere ikke kunne dyrkes.

• Kan i framtida kanskje utvikle planter som kan dyrkes med mindre vann.

• Har så langt man kjenner ikke funnet noen direkte helseskader forbundet med genmodifisert mat.

Argumenter mot GMO

• Frykter at de nye genene kan spre seg til viltvoksende arter.

• Frykter at de genmodifiserte organismene kan fortrenge naturlige arter.

• Fare for at antibiotikaresistens overføres f.eks. til tarmbakterier hos mennesker.

• Mulige helseskader som vi ikke kjenner til ennå (føre-var-prinsippet).

• Mulige skader på miljøet som vi ikke kjenner til ennå.

• Er det etisk riktig at private selskaper kan ta patent på gener?

• Kan brukes i terroraksjoner / biologisk krigføring (”bygger” smittsomme bakterier eller virus)