Korisnik:DjordjeNBGD/pesak
„Ice-minus” bakterija je uobičajen naziv za varijantu bakterije Pseudomonas syringae (P. syringae). Ovaj soj P. syringae nema sposobnost da proizvodi određeni površinski protein, koji se obično nalazi kod divljeg tipa P. syringae. „Ice-plus” protein (alfa-intereksin protein, „protein aktivan za nukleaciju leda”) koji se nalazi na spoljašnjem bakterijskom ćelijskom zidu, deluje kao centar za nukleaciju leda[1]. Ovo olakšava formiranje leda, otuda i naziv „ice-plus”. Ice-minus varijanta P. syringae je mutant, koji nema gen odgovoran za proizvodnju površinskog proteina koji nukleira led. Nedostatak ovog površinskog proteina stvara manje povoljno okruženje za formiranje leda. Obe varijante P. syringae se prirodno pojavljuju, ali tehnologija rekombinantne DNK omogućava sintetičko uklanjanje ili izmenu određenih gena, omogućujući stvaranje ice-minus soja iz ice-plus soja u laboratoriji.
Sposobnost nukleacije leda kod P. syringae podstiče razvoj mržnjenja, zamrzavajući pupoljke biljke i uništavajući usev. Uvođenje ice-minus soja P. syringae na površinu biljaka smanjilo bi količinu prisutnog nukleatora leda, što bi dovelo do većih prinosa useva. Rekombinantni oblik je razvijen kao komercijalni proizvod poznat kao „Frostban”. Terensko testiranje Frostbana 1987. godine bilo je prvo puštanje genetski modifikovanog organizma u životnu sredinu. Testiranje je bilo veoma kontroverzno i dovelo je do formiranja politike biotehnologije u SAD-u. Frostban nikada nije plasiran na tržište.
Proizvodnja[uredi | uredi izvor]
Da bi se sistematski stvorio ice-minus soj P. syringae, njegov gen za formiranje leda mora biti izolovan, amplifikovan, deaktiviran i ponovo uveden u bakteriju P. syringae. Sledeći koraci se često koriste za izolaciju i generisanje ice-minus sojeva P. syringae:
1. „Svariti” DNK P. syringae restrikcionim enzimima.
2. Umetnuti pojedinačne delove DNK u plazmid. Delovi će se umetnuti nasumično, omogućavajući stvaranje različitih varijacija rekombinantne DNK.
3. Transformisati bakteriju Ešerihija koli ( E. coli) rekombinantnim plazmidom. Plazmid će biti primljen od strane bakterije, čineći ga delom DNK organizma.
4. Identifikovati „ajs-genom” (ice-gene) među brojnim novonastalim rekombinantima E. coli. Rekombinantni E. coli sa ajs-genom će imati fenotip koji nukleira led, i oni će biti ice-plus.
5. Kada se identifikuje rekombinant koji nukleira led, amplifikovati ajs-gen tehnikama kao što je lančana reakcija polimerizacije (PCR).
6. Stvoriti mutantske klonove ajs-gena uvođenjem mutagenih agenasa kao što je UV zračenje da bi se inaktivirao ajs-gen, stvarajući ice-minus gen.
7. Ponoviti prethodne korake (umetanje gena u plazmid, transformacija E. coli, identifikacija rekombinanata) sa novostvorenim mutantskim klonovima da bi se identifikovale bakterije sa ice-minus genom. One će imati željeni ice-minus fenotip.
8. Dodati ice-minus gen u normalnu, ice-plus P. syringae bakteriju.
9. Pustiti da se rekombinacija dogodi, čime se dobijaju i ice-minus i ice-plus sojevi P. syringae.
Ekonomski značaj[uredi | uredi izvor]
Samo u Sjedinjenim Američkim Državama, procenjuje se da mraz uzrokuje približno milijardu dolara štete na usevima svake godine.[traži se izvor] Pošto P. syringae obično nastanjuje površine biljaka, njegova sposobnost nukleacije leda podstiče razvoj mraza, zamrzavajući pupoljke biljke i uništavajući usev. Uvođenje ice-minus soja P. syringae na površinu biljaka bi izazvalo konkurenciju između sojeva. Ako bi ice-minus soj prevladao, nukleator leda koji obezbeđuje P. syringae više ne bi bio prisutan, smanjujući nivo razvoja mraza na površinama biljaka pri normalnoj temperaturi smrzavanja vode – 0 °C (32 °F). Čak i ako ice-minus soj ne prevlada, količina prisutnog nukleatora leda od ice-plus P. syringae bila bi smanjena zbog konkurencije. Smanjeni nivoi generisanja mraza pri normalnoj temperaturi smrzavanja vode rezultirali bi smanjenjem količine useva izgubljenih zbog oštećenja od mraza, čime bi se povećali ukupni prinosi useva.
Istorija[uredi | uredi izvor]
Godine 1961. Paul Hop iz Ministarstva poljoprivrede SAD-a proučavao je kukuruznu gljivu tako što je mleo zaražene listove svake sezone, a onda je nanosio prah da testira kukuruz za narednu sezonu kako bi pratio bolest.[2] Te godine dogodio se iznenadni mraz, koji je ostavio neobične rezultate. Samo biljke zaražene gljivičnim prahom pretrpele su štetu od mraza, dok su zdrave biljke ostale nezamrznute. Ova pojava zbunjivala je naučnike sve dok postdiplomac Stiven Lindov sa Univerziteta Viskonsina (Medison) , zajedno sa D.C. Arnijem i C. Aperom, je pronašao bakteriju u osušenom biljnom prahu početkom 1970-ih. Lindov, sada fitopatolog na Univerzitetu Kalifornija (Berkli), otkrio je da kada se ova specifična bakterija uvede u biljke gde je prethodno nije bilo, biljke postaju veoma osetljive na štetu od mraza. Identifikovao je bakteriju kao P. syringae, istraživao njenu ulogu u nukleaciji leda i 1977. otkrio mutantni soj bez leda (ice-minus). Kasnije je uspešno razvio „Ice-minus” soj P. syringae pomoću rekombinantne DNK tehnologije.[3]
Godine 1983. kompanija Napredni Genetski Naučnici (AGS), biotehnološka kompanija, podnela je zahtev za odobrenje od strane vlade SAD-a za izvođenje terenskih testova sa ice-minus sojem P. syringae, ali su ekološke grupe i demonstranti odložili terenske testove na četiri godine pravnim izazovima.[4] Godine 1987. ice-minus soj P. syringae postao je prvi genetski modifikovani organizam (GMO) koji je pušten u životnu sredinu[5] kada je polje jagoda u Kaliforniji bilo poprskano ice-minus sojem P. syringae. Rezultati su bili obećavajući, pokazujući smanjenu štetu od mraza na tretiranim biljkama. Lindov je takođe sproveo eksperiment na usevu sadnica krompira poprskanih ice-minus P. syringae. Uspešno je zaštitio usev krompira od štete izazvane mrazom.[6]
Kontroveza[uredi | uredi izvor]
U vreme rada Lindova na ice-minus P. syringae, genetičko inženjerstvo je bilo veoma kontroverzno. Džeremi Rifkin i njegova Fondacija za ekonomske trendove (FET) tužili su „NIH” na saveznom sudu kako bi odložili terenska ispitivanja, tvrdeći da NIH nije sproveo procenu uticaja na životnu sredinu i nije istražio moguće efekte koje bi ice-minus bakterije mogle imati na ekosisteme, pa čak i na globalne vremenske obrasce.[4][7] Kada je odobrenje dobijeno, oba probna terena su bila napadnuta od strane aktivističkih grupa noć pre nego što su se testovi desili: "Prva probna lokacija na svetu privukla je prvi terenski bager na svetu".[5] BBC je citirao Endija Kafrija iz radikalne grupe za zaštitu životne sredine Earth First!: "Kada sam prvi put čuo da kompanija u Berkliju planira da pusti ove bakterije Frostban u mojoj zajednici, doslovno sam osetio kao da je nož zabijen u mene. Evo opet, zbog profita, nauka, tehnologija i korporacije su planirali da mi ubace nove bakterije koje nikada ranije nisu postojale na planeti. Već sam bio napadnut smogom, zračenjem, toksičnim hemikalijama iz moje hrane, i jednostavno to više nisam hteo da trpim."[5]
Rifkinov uspešni pravni izazov primorao je Reaganovu administraciju da brže razvije sveobuhvatnu regulatornu politiku za vođenje saveznih odluka o poljoprivrednoj biotehnologiji. Godine 1986, Kancelarija za nauku i tehnološku politiku izdala je Koordinirani Okvir za Regulaciju Biotehnologije, koji i dalje upravlja američkim regulatornim odlukama.[4]
Kontroverza je naterala mnoge biotehnološke kompanije da se udalje od korišćenja genetički modifikovanih mikroorganizama u poljoprivredi.[8]
Reference[uredi | uredi izvor]
- ^ Love, John; Lesser, William (1989-04). „The Potential Impact of Ice-Minus Bacteria as a Frost Protectant in New York Tree Fruit Production”. Northeastern Journal of Agricultural and Resource Economics (na jeziku: engleski). 18 (1): 26—34. ISSN 0899-367X. doi:10.1017/S0899367X00000234. Proverite vrednost paramet(a)ra za datum:
|date=(pomoć) - ^ „Recombinant DNA to Protect Crops”. web.archive.org. 2012-09-18. Pristupljeno 2024-05-20.
- ^ „Wayback Machine” (PDF). web.archive.org. Pristupljeno 2024-05-20.
- ^ a b v Bratspies, Rebecca (2003). „The Illusion of Care: Regulation, Uncertainty, and Genetically Modified Food Crops”. SSRN Electronic Journal. ISSN 1556-5068. doi:10.2139/ssrn.353320.
- ^ a b v „GM crops: A bitter harvest?” (na jeziku: engleski). 2002-06-14. Pristupljeno 2024-05-20.
- ^ „Wayback Machine”. web.archive.org. Pristupljeno 2024-05-20.
- ^ „GM crops: A bitter harvest?” (na jeziku: engleski). 2002-06-14. Pristupljeno 2024-05-20.
- ^ Baskin, Yvonne (1987). „Testing the Future”.