Technologia ograniczenia wykorzystania genetycznego - Genetic use restriction technology

„Gen Terminator” przekierowuje tutaj. Odnośnie terminatorów transkrypcji DNA, patrz Terminator (genetyka) .
Rośliny takie jak bezpłodny szczep bawełny zostały wyhodowane w laboratoriach przy użyciu GURTA.

Technologia ograniczenia użycia genetycznego ( GURT ), znana również jako technologia terminatora lub nasiona samobójstwa , to nazwa nadana proponowanym metodom ograniczenia stosowania roślin zmodyfikowanych genetycznie poprzez aktywację (lub dezaktywację) niektórych genów tylko w odpowiedzi na określone bodźce, zwłaszcza w celu spowodowania nasiona drugiego pokolenia są bezpłodne. Rozwój i stosowanie GURT to przede wszystkim próba zwiększenia przez hodowców rolnych z sektora prywatnego ochrony ich innowacji. Technologia została opracowana na podstawie spółdzielczej umowy badawczo-rozwojowej pomiędzy Agricultural Research Service w United States Department of Agriculture i Delta i firmy Pine ziemi w 1990 i nie jest jeszcze dostępny w sprzedaży.

GURT został po raz pierwszy zgłoszony przez Organ Pomocniczy ds. Doradztwa Naukowego, Technicznego i Technologicznego (SBSTTA) do Konwencji ONZ o różnorodności biologicznej i omówiony podczas 8. Konferencji Stron Konwencji Narodów Zjednoczonych o różnorodności biologicznej w Kurytybie w Brazylii, 20 marca –31, 2006.

Proces

Proces GURT, który wykorzystuje sygnały biologiczne do wytwarzania enzymów odcinających sekwencję blokującą.

Ze względu na ciągły rozwój technologii i ciągłą ochronę patentów, które ją rozwijają, wiele opisów GURT różni się od innych. Mimo to podstawowy opis wielu GURTów jest podobny. Proces ten zazwyczaj składa się z czterech komponentów genetycznych: genu docelowego, promotora, przełącznika cechy i przełącznika genetycznego, czasami o nieco innych nazwach w różnych artykułach.

Na przykład typowy GURT działa podobnie do następującego: roślina z technologią GURT ma w swoim DNA docelowy gen, który ulega ekspresji po aktywacji przez gen promotorowy . Jednak jest oddzielony od genu sekwencją blokującą, która uniemożliwia promotorowi dostęp do celu. Kiedy roślina otrzymuje dany sygnał zewnętrzny, przełącznik genetyczny w roślinie pobiera ten sygnał, wzmacnia go i przekształca w sygnał biologiczny. Kiedy przełącznik cech odbiera wzmocniony sygnał, tworzy enzym, który odcina sekwencję blokującą. Wreszcie, po wyeliminowaniu sekwencji blokującej, gen promotorowy jest w stanie sprawić, że gen docelowy będzie wyrażał się w roślinie.

W innych wersjach procesu operator musi związać się z przełącznikiem cechy, aby mógł wytworzyć enzymy, które odcinają sekwencję blokującą. Istnieją jednak represory, które wiążą się z przełącznikiem cech i uniemożliwiają mu to. W tym przypadku, gdy zastosowane jest wejście zewnętrzne, represory łączą się z nim zamiast przełączania cechy, co pozwala na stworzenie enzymów, które przecinają sekwencję blokującą, a cecha jest wyrażana.

Inne odmiany gamy GURT są szeroko rozpowszechnione, w tym systemy, takie jak pozwolenie, aby przełącznik genetyczny bezpośrednio wpływał na sekwencję blokującą i omijał potrzebę przełączania cech.

Warianty

Istnieją koncepcyjne dwa rodzaje GURT. V-GURTS zostały opracowane jako pierwsze, z patentami obejmującymi całe lata 90., podczas gdy T-GURTS zostały opracowane później i czasami są uważane za drugą generację V-GURTS. Różnice między dwoma typami GURT polegają głównie na tym, co robi gen docelowy, gdy jest aktywowany.

Specyficzne dla odmiany

Technologie ograniczania wykorzystania genetycznego specyficznych dla danej odmiany (V-GURT) produkują nasiona sterylne, więc nasiona z uprawy nie mogą być używane jako nasiona, a jedynie do sprzedaży jako żywność lub pasza. Kiedy roślina osiągnie dany etap reprodukcji w swoim cyklu, rozpoczyna się proces aktywacji genu docelowego. W V-GURT gen docelowy jest znany jako gen zakłócający i zwykle jest cytotoksyną, która degraduje DNA lub RNA rośliny. Skutkuje to niedziałającym nasieniem, które nie może wyrosnąć na roślinę. V-GURT nie miałyby bezpośredniego wpływu na dużą liczbę głównie zachodnich rolników, którzy używają nasion hybrydowych , ponieważ nie produkują własnych nasion do sadzenia, a zamiast tego kupują wyspecjalizowane nasiona hybrydowe od firm zajmujących się produkcją nasion. Jednak obecnie około 80 procent rolników w Brazylii i Pakistanie uprawia rośliny w oparciu o nasiona zachowane z poprzednich zbiorów. W konsekwencji opór wobec wprowadzenia technologii GURT do krajów rozwijających się jest silny. Technologia jest ograniczona na poziomie odmian roślin, stąd termin V-GURT.

Specyficzne dla cechy

Technologie ograniczania wykorzystania genetycznego specyficznych cech (T-GURT) to drugi typ GURT, który modyfikowałby uprawę w taki sposób, że wzmocnienie genetyczne wprowadzone w uprawie nie działa, dopóki roślina nie zostanie potraktowana określoną substancją chemiczną. Substancja chemiczna działa jak zewnętrzne wejście, aktywując docelowy gen. Jedną z różnic w T-GURT jest możliwość, że gen może być włączany i wyłączany przy użyciu różnych środków chemicznych, co skutkuje tym samym włączaniem i wyłączaniem powiązanej cechy. Dzięki T-GURT nasiona można by prawdopodobnie zapisać do sadzenia pod warunkiem, że nowe rośliny nie będą miały żadnych ulepszonych cech, chyba że zostaną dodane zewnętrzne dane wejściowe. Technologia jest ograniczona na poziomie cechy, stąd termin T-GURT.

Potencjalne zastosowania

Istnieje kilka proponowanych zastosowań GURT, które mogą przynieść korzyści zarówno przedsiębiorstwom, jak i gospodarstwom rolnym.

Nasiona niezdolne do życia produkowane na roślinach V-GURT mogą ograniczać rozmnażanie roślin samosiewnych . Rośliny samosiewne mogą stać się problemem ekonomicznym dla zmechanizowanych systemów rolniczych na większą skalę, które obejmują płodozmian . Ponadto w ciepłych i mokrych warunkach zbioru ziarno inne niż V-GURT może kiełkować, obniżając jakość produkowanego ziarna. Prawdopodobnie problem ten nie wystąpiłby przy zastosowaniu odmian zboża V-GURT. Zastosowanie technologii V-GURT mogłoby również zapobiec ucieczce transgenów do dzikich krewnych i pomóc zmniejszyć wpływ na różnorodność biologiczną . Uprawy zmodyfikowane w celu produkcji produktów nieżywnościowych można uzbroić w technologię GURT, aby zapobiec przypadkowemu przeniesieniu tych cech na uprawy przeznaczone do celów spożywczych.

Jednym z pierwotnie proponowanych zastosowań GURT było wykorzystanie ich jako alternatywy dla powstrzymania rolników przed ponownym użyciem opatentowanych nasion w przypadku, gdy nie istnieją typowe patenty biologiczne lub nie są egzekwowane. Zastosowanie przez firmy T-GURT-ów zostało zaproponowane w celu umożliwienia sprzedaży tradycyjnego materiału siewnego, który uzyskuje specjalne funkcje dopiero po spryskaniu pewnym aktywatorem chemicznym sprzedawanym przez firmę.

Spór

Od 2006 roku nasiona GURT nie zostały skomercjalizowane nigdzie na świecie ze względu na sprzeciw rolników, konsumentów, rdzennej ludności , organizacji pozarządowych i niektórych rządów. Korzystając z tej technologii, firmy produkujące technologie ograniczające wykorzystanie genetyczne mogłyby potencjalnie uzyskać znacznie większe przychody, ponieważ sprzedane nasiona nie mogłyby zostać ponownie zasiane. Inną obawą jest to, że rolnicy kupujący nasiona będą mieli duży wpływ, biorąc pod uwagę, że musieliby kupować nowe nasiona każdego roku. Argumentowano, że skutkowałoby to wyższymi cenami żywności. Nasiona GURT obawiają się, że spowodują znaczny spadek bioróżnorodności i zagrozą rodzimym gatunkom roślin. Jednak zwolennicy technologii kwestionują te twierdzenia, twierdząc, że ponieważ rośliny hybrydowe niezmodyfikowane genetycznie są używane w ten sam sposób, a nasiona GURT mogą pomóc rolnikom radzić sobie z zapylaniem krzyżowym, korzyści przeważają nad potencjalnymi negatywami.

W 2000 r. Konwencja Narodów Zjednoczonych o różnorodności biologicznej zaleciła faktyczne moratorium na próby polowe i sprzedaż handlową nasion terminatora; moratorium zostało ponownie potwierdzone, a język wzmocniony w marcu 2006 r. na posiedzeniu UNCBD COP8. W szczególności moratorium zalecało, aby ze względu na brak badań nad potencjalnym ryzykiem związanym z technologią nie zezwalać na testowanie w terenie GURT ani produktów, które z nich korzystają, dopóki nie będzie wystarczająco uzasadnionego powodu, aby to zrobić. Indie i Brazylia przyjęły krajowe przepisy zakazujące tej technologii.

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne