Slajd 1

GMO - organizmy zmodyfikowane genetycznie to rośliny,
zwierzęta i drobnoustroje, których geny zostały celowo zmienione
przez człowieka

Według art. 3

ustawy

z dnia 22 czerwca 2001 r. o organizmach

genetycznie zmodyfikowanych

GMO

to organizm inny niż

organizm człowieka, w którym materiał genetyczny został
zmieniony w sposób niezachodzący w warunkach naturalnych
wskutek

krzyżowania

lub naturalnej

rekombinacji

Modyfikacje, jakim podlegają organizmy można podzielić na trzy
grupy:
- zmieniona zostaje aktywność genów naturalnie występujących
w danym organizmie
- do organizmu wprowadzone zostają dodatkowe kopie jego
własnych genów

- wprowadzany gen pochodzi z organizmu innego gatunku
(organizmy transgeniczne)

Modyfikacje genetyczne budzące najwięcej kontrowersji to
wprowadzanie genów pochodzących z innych gatunków, które
nadają modyfikowanemu organizmowi pożądaną cechę, nie
występującą u niego naturalnie

Mikroorganizmy transgeniczne

Organizmy jednokomórkowe (np. bakterie, drożdże), do

których został wprowadzony zrekombinowany DNA

Produkcja ważnych białek:

 wprowadzenie do bakterii lub drożdży genu poprzez

plazmid

 produkcja białek na dużą skalę (bioreaktory) -

insulina, hormon wzrostu, interferony,
szczepionki

Biodegradacja:

 rozkład odpadów, często związków
toksycznych (detergenty, chlorek metylenu,
pochodne fenoli, związki rtęci)

 specyficzne enzymy rozkładające
związki chemiczne

Rośliny transgeniczne

1. Wprowadzanie obcego DNA do komórki roślinnej
 Agrobacterium tumefaciens (plazmid Ti – naturalny

inżynier genetyczny)
 Działko (cząsteczki złota lub wolframu opłaszczone DNA)

 Mikroiniekcja

 Elektroporacja

2. Zastosowanie
 Większa wydajność i jakość roślin

 Odporność roślin na choroby, środki owadobójcze, środki
chwastobójcze

 Zwiększenie tolerancji na stres abiotyczny (np. zmiany
klimatu)

 Produkcja leków (szczepionki, przeciwciała)

 Przedłużenie trwałości owoców

 Poprawa składu kwasów tłuszczowych, białek,
aminokwasów

Transgeniczne zwierzęta to organizmy, które mają obcy DNA
wbudowany trwale do komórek rozrodczych - komórek linii
płciowej.

Uzyskuje się je trzema sposobami :
- dzięki mikroiniekcji in vitro wprowadza się DNA do jednego z
przedjądrzy zapłodnionej komórki jajowej przed pierwszym jej
podziałem,
- przez infekcję wczesnego zarodka zrekombinowanym wektorem
pochodzenia wirusowego,

- poprzez modyfikację genetyczną pierwotnych komórek węzła
zarodkowego i wprowadzenie ich do zarodka w stadium
blastocysty, ponieważ komórki węzła zarodkowego są zdolne do
różnicowania się we wszystkie typy komórek; dorosła mysz
poddana wcześniej takiemu zabiegowi będzie chimerą - będzie
złożona z komórek węzła zarodkowego oryginalnego zarodka i z
komórek transgenicznych, dalsze krzyżówki pozwalają uzyskać
myszy homozygotyczne pod względem transgenu.

Zwierzęta
transgeniczne

Produkcja białek

rekombinowanych w

organizmach

zwierząt

dawca
DNA

gen kodujący
białko (np.
antytrombinę
III)

wprowadzenie
genu do
komórki
gospodarza

zapłodnio
ne jajo -
zygota

komórka
transgenicz
na

embrion

oczyszczon
e białko

produkcja
białka i jego
wydzielanie
z mlekiem

Klonowanie - w potocznym rozumieniu to proces tworzenia
idealnej kopii z oryginału

Klonowanie to proces tworzenia organizmów mających taką
samą

informację genetyczną

jak dawca

Klonowanie

genów

- w

genetyce

biologii molekularnej

proces

wyodrębniania

genu

. Polega na łączeniu fragmentów materiału

genetycznego z wektorem i ich namnażaniu w innym
organizmie. Otrzymuje się w ten sposób wiele kopii tego
samego genu (np. replikacja plazmidów w bakteriach).

Klonowanie organizmów oznacza proces otrzymywania
organizmów o takiej samej

informacji genetycznej

, głównie

poprzez procedurę

transferu jądra

komórki somatycznej

komórki jajowej

, uprzednio pozbawionej

jądra

. W przypadku

klonowania roślin stosuje się procedurę

odróżnicowania

komórek dawcy do komórek merystematycznych.

Klonowanie

1996

- pierwszy sklonowany

(Rezus), samica

: 5 prosiaków z jednej świni

, samiec

, samica

"CC" (samica)

–

- sklonowanie

–

królik, jeleń, koń, szczur

–

, grupa

ogłosiła otrzymanie

komórek macierzystych

. Wynik ten okazał

się oszustwem.

2005

pies

: Snuppy

2007 - Wilk
2008 -Pies : Labradory

Komórka macierzysta to komórka posiadająca zdolność do
samoodnawiania oraz różnicowania w komórki potomne. Pula komórek
macierzystych utrzymuje w równowadze liczbę komórek somatycznych
organizmu.
Komórki macierzyste przez długi czas zachowują zdolność do podziałów i
odnowy własnej tkanki, są niewyspecjalizowane, mogą zapoczątkować
populację wyspecjalizowanych komórek w procesie specjalizacji,
nazywanym różnicowaniem.

Komórki macierzyste (komórki pnia, ang.
stem cells)

Komórki macierzyste ze względu na źródło pochodzenia dzielą się na:
- embrionalne (zarodkowe) - pochodzą z zarodków, uzyskuje się je z
embrionów niewykorzystanych do zapłodnienia in vitro, przekazanych do
badań naukowych lub za pomocą klonowania terapeutycznego (wstawienia
materiału genetycznego z komórki ciała pacjenta do komórki jajowej dawcy),
są komórkami toti- lub pluripotencjalnymi, mogą się przekształcać we
wszystkie typy komórek organizmu,
- płodowe - mogą być pobierane z krwi pępowinowej, są multipotencjalne,
- somatyczne (dojrzałe, dorosłe) - występują w wykształconych już tkankach
organizmów, odpowiedzialne są za ich regenerację, są to komórki
unipotencjalne, mogą się przekształcać w komórki narządów z których
pochodzą, stwierdzono ich istnienie w mózgu, szpiku kostnym, krwi
obwodowej, naczyniach krwionośnych, mięśniach szkieletowych, skórze i
wątrobie; tkwią one w określonej części tkanki i mogą tam pozostawać całymi
latami, czekając, aż w którymś momencie będą potrzebne do odbudowy
miejsc zniszczonych w wyniku urazu czy choroby lub wymagających wymiany
z powodu starości. Nie wiadomo, czy pochodzą od embrionalnych komórek
macierzystych, czy powstają w inny sposób, ani co powoduje, że pozostają
komórkami niewyspecjalizowanymi, skoro wszystkie inne otaczające komórki
różnicują się.

Komórki macierzyste ze względu na zdolność do różnicowania dzielą
się na:
- totipotencjalne (totipotentne) - są najbardziej pierwotnymi
komórkami, mogą różnicować się do każdego typu komórek danego
organizmu, są to komórki powstałe w wyniku zapłodnienia - zygota lub
komórki blastuli do stadium kilku blastomerów, komórki totipotencjalne
są zdolne do wykształcenia całego organizmu,
- pluripotenjalne (pluripotentne) - mogą dać początek każdemu
typowi komórek różnicując się do każdego z trzech listków zarodkowych:
mezodermy, ektodermy i endodermy, nie mogą jedynie przekształcić się
z powrotem w komórki totipotencjalne,
- multipotencjalne (multipotentne) - mogą przekształcać się w we
wszystkie typy komórek w obrębie danego listka zarodkowego, np. w
obrębie mezodermy mogą dać początek komórkom szpiku, krwi lub
mięśni, do tej grupy należą komórki macierzyste, których źródłem jest
krew pępowinowa,
- unipotencjalne (unipotentne) - różnicują się tylko do jednego typu
komórek dojrzałych, jednak w przeciwieństwie do nich posiadają
zdolność do podziałów, są to np. komórki warstwy ziarnistej naskórka
regenerujące naskórek (keratynocyty).

Komórki macierzyste

Za najbardziej prymitywną
komórkę macierzystą można
uznać zygotę – komórka
totipotencjalna. Podczas
embriogenezy z totipotencjalnej
komórki macierzystej powstaje
embrion i łożysko. Komórki
węzła zarodkowego blastocysty
są pluripotencjalnymi
komórkami macierzystymi.

Komórki pluripotencjalne dają
początek komórkom
macierzystym poszczególnych
trzech listków zarodkowych
(entodermalne, mezodermalne,
endodermalne) – komórki
multipotencjalne.

Podczas embriogenezy z
komórek multipotencjalnych
powstają komórki macierzyste
poszczególnych tkanek i
narządów – ukierunkowane
tkankowo komórki macierzyste
(naskórek, wątroba, mięśnie,
krew, nerwy i inne).

Document Outline