Εφαρμογές της βιοτεχνολογίας στην Γεωργία και την κτηνοτροφία Flashcards
(20 cards)
Πως Οι άνθρωποι βελτίωναν την φυτική και ζωική παραγωγή παλαιότερα και ποια τα μειονεκτήματα αυτής τη μεθόδου
Ένας ο τρόπος βελτίωσης της φυτικής και ζωικής παραγωγής είναι οι ελεγχόμενες από τον άνθρωπο διασταυρώσεις φυτών και ζώων. Για τον σκοπό αυτό πραγματοποιείται η επιλογή φυτών και ζώων που έχουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά
((όπως φυτά με μεγάλο μέγεθος καρπών με ανθεκτικότητα σε ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες ή ζώα που παράγουν μεγάλη ποσότητα κρέατος))
Οι οργανισμοί αυτοί διασταυρώνονται με σκοπό τη δημιουργία απογόνων με επιθυμητά χαρακτηριστικά.
Αυτό ο τρόπος βελτίωσης τηςπαράγωγης είναι χρονοβόρος και επίπονος επειδή απαιτούνται συνεχείς διασταυρώσεις. Επίσης οι απόγονοι που προκύπτουν φέρουν συνήθως ορισμένους από τους επιθυμητούς χαρακτήρες μαζί και με άλλες μη επιθυμητές ιδιότητες
Τι δυνατότητα προσφέρει η γενετική μηχανική
Δίνει τη δυνατότητα προσθήκης νέων γονιδίων απευθείας στον οργανισμό. Καθιστά συνεπώς δυνατή σε σύντομο χρονικό διάστημα τη δημιουργία γενετικά τροποποιημένων φυτών και ζώων που έχουν τους επιθυμητούς χαρακτήρες όπως ανθεκτικότητα σε ασθένειες
Ποιοι οργανισμοί ονομάζονται διαγονιδιακοί ή γενετικά τροποποιημένοι
Τα φυτά και τα ζώα που δουν υποστεί αλλαγή με τη χρήση των τεχνικών της γενετικής μηχανικής ονομάζονται διαγονιδιακά ή γενετικά τροποποιημένα
Όμως η παραγωγή και η χρήση τους δημιουργεί διάφορους προβληματισμούς που αφορούν τις επιπτώσεις στην υγεία του ανθρώπου και το περιβάλλον
Πώς το Agrobacterium μπορεί να μεταφέρει γονίδια στα φυτά
Περιέγραψε τη διαδικασία γενετικά τροποποιημένων φυτών
Το βακτήριο Agrobacterium tumefaciens είναι ένα βακτήριο το οποίο ζει στο έδαφος και διαθέτει τη φυσική ικανότητα να μολύνει φυτικά κύτταρα μεταφέροντας σε αυτά ένα πλασμίδιο που ονομάζεται Ti ( tumor inducing factor).
Το πλασμίδιο αυτό ενσωματώνεται στο γενετικό υλικό των φυτικών κυττάρων και δημιουργεί εξογκώματα (όγκους) στο σώμα των φυτών.
Οι ερευνητές αφού απομόνωσαν τη πλασμίδιο από το βακτήριο απενεργοποίησαν τα γονίδια που δημιουργούν τους όγκους τοποθετώντας στο πλασμίδιο το γονίδιο που θα προσδώσει στη φυτό μια επιθυμητή ιδιότητα. Το ανασυνδυασμενο πλασμίδιο εισάγεται σε φυτικά κύτταρα που αναπτύσσονται σε ειδικές καλλιέργιες στο εργαστήριο. Τα τροποποιημένα φυτικά κύτταρα δίνουν ένα νέο φυτικό οργανισμό που περιέχει και εκφράζει το ξένο γονίδιο. Τα διαγονιδιακά φυτά που δημιουργούνται έχουν την ικανότητα να μεταβιβάζουν της νέες ιδιότητες στους απογόνους τους.
Τι δυνατότητες δίνουν στους αγρότες τα γενετικά τροποποιημένα φυτά
Να προφυλάσσουν αποτελεσματικά τις καλλιέργιες τους από τα έντονα και τα ζιζάνια
Να παράγουν προϊόντα τα οποία έχουν μεγαλύτερη «διάρκεια ζωής» από το χωράφι έως τον καταναλωτή
Ποια είναι τα κυριότερα φυτά που έχουν τροποποιηθεί γενετικά
Η σόγια, το καλαμπόκι (για τροφή των ζώων), το βαμβάκι, ο καπνός και η ελαιοκραμβη.
Πώς αντιμετώπιζαν παλαιότερα την απειλή των εντόμων στις καλλιέργιες
Χρησιμοποιούσαν εντομοκτόνα.
Έγινε όμως κατανοητό ότι ήταν επικίνδυνα για την υγεία του ανθρώπου και το περιβάλλον
Πάω δημιουργούνται ποικίλες Bt φυτών;
Το βακτήριο bacillus thuringiensis που ζει στο έδαφος παράγει μια ισχυρή τοξίνη η οποία μπορεί να καταστρέψει πολλά είδη εντόμων και σκωλήκων και είναι 80 000 φορές πιο ισχυρή από πολλά εντομοκτόνα. Τα βακτήρια αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την καταπολέμηση των εντόμων. Αρχικά πολλαπλασιάζονται στο εργαστήριο και στη συνέχεια ψεκάζονται στον αγρό. Όμως η τεχνική αυτή είναι αρκετά δαπανηρή επειδή τα βακτήρια δεν επιβιώνουν για μεγάλο χρονικό διάστημα και κατά συνέπεια χρειάζονται συνεχείς ψεκασμοί.
Για το λόγο αυτό έγιναν προσπάθειες απομόνωσης του γονιδίου που παράγει την τοξίνη και μεταφοράς του στα φυτά. Η μεταφορά αυτή έγινε με τη βοήθεια του πλασμίδιου Ti του Agrobacterium tumefaciens. Τα φανατικά τροποποιημένα φυτά είναι έτσι ανθεκτικά στα διάφορα έντομα.
Το πρώτο φυτό στο οποίο ενσωματώθηκε το γονίδιο ανθεκτικότητας στα έντομα ήταν το καλαμπόκι ( τα γενετικά τροποποιημένα φυτά αυτού του τύπου αποτελούν τις ποικίλες Βt)
Τι είναι τα διαγονιδιακά ή γενετικά τροποποιημένα ζώα;
Διαγονιδιακά ονομάζονται τα ζώα στα οποία έχει τροποποιηθεί το γενετικό τους υλικό με την προσθήκη γονιδίων συνήθως από κάποιο άλλο είδος.
Τι είναι η μικροέγχυση
Είναι μια μέθοδος δημιουργίας διαγονιδιακών ζώων και η σημαντικότερη. Στη μέθοδο αυτή χρησιμοποιούνται ωάρια του ζώου που έχουν γονιμοποιηθεί στο εργαστήριο και σε αυτά γίνεται η εισαγωγή του ξένου DNA με ειδική μικροβελονα. Το ξένο γενετικό υλικό ενσωματώνεται συνήθως σε κάποιο από τα χρωμοσώματα του πυρήνα του ζυγωτου. Το ζυγωτό τοποθετείται στη μήτρα θετής μητέρας στην οποία αναπτυχθεί το έμβρυο.
Η μικροευγχυση αποτελεί τη μοναδική μέθοδο δημιουργίας διαγονιδιακών αγελάδων προβάτων χοίρων και αιγών
Σωστό
Πώς επιτυγχάνεται η παραγωγή φαρμακευτικής πρωτεΐνης από πρόβατα
Τα διαγονιδιακά ζώα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή χρήσιμων πρωτεϊνών σε μεγάλη ποσότητα. Γενικότερα είναι δυνατή η παραγωγή πρωτεϊνών όμως η ινσουλίνη και η αυξητική ορμόνη από βακτήρια. Όμως στις περισσότερες περιπτώσεις οι πρωτεΐνες αυτές δεν είναι ακριβώς ίδιες με τις πρωτεΐνες του ανθρώπου επειδή τα βακτήρια δεν διαθέτουν του μηχανισμού τροποποίησης των πρωτεϊνών που διαθέτουν οι ευκαρυωτικοι οργανισμοί.
Για αυτό είναι δυνατή η παραγωγή Πρωτεϊνών από κύτταρα των μαστικων αδένων των ζώων για παράδειγμα των προβάτων και των αγελάδων. Με αυτόν τον τρόπο θα είναι δυνατή η συλλογή της πρωτεΐνης από το γάλα των ζώων.
Αυτός ο τρόπος παραγωγής ονομάζεται παραγωγή φαρμακευτικών πρωτεϊνών από διαγονιδιακά ζώα. (Gene pharming)
Περιέγραψε την παραγωγή της α1 αντιθρεψινης από διαγονιδιακά ζώα (ΑΑΤ)
Παράγεται από πρόβατα. Η πρωτεΐνη αυτή παράγεται στο ήπαρ του ανθρώπου και η απουσίας της που είναι αποτέλεσμα μετάλλαξης του γονιδίου έχει ως αποτέλεσμα γενετική ασθένεια που οδηγεί στο εμφύσημα.
Για την παραγωγή της πρωτεΐνης αυτής πρόβατα απομονώθηκε το φυσιολογικό γονίδιο της ΑΑΤ του ανθρώπου και στη συνέχεια με μικροεγχυση τοποθετήθηκε σε γονιμοποιημένο ωάριο προβάτου. Το πρόβατο που γεννήθηκε ήταν η Tracy της οποίας οι απόγονοι συνεχίζουν να έχουν το ξένο γονίδιο και να παράγουν την AAT.
Ανέφερε ποιες άλλες πρωτεΐνης εκτός από την ΑΑΤ παράγονται με ίδιο τρόπο
Ο παράγοντας ΙΧ μια πρωτεΐνη που συμμετέχει στον μηχανισμό πήξης του αίματος και χορηγείται σε άτομα που πάσχουν από αιμορροφιλία Β
Περιέγραψε τα βήματα παραγωγής φαρμακευτικών πρωτεϊνών από διαγονιδιακά ζώα
Απομόνωση του αντί πόνου γονιδίου που κωδικοποιεί την επιθυμητή φαρμακευτική πρωτεϊνική
Μικροευγχηση του γονιδίου στον πυρήνα ενός γονιμοποιημένου ωαρίου του ζώου
Τοποθέτηση του γενετικά τροποποιημένου ζυγωτου στη μήτρα θετής μητέρας για κυοφορία
Γέννηση διαγονιδιακού ζώου
Διασταυρώσεις με σκοπό να περάσει η τροποποιημένη γενετική πληροφορία στους απογόνους
Παραγωγή απομόνωση και καθαρισμός της φαρμακευτικής πρωτεΐνης
Ποια είναι τα πλεονεκτήματα της χρησιμοποίησης διαγονιδιακών φυτών και ζώων για την αύξηση της φυτικής και ζωικής παραγωγής
Επιλογή και προσθήκη μόνο επιθυμητών ιδιοτήτων με ταυτόχρονη διατήρηση των παλαιών επιθυμητών χαρακτηριστικών
Ταχύτατη παραγωγή βελτιωμένων φυτών και ζώων σε σχέση με παραδοσιακές τεχνικές
Περιέγραψε την κλωνοποίησης της Dolly
Ο πυρήνας ενός κυττάρου από τον μαστικο αδένα ενός εξάχρονου προβάτου τοποθετήθηκε στο ωάριο ενός άλλου προβάτου από το οποίο είχε προηγουμένως αφαιρεθεί ο πυρήνας. Το έμβρυο το οποίο δημιουργήθηκε ύστερα από 3 4 διαιρέσεις εμφυτεύτηκε στη μήτρα θετής μητέρας προβατίνας ή ποια γέννησε την Dolly
Γιατί η κλωνοποίηση είναι πολύ χρήσιμη στον πολλαπλασιασμό διαγονιδιακών ζώων.
Αρχικά η δημιουργία ενός διαγονιδιακού ζώου που παράγει την ανθρώπινο παράγοντα πήξης του αίματος για παράδειγμα κοστίζει 1 με 2 εκατομμύρια ευρώ.
Με την κλωνοποίηση μπορούν εύκολα να παραχθούν πολλά πανομοιότυπα ζώα και έτσι ακόμη μεγαλύτερες ποσότητες του φαρμάκου.
Πώς η κλωνοποίηση μπορεί να συνεισφέρει στην προστασία από την εξαφάνιση διαφόρων ειδών του πλανήτη μας;
Στις καταψύξεις πολλών ζωολογικών κήπων υπάρχουν κατεψυγμένα ωάρια και σπερματοζωάρια ή έμβρυα ζώων που κινδυνεύουν να εξαφανιστούν. Πυρήνες από αυτά τα κύτταρα μπορούν να μεταφερθούν σε απυρηνα ωοκύτταρα του είδους που μας ενδιαφέρει και στη συνέχεια να κυοφορηθούν στο ίδιο ή σε συγγενικό είδος ζώου.
