Корисник:DjordjeNBGD/песак
„Ice-minus” бактерија је уобичајен назив за варијанту бактерије Pseudomonas syringae (P. syringae). Овај сој P. syringae нема способност да производи одређени површински протеин, који се обично налази код дивљег типа P. syringae. „Ice-plus” протеин (алфа-интерексин протеин, „протеин активан за нуклеацију леда”) који се налази на спољашњем бактеријском ћелијском зиду, делује као центар за нуклеацију леда[1]. Ово олакшава формирање леда, отуда и назив „ice-plus”. Ice-minus варијанта P. syringae је мутант, који нема ген одговоран за производњу површинског протеина који нуклеира лед. Недостатак овог површинског протеина ствара мање повољно окружење за формирање леда. Обе варијанте P. syringae се природно појављују, али технологија рекомбинантне ДНК омогућава синтетичко уклањање или измену одређених гена, омогућујући стварање ice-minus соја из ice-plus соја у лабораторији.
Способност нуклеације леда код P. syringae подстиче развој мржњења, замрзавајући пупољке биљке и уништавајући усев. Увођење ice-minus соја P. syringae на површину биљака смањило би количину присутног нуклеатора леда, што би довело до већих приноса усева. Рекомбинантни облик је развијен као комерцијални производ познат као „Фростбан”. Теренско тестирање Фростбана 1987. године било је прво пуштање генетски модификованог организма у животну средину. Тестирање је било веома контроверзно и довело је до формирања политике биотехнологије у САД-у. Фростбан никада није пласиран на тржиште.
Производња[уреди | уреди извор]
Да би се систематски створио ice-minus сој P. syringae, његов ген за формирање леда мора бити изолован, амплификован, деактивиран и поново уведен у бактерију P. syringae. Следећи кораци се често користе за изолацију и генерисање ice-minus сојева P. syringae:
1. „Сварити” ДНК P. syringae рестрикционим ензимима.
2. Уметнути појединачне делове ДНК у плазмид. Делови ће се уметнути насумично, омогућавајући стварање различитих варијација рекомбинантне ДНК.
3. Трансформисати бактерију Ешерихија коли ( E. coli) рекомбинантним плазмидом. Плазмид ће бити примљен од стране бактерије, чинећи га делом ДНК организма.
4. Идентификовати „ајс-геном” (ice-genе) међу бројним новонасталим рекомбинантима E. coli. Рекомбинантни E. coli са ајс-геном ће имати фенотип који нуклеира лед, и они ће бити ice-plus.
5. Када се идентификује рекомбинант који нуклеира лед, амплификовати ајс-ген техникама као што је ланчана реакција полимеризације (PCR).
6. Створити мутантске клонове ајс-гена увођењем мутагених агенаса као што је УВ зрачење да би се инактивирао ајс-ген, стварајући ice-minus ген.
7. Поновити претходне кораке (уметање гена у плазмид, трансформација E. coli, идентификација рекомбинаната) са новоствореним мутантским клоновима да би се идентификовале бактерије са ice-minus геном. Оне ће имати жељени ice-minus фенотип.
8. Додати ice-minus ген у нормалну, ice-plus P. syringae бактерију.
9. Пустити да се рекомбинација догоди, чиме се добијају и ice-minus и ice-plus сојеви P. syringae.
Економски значај[уреди | уреди извор]
Само у Сједињеним Америчким Државама, процењује се да мраз узрокује приближно милијарду долара штете на усевима сваке године.[тражи се извор] Пошто P. syringae обично настањује површине биљака, његова способност нуклеације леда подстиче развој мраза, замрзавајући пупољке биљке и уништавајући усев. Увођење ice-minus соја P. syringae на површину биљака би изазвало конкуренцију између сојева. Ако би ice-minus сој превладао, нуклеатор леда који обезбеђује P. syringae више не би био присутан, смањујући ниво развоја мраза на површинама биљака при нормалној температури смрзавања воде – 0 °C (32 °F). Чак и ако ice-minus сој не превлада, количина присутног нуклеатора леда од ice-plus P. syringae била би смањена због конкуренције. Смањени нивои генерисања мраза при нормалној температури смрзавања воде резултирали би смањењем количине усева изгубљених због оштећења од мраза, чиме би се повећали укупни приноси усева.
Историја[уреди | уреди извор]
Године 1961. Паул Хоп из Министарства пољопривреде САД-а проучавао је кукурузну гљиву тако што је млео заражене листове сваке сезоне, а онда је наносио прах да тестира кукуруз за наредну сезону како би пратио болест.[2] Те године догодио се изненадни мраз, који је оставио необичне резултате. Само биљке заражене гљивичним прахом претрпеле су штету од мраза, док су здраве биљке остале незамрзнуте. Ова појава збуњивала је научнике све док постдипломац Стивен Линдов са Универзитета Висконсина (Медисон) , заједно са Д.Ц. Арнијем и Ц. Апером, је пронашао бактерију у осушеном биљном праху почетком 1970-их. Линдов, сада фитопатолог на Универзитету Калифорнија (Беркли), открио је да када се ова специфична бактерија уведе у биљке где је претходно није било, биљке постају веома осетљиве на штету од мраза. Идентификовао је бактерију као P. syringae, истраживао њену улогу у нуклеацији леда и 1977. открио мутантни сој без леда (ice-minus). Касније је успешно развио „Ice-minus” сој P. syringae помоћу рекомбинантне ДНК технологије.[3]
Године 1983. компанија Напредни Генетски Научници (АГС), биотехнолошка компанија, поднела је захтев за одобрење од стране владе САД-а за извођење теренских тестова са ice-minus сојем P. syringae, али су еколошке групе и демонстранти одложили теренске тестове на четири године правним изазовима.[4] Године 1987. ice-minus сој P. syringae постао је први генетски модификовани организам (ГМО) који је пуштен у животну средину[5] када је поље јагода у Калифорнији било попрскано ice-minus сојем P. syringae. Резултати су били обећавајући, показујући смањену штету од мраза на третираним биљкама. Линдов је такође спровео експеримент на усеву садница кромпира попрсканих ice-minus P. syringae. Успешно је заштитио усев кромпира од штете изазване мразом.[6]
Контровеза[уреди | уреди извор]
У време рада Линдова на ice-minus P. syringae, генетичко инжењерство је било веома контроверзно. Џереми Рифкин и његова Фондација за економске трендове (ФЕТ) тужили су „NIH” на савезном суду како би одложили теренска испитивања, тврдећи да NIH није спровео процену утицаја на животну средину и није истражио могуће ефекте које би ice-minus бактерије могле имати на екосистеме, па чак и на глобалне временске обрасце.[4][7] Када је одобрење добијено, оба пробна терена су била нападнута од стране активистичких група ноћ пре него што су се тестови десили: "Прва пробна локација на свету привукла је први теренски багер на свету".[5] ББЦ је цитирао Ендија Кафрија из радикалне групе за заштиту животне средине Earth First!: "Када сам први пут чуо да компанија у Берклију планира да пусти ове бактерије Фростбан у мојој заједници, дословно сам осетио као да је нож забијен у мене. Ево опет, због профита, наука, технологија и корпорације су планирали да ми убаце нове бактерије које никада раније нису постојале на планети. Већ сам био нападнут смогом, зрачењем, токсичним хемикалијама из моје хране, и једноставно то више нисам хтео да трпим."[5]
Рифкинов успешни правни изазов приморао је Реаганову администрацију да брже развије свеобухватну регулаторну политику за вођење савезних одлука о пољопривредној биотехнологији. Године 1986, Канцеларија за науку и технолошку политику издала је Координирани Оквир за Регулацију Биотехнологије, који и даље управља америчким регулаторним одлукама.[4]
Контроверза је натерала многе биотехнолошке компаније да се удаље од коришћења генетички модификованих микроорганизама у пољопривреди.[8]
Референце[уреди | уреди извор]
- ^ 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 (на језику: енглески). 18 (1): 26—34. ISSN 0899-367X. doi:10.1017/S0899367X00000234. Проверите вредност парамет(а)ра за датум:
|date=(помоћ) - ^ „Recombinant DNA to Protect Crops”. web.archive.org. 2012-09-18. Приступљено 2024-05-20.
- ^ „Wayback Machine” (PDF). web.archive.org. Приступљено 2024-05-20.
- ^ а б в 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.
- ^ а б в „GM crops: A bitter harvest?” (на језику: енглески). 2002-06-14. Приступљено 2024-05-20.
- ^ „Wayback Machine”. web.archive.org. Приступљено 2024-05-20.
- ^ „GM crops: A bitter harvest?” (на језику: енглески). 2002-06-14. Приступљено 2024-05-20.
- ^ Baskin, Yvonne (1987). „Testing the Future”.