Genetyske technology of gentechnology is in moderne foarm fan biotechnology wêrby’t it DNA fan in organisme daliks oanpast wurdt. Dat yn tsjinstelling ta de klassike biotechnology wêrby’t DNA fan in organisme yndirekt oanpast wurdt, troch bygelyks te krusen.
In organisme dat mei dizze technology oanpast is, wurdt in genetysk modifisearre organisme (gmo) neamd. Yn pejorative sin wurdt dy technyk ek wol oantsjut as genetyske manipulaasje.genetische manipulatie, modificatie. NRC Stijlboek, besjoen op 31 jannewaris 2015genetyske manipulaasje. Kultureel Wurdboek, besjoen op 31 jannewaris 2015
Rekombinant-DNA-technology Mei genetyske technology kin in gen identifisearre, isolearre en klonearre wurde. Mei it brûken fan dy mooglikheden, wurde mei rekombinant-DNA-technology fragminten DNA fannijs kombinearre. Dêrby wurdt in plasmide iepenknipt mei in restriksje-ensym en plakt mei ligaze.10voorbiologie.nl, Recombinant-DNA-technologie. Besjoen op 29 oktober 2013
Technyk De translaasje fan de genetyske koade bart yn alle organismen op deselde wize: in gen dat yn it iene organisme kodearret foar in beskaat aaiwyt, kodearret yn in oar organisme foar inselde aaiwyt. Dêrtroch is it mooglik om erflike eigenskippen fan in soarte nei in oare soarte oer te setten. It oersetten fan in eigenskip fan de iene nei in oare soarte neame jo transgeneze. As it giet om soarteigen DNA ha jo it oer sisgeneze.
Der binne gâns ferskillende techniken om gentechnology ta te passen. Dizze techniken ferskille bot faninoar per organisme dêr’t se op tapast wurde (plant of bist) en oft de genetyske modifikaasje tydlik of bliuwend is.
It basisprinsipe fan alle ferskillende techniken is yn de grûnslach itselde en ferrint fia in tal fêste stappen. Isolaasje fan it gen dat jo oanpasse wolle. It eventueel oanpassen fan it isolearre gen. Oerbringen fan it gen yn in geskikte fektor. Transformaasje fan de sel of it organisme dat jo oanpasse wolle. Seleksje fan de modifisearre organismen of sellen.
Isolaasje As jo in spesifyk gen isolearje wolle wurdt earst DNA út de sellen fan it organisme helle. Dêrnei kinne jo it gen dêr’t jo yn ynteressearre binne, identifisearje op basis fan de kennis dy’t jo foarôf fan it gen hawwe. Dy kennis kinne jo faak helje út cDNA- of gDNA-bibleteken. Mei dy kennis kinne kinne jo it gen dêrnei amplifisearje troch middel fan de PCR-technyk.
Fierdere oanpassings Soms moat it isolearre en amplifisearre gen earst oanpast wurde foardat it ynbrocht wurde kin yn in nij organisme. Yntrons wurde faak ferwidere, dat giet as folget: De eukaryoatesellen hawwe genen dy’t faak besteane út stikjes dy’t aminosoeren kodearje, dit binne de eksoanen. Mar der binne ek stikjes dy’t gjin koade hawwe, dy’t dus net brûkt wurde om in aaiwyt te kodearjen, dit binne de yntrons.
Oan it begjin fan de string wurdt in oanpast kwanine-nukleotide plakt. Oan de ein fan de string wurdt in stikje fan in lange rige A-nukleotiden fêstplakt. Dy twa stikjes binne tafoege foar it transport fan it mRNA nei it sytoplasma, en foar it keppeljen oan de ribosomen wat nedich is foar de translaasje. Ensimen soargje derfoar dat de yntrons út it RNA-molekúl helle wurde, sadat de eksoanen oan elkoar ferbûn wurde; dat wurdt ek wol splicing neamd. De ferwidere yntrons wurde ôfbrutsen. It oanpaste mRNA giet dêrnei nei it sytoplasma foar de translaasje. Mar it is ek mooglik troch promotorsekwinsje oan te bringen.
Fektors In fektor tsjinnet as drager fan it DNA sadat it isolearre gen yn in oar organisme brocht wurde kin. Dit kin in stikje sellulêr baktearieel DNA oftewol plasmide wêze, mar ek in firus, in liposoom of in goudkûgeltsje dêr’t it DNA op plakt sit.
Transformaasje As it DNA beskikber is, kin de fektor brûkt wurde om it DNA yn te bringen yn it organisme dat jo feroarje wolle. Dat úteinlike ynbringen fan it DNA wurdt de transformaasje neamd. De techniken dy’t dêrfoar brûkt wurde hingje ôf fan de fektor, it doelorganisme en effisjinsje dy’t jo úteinlik hoopje te beheljen. In simpele manier om te transformearjen is bygelyks it ynsjitten fan it DNA dat oan goudbaltsjes bûn is yn in plantesel. In foarbyld fan in yngewikkelder technyk dy’t wol in heger súksespersintaasje jout, is de bakteariële transformaasje.
Foarbylden fan inkelde brûkte techniken Genterapy: by de tapassing fan de genterapy wurde foar it oerbringen fan it DNA firussen of liposomen brûkt. Dûbelsiedblêdige planten: hjirby wurdt it DNA oan de baktearje Agrobaktearium tafoege, dy’t it DNA opnimt yn in plasmide (in plasmide is in sirkelfoarmich stikje DNA). Dizze baktearjes wurde dan wer tafoege oan in oplossing fan losse sellen of op blêdspûnskes fan it doelorganisme. Inkelsiedblêdige planten: it DNA wurdt op minuskule, mei goud bedutsen kûgeltsjes oanbrocht en mei in spesjaal pistoal yn it doelorganisme sketten. Ek firussen dy’t, oars as de measte firussen, har genetyske ynformaasje yn dûbelstringsDNA opslein hawwe, kinne foar de oerdracht brûkt wurde. Dy metoade is lykwols noch yn ûntwikkeling. Der binne ferskillende metoaden om te befoarderjen dat it DNA yn it genoom fan de sellen opnommen wurdt.
Seleksje Nei’t de transformaasje útfierd is sil dy mar yn in part fan de organismes echt slagge wêze. Uteinlik is it dus saak om de genetysk modifisearre organismen te skieden fan de organismen dy’t it DNA net opnommen hawwe. Om de slagge sellen selektearje te kinnen yn it laboratoarium wurde markers, ûnder oare antibiotika resistinte markers, oan it yn te bringen gen keppele.
Histoarje Yn 1944 hiene Amerikaanske wittenskippers foar it earst súkses troch de eigenskippen fan in baktearje te feroarjen troch DNA fan in oare baktearje te jaan. In mylpeal yn de ûntwikkeling fan genetyske modifikaasje wie yn 1974 de ûntdekking dat de kroangallebaktearje Agrobacterium tumefaciens in DNA-stikje fan in plasmide oerdroech nei it plantegenoom fan syn gasthear en dat dit stikje DNA de plant dan oansette ta de foarming fan kroangallen op de woartels.Fan 1983 ôf is it mooglik om winske genen by Agrobacterium tumefaciens yn te bringen en dy sa yn it genoom fan de plant te bringen.Yn 1994 waard it earste genetysk modifisearre iten yn de Feriene Steaten op de merk brocht. It gie om it tomateras 'Flavr Savr’ mei in langere hâldberens as de doe besteande rassen. Twa jier letter waard sawol yn de Feriene Steaten as yn Ingelân gmo-tomatepuree yntrodusearre.
Tapassings Mikro-organismen Transgene mikro-organismen wurde oer de hiele wrâld brûkt foar it produsearjen fan ferskillende stoffen, lykas antibiotika en sitroensoer. Se wurde dêrfoar yn grutte fermintearfetten kweekt. Gâns tsientallen genêsmiddels wurde op dy wize al makke. Foarbylden binne ynsuline en oare peptidehormoanen lykas epo, FSH en groeihormoan, TPA, sytokinen, ynterleukine, ynterferon, monoklonale antystoffen, stjurringsfaktors en faksins tsjin ûnder oare hepatitis B en kinkhoast. Foar it krijen fan in leger alkoholpersintaazje yn wyn wurde proeven dien mei de gmo-gist mei it glukoaze-oksidazegen dat fan de skimmel Aspergillus niger komt.D. F. Malherbe, M. du Toit, R. R. Cordero Otero, P. van Rensburg, I. S. Pretorius. Expression of the Aspergillus niger glucose oxidase gene in Saccharomyces cerevisiae and its potential applications in wine production. Applied Microbiology and Biotechnology 61, Numbers 5-6 / June, 2003 pp 502-511 gearfetting
Genêsmiddels In soad genêsmiddels wurde mei de rekombinant-DNA-technyk mei help fan gist produsearre. It genoom fan de gist Saccharomyces cerevisiae wie ien fan de earste genomen fan in libben wêzen dat hielendal bekend wie. Gist is in faak brûkte soarte by genetyske eksperiminten.
De bolle Herman, mar ek geiten en skiep binne mei gentechnology oanpast, sadat harren froulike neiteam beskate stoffen (lykas it minsklike serumalbumine) oanmeitsje yn har molke, dy’t brûkt wurde kinne foar medisinale doeleinen.De Boer H.A. et al, Generation of transgenic dairy cattle using 'in vitro' embryo production. Biotechnology (9): 844-7 (1991)
Planten kinne fia genetyske modifikaasje brûkt wurde foar de produksje fan medisinen. Yn de Feriene Steaten wurde dizze planten meikoarten kweekt en as earste is in gmo fan rys foar dit doel no talitten. Yn Nederlân advisearret de Kommisje genetyske modifikaasje gewaaksen foar iten hjir noch net foar te brûken yn ferbân mei risiko’s foar minske en bist.
Genterapy Genterapy is in behanneling om erflike oandwanings te genêzen. By erflike oandwanings is der meast sprake fan in ôfwikend of ûntbrekkend gen dat sykteferskynsels feroarsaket. By genterapy wurdt in sûn gen yn de lichemssellen fan de pasjint ynbrocht. It is net altyd nedich dat dat yn alle lichemssellen bart - dat soe genterapy sa goed as ûnmooglik meitsje; by de behanneling fan bygelyks hemofily is it genôch om de sellen dy’t beskate stjurringsfaktors oanmeitsje better te meitsjen. In probleem by dy foarm fan behanneling is dat sellen, dy’t in beskaat grut molekúl oanmeitsje dat foar de pasjint net lichemseigen is, meast in ôfwarreaksje oproppe sille en ferneatige wurde. Der binne wrâldwiid noch mar in pear tige spesifike en seldsume gefallen dêr’t genterapy by minsken wat súkses by hân hat. Ek binne der gefallen wêrby’t de pasjint troch de behanneling stoar.
Yn 1991 waard yn Itaalje foar it earst mei wat súkses genterapy tapast op in minske by in beskate foarm fan SCID (Severe Combined Immunodeficiency) en in jier letter yn Londen. De behanneling bestie út it ferfangen fan it net-funksjonearjende gen foar it ensym (ADA). It wurkjende gen waard yn lymfositen ynbrocht. De bloedsellen dy’t dêrfan kamen produsearren it ADA. De lymfositen geane nei in pear moanne oant in jier dea, sadat de behanneling werhelle wurde moat. Dêrom waard de behanneling letter mei stamsellen werhelle.
Fiedselproduksje Planten Fan in tal gewaaksen besteane farianten dy’t troch genetyske modifikaasje oanpast binne. De oanpassing is bedoeld om de rassen resistint te meitsjen tsjin sykten of tsjin beskate bestridingsmiddels, of inkeld om ekstra fiedingsstoffen te befetsjen of ûnder mindere omstannichheden waakse te kinnen.
‘Gouden rys’ is in fariant fan rys dy’t bètakaroteen befettet, in stof dy’t yn it lichem omset wurdt ta fitamine A. Dit gewaaks is bedoeld om fitamine A-defisjinsje, dat ta blinens laat, yn treddewrâldlannen te bestriden. Yn 2005 is in nije fariant ûntwikkele dy’t oant 23 kear mear bètakaroteen befettet as de oarspronklike fariant.Paine et al. 2005. Improving the nutritional value of Golden Rice through increased pro-vitamin A content. Nature Biotechnology doi:10.1038/nbt1082 Gjin fan beide foarmen is op dit stuit noch beskikber foar minsklike konsumpsje.Boarne? (ûntstriden 16 juny 2013)
Feredelingsbedriuwen hawwe ûnderwilens in hiele rige genetysk modifisearre rassen kweekt en op de merk brocht. Sa binne maisrassen resistint makke tsjin de Jeropeeske maisboarder (Ostrinia nubilalis) en binne rassen fan mais, katoen, koalsied en sûkerbiten ûngefoelich makke foar beskate herbisiden. Hjirtroch kinne dizze planten bespuite wurde mei dy herbisiden sadat konkurrearjend túch wol, mar de te rispjen plant sels net omlizzen giet. By tomaat binne gmo-rassen mei fertrage riping en langere hâldberens. By tabak wurdt de mooglikheid ûndersocht fan produksje fan genêsmiddels tsjin kanker.
Dieren