„Zwierzęta

modyfikowane

genetycznie i ich

wykorzystanie w

rolnictwie i

medycynie.”

Marta Szyszka

Marek Łukomski

W ustawie o GMO zapisana jest

definicja:

„Organizmy genetycznie zmodyfikowane
oznaczają organizmy, których struktura
genomu została zmieniona przez usunięcie
jednego lub więcej genów albo zmianę
jednego lub więcej genów, a także w drodze
hodowli

organizmów

hybrydowych

realizowanej z wykorzystaniem techniki
inżynierii genetycznej".

Formalne definicje w

piśmiennictwie:

• Organizm modyfikowany genetycznie (ang. GMO

= genetically modified organism) to organizm niosący
obcy gen, w normalnych warunkach nie występujący w
tym gatunku, a pochodzący od gatunku odległego
filogenetycznie. To także organizm zmodyfikowany
genetycznie

w

kierunku

wyłączenie

funkcji

określonego genu lub genów lub modulacji jego
ekspresji.

• Organizm transgeniczny- jest pojęciem opisującym

trwałe wzbogacenie organizmu w nowy gen lub geny,
uzyskane dzięki metodom labolatoryjnym

.

Powstanie

organizmów

genetycznie

zmodyfikowanych

zawdzięczamy

rozwojowi

inżynierii genetycznej, dzięki której zaistniały
techniczne możliwości manipulacji genem, tzn. jego
izolacja, powielenie, modyfikacja i transfer pomiędzy
różnymi organizmami.

Celem tych działań jest wytworzenie organizmu o
nowym genomie, który będzie zdolny do wytworzenia
większej

ilości

pożądanego

białka

lub

do

produkowania zmodyfikowanej jego formy.

Zastosowanie organizmów

transgenicznych:

• Poprawa niektórych cech roślin uprawowych lub

zwierząt hodowlanych,

• Produkcja pożądanych związków chemicznych,
• Produkcja szczepionek dostarczanych drogą

pokarmową,

• Unieszkodliwianie owadów przenoszących

choroby zakaźne,

• Ksenotransplantacje,
• Modele badawcze.

Poprawa cech roślin uprawowych

lub zwierząt hodowlanych:

• Poprawa odporności roślin uprawowych na niekorzystne warunki

uprawy,

• Poprawa odporności na niektóre szkodniki uprawowe,
• Przedłużenie trwałości,
• Zablokowanie innych składników, które mogą działać

niekorzystnie,

• Możliwość wprowadzenia do jadalnych roślin nowych składników

odżywczych, normalnie nie występujących lub zwiększenie
wytwarzania składników o korzystnym profilu działania,

• Szybsze i kontrolowane rozmnażanie,
• Lepsze wykorzystania paszy,
• Większa odporność zwierząt na choroby i pasożyty
• Poprawa jakości produktów żywnościowych:
- Większy przyrost i lepsza jakość wełny,
- Większy przyrost tuszy i lepsza jakość mięsa,
- Większa wydajność i jakość mleka.

Produkcja pożądanych związków

chemicznych:

• Organizmy transgeniczne mogą w przyszłości

służyć jako cenne źródło czynników
terapeutycznych w szczególności białek.

• Tak zwany „pharming” (z ang. pharmacy –

farmacja; i farming – hodowla) – stanowi duże
wyzwanie dla współczesnej farmacji, gdyż mimo
obiecujących wyników, wprowadzenie genów do
określonych struktur zwierząt, roślin czy bakterii
w dalszym ciągu jest procesem trudnym i
kosztownym.

Produkcja pożądanych związków

chemicznych:

Zwierzęta:
• Utrzymanie właściwych warunków dla syntezy

pożądanych substancji,

• Wydalanie pożądanej substancji w stosunkowo

dużym stężeniu wraz z moczem i/lub mlekiem

• Synteza pożądanych substancji w dalszej

perspektywie tańsza i bardziej wydajna

• Modyfikacja niektórych białek przez zwierzęta

wyższej klasy (np. ssaki)

Produkcja pożądanych związków

chemicznych:

Rośliny:
• Produkcja cennych substancji i leków takich jak:

przeciwciała monoklonalne, enzymy, białka
obecne we krwi oraz szczepionki,

• Używanie popularnych roślin co zmniejsza koszt

produkcji.

Produkcja pożądanych związków

chemicznych:

Bakterie
• Wykorzystanie bakterii stanowiących naturalną

florę naszego organizmu,

• Wytwarzania przez nich naturalnych

immunosupresantów,

• Możliwość kontrolowania syntezy

immunosupresantów,

Produkcja szczepionek

dostarczanych drogą pokarmową:

• Wytwarzanie „jadalnych szczepionek” stanowi

odrębny kierunek rozwoju „biopharmingu”.

• Rośliny potrafią wytwarzać znaczne ilości antygenów,

mobilizujących układ odpornościowy człowieka lub
zwierząt.

• Szczepionki jadalne zawierają antygeny stymulujące

powstanie odporności immunologicznej, nie
posiadając jednocześnie genów, które pozwalałyby na
odtworzenie drobnoustrojów patogennych,

• Mogłyby znaleźć także zastosowanie w weterynarii,
• Niepożądanym skutkiem stosowania tych szczepionek

jest możliwość wywołania zjawiska tolerancji w efekcie
długotrwałego przyjmowania białka antygenu.

Wykorzystanie owadów

transgenicznych:

• Modyfikacje genetyczne owadów są nadzieją na

ograniczenie występowania niebezpiecznych chorób
zakaźnych, których owady są pośrednimi żywicielami.

•

transpozony – osobliwe fragmenty DNA, które mogą

przenosić się w niemal każde miejsce chromosomu.

• Owady mogą być środkiem w walce przeciwko

rozprzestrzenianiu się pospolitych szkodników
uprawowych,

• Modyfikacja genetyczna owadów produkujących

włókna, w kierunku polepszenia ich wydajności i
jakości wytwarzanego przez nie produktu lub
wprowadzenia genów kodujących włókna obcego
gatunku.

Ksenotransplantacje:

• Ksenotransplantacje to alternatywna możliwość

ratowania ludzkiego życia poprzez
przeszczepienie narządów pochodzących od
innego, niespokrewnionego gatunku. Dla
człowieka zwierzęciem modelowym do takich
transplantacji jest świnia.

• Transgeneza stwarza realną szanse na

„produkowanie” narządów dla potrzeb
konkretnego biorcy, z uwzględnieniem
indywidualnego układu antygenów.

Zwierzęta transgeniczne jako

narzędzie badawcze

• Stosowanie transgenicznych modeli zwierzęcych

w badaniach ekspresji genów, oddziaływania na
nie różnych czynników, jest obecnie chętnie
wykorzystywanym narzędziem w badaniach
funkcjonalnych efektów toksykologicznych i
farmakologicznych.

• Najczęściej używanymi zwierzętami do takich

badań są myszy, ze względu na ich wiele zalet
m.in.: małe rozmiary, częste cykle rozrodcze,
możliwości krzyżowania wsobnego, dostępność
bardzo licznych odmian genetycznych.

Znokautowane myszy:

• Myszy „znokautowane” (knock-out mice), czyli

takie, u których celowo zablokowano aktywność
jednego bądź kilku genów. Naukowcy dokonują
tego zabiegu na pojedynczych komórkach, a
następnie wszczepiają je do mysich zarodków.

• Takie myszy są niezastąpione przy badaniach nad

różnymi chorobami, nowymi lekami itd. – co roku
w laboratoriach na całym świecie powstają ich
miliony.

Zagrożenia związane z organizmami

modyfikowanymi genetycznie:

Potencjalne zagrożenia, związane z tworzeniem i
wprowadzaniem do środowiska człowieka
organizmów zmodyfikowanych genetycznie, są
następujące:
1. Alergizacja, działania toksyczne, obniżenie

jakości pokarmowej,

2. Rozprzestrzenianie się transgenu w środowisku,
3. Zmniejszenie bioróżnorodności,
4. Uzależnienie organizmów od człowieka,
5. Migracja międzygatunkowa wirusów,
6. Wzrost odporności na antybiotyki.

Zwolennicy:

Zwolennicy podkreślają korzyści, takie jak:
1. możliwość produkcji żywności o ulepszonych cechach

żywieniowych i odżywczych,

2. redukcji zużycia lub nawet eliminowanie chemicznych

środków ochrony roślin, pestycydów, insektycydów,
herbicydów, nawozów sztucznych, przy jednoczesnym
zwiększeniu zbiorów,

3. znacznym obniżeniu kosztów produkcji, potanieniu

zabiegów agrotechnicznych.

4. Inżynieria genetyczna, redukując środki chemiczne,

wbrew pozorom sprzyja ochronie środowiska naturalnego.

5. Żywność taka jest bezpieczna, bo przed dopuszczeniem

do obrotu handlowego została dokładniej przebadana niż
tradycyjna.

Bibliografia:

• M. Cichocki, W. Dubowska, „Organizmy

transgeniczne w farmacji i medycynie. Źródło
środków terapeutycznych i model badawczy.”,
Akademia Medyczna w Poznaniu, Poznań 2006.

• Proekologia.pl „Pojęcie GMO i ich rola we

współczesnej gospodarce”

http://www.proekologia.pl/e107_plugins/content/conten
t.php?content.42461.3
• Focus.pl „Wszyscy będziemy chimerami”
http://www.focus.pl/nauka/zobacz/publikacje/wszyscy-
bedziemy-chimerami/strona-publikacji/1/nc/1/
• Adam Kuzdlaliński „Zwierzęta modyfikowane

genetycznie” e-biotechnologia.pl

http://www.e-biotechnologia.pl/Artykuly/zwierzeta-
modyfikowane-genetycznie/