ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗ ΓΕΩΡΓΙΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΤΗΝΟΤΡΟΦΙΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9ο ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΗΣ ΒΙΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΣΤΗ ΓΕΩΡΓΙΑ ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΤΗΝΟΤΡΟΦΙΑ Επιμέλεια: Δ.Κωστανίκος-Βιολόγος ©

χρονοβόρα και επίπονη διαδικασία Οι ελεγχόμενες διασταυρώσεις οδηγούν στη γενετική τροποποίηση των οργανισμών Ελεγχόμενες διασταυρώσεις: επιλέγονται φυτά και ζώα με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά → διασταυρώνονται με σκοπό τη δημιουργία απογόνων με επιθυμητά χαρακτηριστικά → επίτευξη βελτίωσης της ζωικής και φυτικής παραγωγής Μειονεκτήματα: Διαγονιδιακά ή γενετικά τροποποιημένα: φυτά ή ζώα που έχουν υποστεί γενετική αλλαγή με τη χρήση των τεχνικών της Γενετικής Μηχανικής χρονοβόρα και επίπονη διαδικασία οι απόγονοι φέρουν ορισμένες επιθυμητές μαζί με ανεπιθύμητες ιδιότητες Επιμέλεια: Δ.Κωστανίκος-Βιολόγος ©

Το βακτήριο Agrobacterium μπορεί να μεταφέρει γονίδια στα φυτά Το Agrobacterium tumefaciens Πλασμίδιο Ti: δημιουργεί εξογκώματα (όγκους) στα φυτά Δημιουργία διαγονιδιακών φυτών: Απομόνωση του πλασμιδίου Ti Απενεργοποίηση των γονιδίων που δημιουργούν όγκους Τοποθέτηση στο πλασμίδιο του γονιδίου που θα προσδώσει στο φυτό μια επιθυμητή ιδιότητα ζει στο έδαφος μολύνει τα φυτικά κύτταρα μεταφέροντάς τους το πλασμίδιο Ti Επιμέλεια: Δ.Κωστανίκος-Βιολόγος ©

Η Βιοτεχνολογία βοηθά τον τομέα της καταπολέμησης παρασίτων και εντόμων Προσπάθεια δημιουργίας γενετικά τροποποιημένων φυτών τα οποία θα δίνουν τη δυνατότητα στους αγρότες: να προφυλλάσουν αποτελεσματικά τις καλλιέργειες από έντομα και ζιζάνια να παράγουν προϊόντα με μεγαλύτερη «διάρκεια ζωής» να αυξήσουν τη φυτική παραγωγή διάφορες ασθένειες Κυριότερα γενετικά τροποποιημένα φυτά: σόγια, καλαμπόκι, βαμβάκι, καπνός, ελαιοκράμβη Επιμέλεια: Δ.Κωστανίκος-Βιολόγος ©

Βακτήριο Bacillus thuringiencis ζει στο έδαφος παράγει ισχυρή τοξίνη η οποία χρησιμεύει για να καταστρέφει πολλά είδη εντόμων και σκωλήκων Αρχικά το βακτήριο πολλαπλασιαζόταν στο εργαστήριο και στη συνέχεια το ψέκαζαν στον αγρό Μειονέκτημα: δαπανηρή μέθοδος γιατί τα βακτήρια επιβιώνουν για λίγο διάστημα με αποτέλεσμα να απαιτούνται συνεχείς ψεκασμοί Αργότερα οι ερευνητές απομόνωσαν το γονίδιο του βακτηρίου που παράγει την τοξίνη και το μετέφεραν με το πλασμίδιο Ti στα φυτά. Τα γενετικά τροποποιημένα φυτά που δημιουργήθηκαν είναι ανθεκτικά στα διάφορα έντομα Καλαμπόκι: πρώτο φυτό στο οποίο ενσωματώθηκε το συγκεκριμένο γονίδιο (ποικιλίες Bt) Επιμέλεια: Δ.Κωστανίκος-Βιολόγος ©

1. Βακτήρια παράγουν πρωτεΐνες Μειονέκτημα παράγωγης πρωτεϊνών από βακτήρια: οι πρωτεΐνες δεν είναι ακριβώς οι ίδιες με τις ανθρώπινες διότι τα βακτήρια δε διαθέτουν μηχανισμούς τροποποίησης 2. Στο γάλα των διαγονιδιακών ζώων μπορούν να εκκρίνονται φαρμακευτικές πρωτεΐνες Από τα κύτταρα των μαστικών αδένων ζώων όπως πρόβατα και αγελάδες: εκκρίνονται πρωτεΐνες → συλλέγονται με το γάλα των ζώων → παραγωγή φαρμακευτικών πρωτεϊνών από διαγονιδιακά ζώα (gene farming) Πρωτεΐνες που παράγονται με gene farming ινσουλίνη αυξητική ορμόνη ανθρώπου ανθρώπινη α1-αντιθρυψίνη (AAT) παράγοντας ΙΧ Επιμέλεια: Δ.Κωστανίκος-Βιολόγος ©

1. Απομόνωση του φυσιολογικού γονιδίου της ΑΑΤ από τον άνθρωπο Α1-αντιθρυψίνη (AAT) Τρόπος παραγωγής 1. Απομόνωση του φυσιολογικού γονιδίου της ΑΑΤ από τον άνθρωπο 2. Μικροέγχυση σε γονιμοποιημένο ωάριο προβάτου 3. Το πρόβατο που γεννήθηκε (Tracy) όπως και οι απόγονοί του παράγουν την ΑΑΤ Με τον ίδιο τρόπο παράγεται και ο παράγοντας ΙΧ: πρωτεΐνη που συμμετέχει στο μηχανισμό πήξης του αίματος και χορηγείται σε άτομα που πάσχουν από αιμορροφιλία φυσιολογικά παράγεται στο ήπαρ η μετάλλαξη ενός γονιδίου έχει σαν αποτέλεσμα την απουσία της → οδηγεί σε γενετική ασθένεια (εμφύσημα) Επιμέλεια: Δ.Κωστανίκος-Βιολόγος ©

Τρόπος παραγωγής φαρμακευτικών πρωτεϊνών ανθρώπινης προέλευσης από διαγονιδιακά ζώα 1. Απομόνωση του ανθρώπινου γονιδίου που κωδικοποιεί τη φαρμακευτική πρωτεΐνη που μας ενδιαφέρει 2. Μικροέγχυση του γονιδίου στον πυρήνα ενός γονιμοποιημένου ωαρίου του ζώου 3. Τοποθέτηση του γενετικά τροποποιημένου ζυγωτού στη μήτρα ενήλικου ζώου για κυοφορία 4. Γέννηση διαγονιδιακού ζώου 5. Διασταυρώσεις με σκοπό να περάσει η γενετικά τροποποιημένη πληροφορία στους απογόνους 6. Παραγωγή, απομόνωση και καθαρισμός της φαρμακευτικής πρωτεΐνης Επιμέλεια: Δ.Κωστανίκος-Βιολόγος ©

2. Ταχύτερη παραγωγή βελτιωμένων φυτών και ζώων Πλεονεκτήματα από τη χρήση διαγονιδιακών ζώων έναντι της κλασσικής μεθόδου των διασταυρώσεων: 1. Επιλογή και προσθήκη μόνο επιθυμητών ιδιοτήτων και ταυτόχρονη διατήρηση των παλιών επιθυμητών ιδιοτήτων 2. Ταχύτερη παραγωγή βελτιωμένων φυτών και ζώων Επιμέλεια: Δ.Κωστανίκος-Βιολόγος ©

Ευχαριστώ για την προσοχή σας Επιμέλεια: Δ.Κωστανίκος-Βιολόγος ©