Skriv ut  Skicka

Tekniken

Genmodifiering är en avancerad men samtidigt slumpmässig teknik. Gener kan flyttas mellan arter, plockas bort eller vändas bakochfram. Men resultaten är delvis oförutsägbara eftersom det inte går att kontrollera var i mottagarorganismens genuppsättning de nya generna hamnar eller hur många kopior som fastnar.

Det genetiska språket

Förutsättningen för all genmodifiering är det genetiska språket, som är gemensamt för alla levande organismer. Alla ärftliga egenskaper finns lagrade i DNA-molekylerna med hjälp av ett enkelt språk som bygger på fyra kemiska "bokstäver": A, C, G och T. Varje cell innehåller en komplett uppsättning av hela organismens DNA.

Cellen innehåller också ett maskineri som kan läsa DNA och producera tusentals olika proteiner efter de beskrivningar som finns kodade i generna. Proteinerna i sin tur utför eller styr alla de olika funktioner som organismen behöver för sin överlevnad. Det som i dagligt tal kallas för en gen är helt enkelt den DNA-bit som innehåller koden för ett visst protein.

Eftersom DNA-språket är gemensamt kan alla levande organismer läsa varandras gener. När en gen förs över från en organism till en annan kan mottagarorganismens celler producera det protein den kodar för. Många av generna i dagens GMO-växter kommer till exempel från bakterier, bland annat de som gör växterna tåliga mot ogräsbekämpningsmedel (herbicidresistenta).

Gensaxar och genklister

De viktigaste verktygen för GMO-tillverkningen är de enzymer som används för att klippa och klistra i DNA-strängarna. De är naturligt förekommande substanser som hittats i olika bakterier och antas ha sin naturliga funktion i bakteriernas försvar mot virusinfektioner och skador i DNA-strängarna.

Gensaxarna kallas restriktionsenzymer. Varje sådant enzym klipper DNA-strängen vid en speciell bokstavskombination. Eftersom det finns många olika restriktionsenzymer har man ganska stor frihet att välja var klippet ska göras.

Genklistret är en annan typ av enzym som kallas DNA-ligas. Med det kan man sammanfoga två DNA-strängar från olika organismer bara de är är avklippta med samma restriktionsenzym. Eftersom snittet alltid blir likadant passar bitarna ihop oavsett från vilken organism de kommer.

Genkonstruktioner

För att en gen ska fungera i en annan organisms celler räcker det inte att bara sätta in DNA-koden för själva proteinet. Man måste bygga ihop en s k genkonstruktion som bland annat måste innehålla start- och stoppkoder som mottagarorganismen förstår (de kallas promotor respektive terminator).

Nästan alla genkonstruktioner för växter innehåller också en selektionsmarkör. Den är till för att man efter själva genöverföringen ska kunna hitta de celler där den nya gener fastnat. De vanligaste selektionsmarkörerna är gener för antibiotikaresistens. När man tillsätter antibiotika till odlingsmediet överlever bara de celler som fått den nya genen. Ibland används istället gener för herbicidtolerans. Då kan de omodifierade cellerna dödas med herbiciden. Även selektionsmarkören behöver sin egen promotor och terminator.

Eftersom restriktionsenzymerna (gensaxarna) bara kan klippa på vissa ställen följer det också alltid med större eller mindre bitar av ovidkommande DNA, som hamnar mellan de hopklistrade styckena.

Genöverföringsmetoder

Det finns idag två vanliga metoder för att överföra gener till växter. Den äldsta och tillförlitligaste utnyttjar en jordbakterie, Agrobacterium tumefaciens, som i sin naturliga form infekterar växter och orsakar en sorts cancersvulster genom att överföra en bit av sitt eget DNA till växten. För genöverföring har man skapat en form av A. tumefaciens där det cancerframkallande DNAt är bortplockat. Istället sätter man in sin nya genkonstruktion, och bakterieinfektionen leder då till överföring av den rakt in i växtens DNA. Den här metoden fungerar på de flesta tvåhjärtbladiga växter, till exempel soja och potatis.

Enhjärtbladiga växter däremot, som gräs och de vanliga sädesslagen, infekteras inte så lätt av A. tumefaciens. För att genmodifera dem används istället den s k genkanonen, som egentligen är en sorts luftgevär. Mikroskopiska metallkulor täcks med en tunn hinna av DNA-lösning och skjuts sedan genom tunna bitar av växtvävnad. En del DNA blir då kvar i växtcellerna och kan tas upp i växtens eget DNA.

Oavsett överföringsmetod kan sedan de modifierade cellerna odlas i laboratoriet och med hjälp av växthormoner stimuleras att bilda en hel ny planta. Den nya plantan kan förökas som vanligt och de modifierade generna förs vidare till följande generationer med frön, pollen och andra förökningsmekanismer.

Ingen av genöverföringsmetoderna ger någon som helst kontroll över var i växtens genuppsättning den överförda genkonstruktionen hamnar. Det överförs ofta flera kopior, och nästan alltid förändras genkonstruktionen på något sätt under själva överföringen. DNA-bitar kan ramla bort, växla plats eller byta riktning. Den relativa exakthet som finns i själva klippandet och klistrandet har alltså ingen motsvarighet när genen ska överföras till den mottagande växten.

Förutom att sådana omstuvningar kan påverka den nya genens funktion kan de även störa existerande funktioner i den mottagande växten. Kunskaperna om hur DNA-regleringen går till är ännu så begränsade att det oftast är omöjligt att avgöra om några sådana effekter har uppkommit eller ej, så länge de inte leder till uppenbara förändringar i t ex växtsätt eller näringsinnehåll.

« Tillbaka

Skriv ut  Skicka

Sidan uppdaterad 2 augusti