genmodifieradmat

Att överföra DNA från en organism till en annan sker i flera steg och kan ske på lite olika sätt. Vanligtvis börjar man med att tillverka en plasmid, vilket är en ring med DNA, med den gen man är intresserad av att överföra. Men för att en gen ska fungera i en annan organism räcker det inte med enbart DNA-koden utan man behöver bygga ihop en så kallad genkonstruktion. Den behöver även innehålla start- och stoppkoder (promotor respektive terminator) som mottagarorganismen förstår.

 

För att sedan införa plasmiden i den nya cellen finns lite olika metoder. Man kan värmechocka värdcellen, då blir membranet mer genomsläppligt, och sedan häller man på en lösning med plasmider. Man tror att membranet blir mer genomsläppligt vid högre temperaturer för att fosfolipiderna som bygger upp membranet blir mer flytande. Förutom värme kan man också elchocka membranet för att göra det lättare för plasmiderna att ta sig igenom. Man kan även injicera DNA, så kallad mikroinjektion eller beskjuta cellen med DNA-partiklar med en så kallad genkanon. Genkanonen kan liknas vid en sorts luftgevär där metallkulorna är mikroskopiska och täcks med en tunn hinna av DNA-lösning. Kulorna skjuts sedan genom tunna bitar av växtvävnad och en del DNA blir då kvar i växtcellerna och kan sedan tas upp i växtens egna DNA.

 

Ett annat sätt är att använda ett virus som en vektor, på grund av att virus kan överföra andra gener än sina egna. Virus fungerar så att dess DNA, eller RNA som också kan vara dess arvsanlag, förs in i en värdcell som då oavsiktligt producerar nya virus. Ibland kan det ske spontant i naturen att det nya viruset får med lite av värdcellens egna DNA som det sen överför till en ny cell. I bästa fall kan den nya värdcellen då få nya, fördelaktiga egenskaper. Det här fenomenet utnyttjas nu inom gentekniken.

 

En annan vektor man kan använda sig av för att få in nytt DNA i växtceller är jordbakterien Agrobacterium tumefaciens. I sin naturliga form infekterar den växter och orsakar en sorts cancersvulster genom att överföra en bit av sitt egna DNA till växten. När man använder den här bakterien vid genmodifiering har man tagit fram en form där det cancerframkallande DNA:t är bortplockat och istället placerar man in sin nya genkonstruktion. Bakterieinfektionen leder då till överföring av den önskade genen in i växtens DNA.

 

 

Genmodifierade växter

 

För att överföra DNA till enskilda växtceller använder man sig främst av en genkanon eller den speciella jordbakterien Agrobacterium tumefaciens. Agrobacterium tumefaciens är den äldsta och mest tillförlitliga metoden och fungerar på de flesta tvåhjärtbladiga växter, till exempel potatis och soja. Enhjärtbladiga växter, som gräs och de vanligaste sädesslagen, infekteras dock inte så lätt utav bakterien Agrobacterium tumefaciens och här är det alltså vanligare att man får använda sig av en genkanon. När växtcellen sedan fått önskad gen låter man den växa till en cellklump, en så kallad kallus. Sedan behandlas kallusen med speciella hormoner så att det börjar växa ut rötter och skott. Man måste sedan testodla växten för att se om den önskade egenskapen har lyckats göra sig synlig i den nya växten. I de allra flesta genkonstruktioner av växter för man också med en selektionsmarkör så att man ska kunna hitta de celler där den nya genen finns. Vanligtvis fungerar gener för antibiotikaresistens som selektionsmarkör, för när man tillsätter antibiotika till växtcellerna överlever bara de celler som fått den nya genen.

 

Transgena växter används främst inom livsmedelsproduktionen där man med hjälp av gentekniken bland annat kan ta fram tomater som inte mjuknar så lätt, vilket också gör att aromen bevaras bättre. Man kan även få fram växter som är resistenta mot insekter och grödor som inte skadas av ogräsmedel.

 

 

Genmodifierade däggdjur

 

Att få fram ett transgent däggdjur är lite mer avancerat än att genmanipulera växter eller bakterier. Den önskade genen måste mikroinjiceras in i en befruktad äggcell, därefter måste äggcellen föras in i livmodern hos ett djur som får agera värddjur och förhoppningsvis får sedan avkomman den önskade egenskapen. Med dagens teknik lyckas man få fram den önskade egenskapen i cirka 25 procent av fallen. Komplikationerna ligger i att mikroinjektionen inte alltid lyckas eller att ägget inte accepteras av värddjuret. Användningen av transgena djur används både inom livsmedelsindustrin och inom medicinsk tillämpning. Idag finns till exempel genmanipulerade får som producerar mjölk med ett särskilt protein för blodlevring, vilket är det protein som saknas hos blödarsjuka personer.

 

 

Genmodifierade bakterier

 

Det var med bakterier den praktiska användningen av genteknik började eftersom bakterier har möjligheten att lätt ta upp främmande DNA. Genmodifieringen bygger då på att man ska framställa en plasmid med önskad gen och sedan låta bakterien ta upp den. Ofta förses plasmiden också med en gen för antibiotikaresistens, vilken fungerar som selektionsmarkör. Då kan man kontrollera om överföringen lyckats genom att utsätta bakterierna för antibiotika, de som överlever är resistenta och har alltså tagit upp plasmiden.

 

 

Kloning

 

Kloning innebär kortfattat att en organism ger upphov till nya individer utifrån kopior från den själv. De nya individerna får alltså exakt samma genuppsättning som den ursprungliga organismen.

 

För att överföring av en gen verkligen ska vara lyckad krävs det att egenskapen går att föra vidare och inte bara dör ut med det enskilda djuret eller växten. För att genmanipulerade djur verkligen ska komma till användning krävs det att man ska kunna klona dem, så att man får fram nya, identiska individer med den önskade egenskapen. Växter kan däremot enkelt klonas med hjälp av sticklingar. Det innebär att man klipper av ett litet skott och sätter ner det i fuktig miljö. Då kommer växten att bilda rötter och börjar växa även på höjden. Kloning inom växtvärlden sker även naturligt, då till exempel smultron och gåsört breder ut sig med långa revor som växer ut från moderplantan. Det gör att växterna snabbt kan breda ut sig över stora områden. Naturlig kloning kan även ske inom djurvärlden, t.ex. bland bladlöss. Den naturliga kloningen hos djur sker dock överlag hos enklare uppbyggda organismer.

 

Med dagens teknik går det också att klona däggdjur. 1996 lyckades man klona det första däggdjuret, fåret Dolly. Kloningen av Dolly skedde i stora drag på följande sätt: Forskare tog en cellkärna från juvret (det mjölkproducerande organet) från den tacka som skulle klonas. Sedan fick ett annat får agera äggdonator, där cellkärnan hade tagits bort från dennes ägg. Man stoppade sedan in cellkärnan från juvret i äggcellen. Cellen började sedan dela på sig och så småningom hade man ett embryo. Forskarna lät sedan placera embryot i livmodern på ytterligare ett får som födde en klon av det ursprungliga fåret. Fåret Dolly såg normalt ut och födde även egna ungar genom normal befruktning, dock levde hon inte så länge och åldrades betydligt snabbare än andra får. Det berodde antagligen på att telomererna* hade förkortats vid varje celldelning så att den ursprungliga cellkärnan behöll samma ålder som den hade i den ursprungliga tackan. Dolly skapade stor uppmärksamhet och väckte starka åsikter. Rent teoretiskt borde man då också kunna klona människor.

 

Telomerer* = DNA binder sig i kromosomer. Ändarna längst ut på kromosomerna heter telomerer. Varje gång en cell delas kopieras kromosomerna. Dock kan inte hela telomererna kopieras utan vid varje delning försvinner en bit. Äldre människor har alltså något kortare telomerer än yngre. Detta ger cellerna en egen ålder.