1.Omów rolę,jaką odgrywają bakterie Agrobacterium w procesie tworzenia roślin transgenicznych.
2.Wiele roślin transgenicznych zyskuje zwiększoną odporność na herbicydy.Sformułuj po 2 argumenty za i przeciw powszechnemu uprawianiu takich roślin.
3.Porównaj efekty modyfikacji genetycznych prowadzonych na komórkach somatycznych organizmów zwierzęcych z tymi,które są prowadzone na gametach.
1. Agroinfekcja
Metoda ta opiera się na zachodzącym w naturze zjawisku agroinfekcji.
Bakterie Agrobacterium tumefaciens zasiedlają zranioną tkankę roślin i indukują wytwarzanie w komórkach roślinnych związków zwanych opinami (oktopiny, nopaliny, agropiny), które umożliwiają rozmnażanie bakterii. Powstaje tumorowata narośl (rak szyjki korzeniowej, guzowatość szyjki korzeniowej).
Bakterie te posiadają kolisty fragment DNA zwany plazmidem Ti (z ang. tumor inducing) - znajdują się tutaj geny odpowiedzialne za infekcję komórek roślinnych oraz zmianę ich metabolizmu.
Część tego plazmidu zwana T-DNA jest wprowadzana przez bakterię do komórki roślinnej i łączy się z genomem roślinnym tej komórki.
Fragment ten zawiera geny odpowiedzialne za syntezę opin oraz biosyntezę regulatorów wzrostu roślin. W trakcie podziałów geny te są przenoszone do kolejnych komórek potomnych. Zjawisko to wykorzystano do wprowadzania do roślin obcych genów.
T-DNA wbudowano metodami biologii molekularnej do plazmidu, który może namnażać się w różnych bakteriach i który można przenosić z jednej bakterii do innej.
Po wcześniejszej modyfikacji, która polega na usunięciu onkogenów z odcinka T-DNA, możemy teraz wbudowywać w ich miejsce interesujące nas geny, które chcemy przenieść do roślin.
Najpierw plazmid lokowany jest w bakteriach E.coli, które stanowią “przechowalnik” dla T-DNA.
Plazmid ten przekazywany jest do Agrobacterium poprzez koniugację.
Na koniec gen razem z T-DNA przenoszony jest przez Agrobacterium do komórki roślinnej.
2. Odporność na herbicydy - chemiczne środki ochrony roślin, środki chwastobójcze.
Są to najpowszechniejsze modyfikacje roślin. Nadanie odporność rośliny na działanie herbicydu pozwala na niego stosowanie, bez obawy o zniszczenia uprawianej rośliny. Modyfikowana roślina posiadają albo zupełnie nowe, albo dodatkowe kopie obecnego już w niej genu, który odpowiedzialny jest za wytwarzanie enzymów rozkładających herbicydy. Roślina mogąca rozkładać herbicydy staje się na nie odporna.
Modyfikacja ta jest jedną z najczęściej stosowanych, tak zmodyfikowano już bardzo wiele roślin: soję (najczęściej uprawiana roślina transgeniczna), kukurydzę, rzepak, tytoń, pomidory.
Najczęściej nadawana jest odporność na herbicyd RoundUp Ready (glifosat). Herbicyd ten hamuje działanie syntazy EPSPS - enzymu który bierze udział w syntezie aminokwasów aromatycznych. Modyfikacja dająca oporność na RoundUp zostaje uzyskana albo poprzez wprowadzenie do rośliny genu kodującego syntazę EPSPS nie wrażliwą na herbicyd, albo poprzez wprowadzenie genu odpowiedzialnego za powstanie enzymu GOX (oksydoreduktazy glifosatu), który rozkłada aktywny składnik RoundUp'u - glifosat.
Często koncerny biotechnologiczne oferują jednocześnie herbicydy z roślinami modyfikowanymi genetycznie odpornymi na nie.
Argumenty można sformułować czytając kilka artykułów w Internecie na temat odporności roślin transgenicznych na herbicydy.
3. Proponuję poczytać na temat modyfikacji genetycznej prowadzonej na komórkach somatycznych u zwiarząt i na gametach w Internecie. Bardzo łatwo można porównać ;) Powodzenia.