Zanimljivi slučajevi genetskog inženjeringa. Fauna i genetski inženjering: mitovi i činjenice

Mačke koje svijetle u mraku? Ovo možda zvuči kao znanstvena fantastika, ali postoje već godinama. Kupus koji proizvodi otrov škorpiona? napravljeno. Oh, i sljedeći put kad budete trebali cjepivo, liječnik bi vam mogao samo dati bananu.

Ovi i mnogi drugi genetski modificirani organizmi postoje danas, njihova je DNK promijenjena i pomiješana s drugom DNK kako bi se stvorio potpuno novi set gena. Možda niste znali, ali mnogi od ovih genetski modificiranih organizama dio su života, pa čak i svakodnevne prehrane. Na primjer, u SAD-u je oko 45% kukuruza i 85% soje genetski modificirano, a procjenjuje se da 70-75% namirnica na policama trgovina sadržava genetski modificirane sastojke.

Dolje je popis najčudnijih genetski modificiranih biljaka i životinja koje danas postoje.

Mačke koje svijetle u tami

Godine 2007. južnokorejski znanstvenik izmijenio je DNK mačke kako bi svijetlila u mraku, zatim uzeo tu DNK i iz nje klonirao druge mačke, stvarajući cijelu skupinu krznenih, fluorescentnih mačaka. Evo kako je to učinio: istraživač je uzeo stanice kože mužjaka turske angore i pomoću virusa uveo genetske upute za proizvodnju crvenog fluorescentnog proteina. Zatim je genetski promijenjene jezgre stavio u jajašca za kloniranje, a embriji su implantirani natrag u mačke donore, čineći ih surogat majkama za vlastite klonove.

Pa zašto vam treba kućni ljubimac koji služi i kao noćno svjetlo? Znanstvenici kažu da će životinje s fluorescentnim proteinima omogućiti umjetno proučavanje ljudskih genetskih bolesti pomoću njih.

Eko svinja

Eko-svinja, ili kako je kritičari nazivaju i Frankenspig, je svinja koja je genetski modificirana da bolje probavlja i prerađuje fosfor. Svinjsko gnojivo bogato je fitatnim oblikom fosfora, pa kad ga farmeri koriste kao gnojivo, kemikalija završi u slivovima i uzrokuje cvjetanje algi, koje zauzvrat uništavaju kisik u vodi i ubijaju život u vodi.

Biljke koje se bore protiv onečišćenja

Znanstvenici sa Sveučilišta u Washingtonu rade na razvoju stabala topola koje mogu očistiti kontaminirana područja upijanjem kontaminanata koji se nalaze u podzemnim vodama kroz njihov korijenski sustav. Biljke zatim razgrađuju zagađivače u bezopasne nusprodukte, koje apsorbira korijenje, deblo i lišće ili ispuštaju u zrak.

U laboratorijskim testovima transgene biljke uklonile su čak 91% trikloretilena iz tekuće otopine, kemikalije koja je najčešći kontaminant podzemnih voda.

Otrovni kupus

Znanstvenici su nedavno izolirali gen odgovoran za otrov u repu škorpiona i počeli tražiti načine da ga unesu u kupus. Zašto je potreban otrovni kupus? Smanjiti upotrebu pesticida i istovremeno spriječiti gusjenice da pokvare usjev. Ova genetski modificirana biljka proizvodit će otrov koji ubija gusjenice nakon što izgrizu lišće, no toksin je modificiran da bude bezopasan za ljude.

Koze predu mreže

Čvrsta i fleksibilna, paukova svila jedan je od najvrjednijih prirodnih materijala i mogla bi se koristiti za izradu niza proizvoda od umjetnih vlakana do konopa za padobran ako bi se mogla proizvoditi u komercijalnim količinama. Godine 2000. Nexia Biotechnologies rekla je da ima rješenje: koze koje proizvode protein paukove mreže u svom mlijeku.

Istraživači su umetnuli gen za paukovu mrežu u DNK koze kako bi životinja proizvodila protein paukove mreže samo u svom mlijeku. Ovo "svileno mlijeko" zatim se može koristiti za proizvodnju materijala za paukovu mrežu pod nazivom "Biočelik".

Losos koji brzo raste

AquaBountyjev genetski modificirani losos raste dvostruko brže od običnog lososa. Na fotografiji su dva lososa iste dobi. Tvrtka kaže da riba ima isti okus, teksturu, boju i miris kao obični losos; međutim, još uvijek se vode rasprave o njegovoj jestivosti.
Genetski modificirani atlantski losos ima dodatni hormon rasta iz Chinook lososa, što ribi omogućuje proizvodnju hormona rasta tijekom cijele godine. Znanstvenici su uspjeli održati aktivnost hormona pomoću gena preuzetog iz jeguljolike ribe zvane američka jegulja, koji djeluje kao prekidač za hormon.

Ako američka Uprava za hranu, piće i lijekove odobri prodaju lososa, bit će to prvi put da je američka vlada dopustila distribuciju modificirane životinje za prehranu ljudi. Prema federalnim propisima, riba ne bi morala biti označena kao genetski modificirana.

Rajčica Flavr Savr

Rajčica Flavr Savr bila je prva komercijalno uzgojena i genetski modificirana namirnica koja je dobila dozvolu za ljudsku prehranu. Calgene se nadao da će dodavanjem antisense gena usporiti proces sazrijevanja rajčice kako bi spriječio proces omekšavanja i truljenja, a istovremeno joj omogućio da zadrži svoj prirodni okus i boju. Kao rezultat toga, pokazalo se da su rajčice previše osjetljive na transport i potpuno neukusne.

Cjepiva protiv banane

Ljudi će se uskoro moći cijepiti protiv hepatitisa B i kolere jednostavnim zagrizanjem banane. Istraživači su uspješno preinačili banane, krumpir, zelenu salatu, mrkvu i duhan za proizvodnju cjepiva, ali kažu da su banane idealne za tu svrhu.

Kada se promijenjeni oblik virusa unese u mlado stablo banane, njegov genetski materijal brzo postaje trajni dio stanica biljke. Kako stablo raste, njegove stanice proizvode virusne proteine, ali ne i zarazni dio virusa. Kada ljudi pojedu komadić genetski modificirane banane ispunjene virusnim proteinima, njihov imunološki sustav stvara antitijela za borbu protiv bolesti; isto se događa s običnim cjepivom.

Manje nadutih krava

Krave proizvode značajne količine metana kao rezultat svojih probavnih procesa. Proizvodi ga bakterija koja je nusprodukt prehrane bogate celulozom, uključujući travu i sijeno. Metan je drugi najveći zagađivač stakleničkih plinova nakon ugljičnog dioksida, pa znanstvenici rade na stvaranju krave koja proizvodi manje plina.

Poljoprivredni istraživači sa Sveučilišta Alberta otkrili su bakteriju odgovornu za proizvodnju metana i stvorili liniju goveda koja proizvode 25% manje plina od tipične krave.

Genetski modificirana stabla

Stabla se genetski modificiraju kako bi brže rasla, davala bolje drvo, pa čak i otkrivala biološke napade. Zagovornici genetski modificiranog drveća kažu da bi biotehnologija mogla pomoći u zaustavljanju krčenja šuma i zadovoljiti potražnju za drvom i papirom. Na primjer, stabla australskog eukaliptusa modificirana su da podnose niske temperature, a tamjanova borova stvorena je da sadrži manje lignina, tvari koja stablima daje njihovu tvrdoću. Pentagon je 2003. čak nagradio kreatore bora koji mijenja boju tijekom biološkog ili kemijskog napada.

Međutim, kritičari kažu da još uvijek nema dovoljno znanja o tome kako projektirano drveće utječe na prirodni okoliš; među ostalim nedostacima, mogu širiti gene na prirodna stabla ili povećati rizik od požara.

Ljekovita jaja

Britanski znanstvenici stvorili su pasminu genetski modificiranih kokoši koje u jajima proizvode lijekove protiv raka. Životinjama su u DNK dodani ljudski geni, pa se ljudski proteini izlučuju u bjelanjke jajeta, zajedno sa složenim medicinskim proteinima sličnim lijekovima koji se koriste za liječenje raka kože i drugih bolesti.

Što se točno nalazi u ovim jajima koja se bore protiv bolesti? Kokoši nesu jaja koja sadrže miR24, molekulu koja može liječiti rak i artritis, kao i ljudski interferon b-1a, antivirusni lijek sličan trenutačnim lijekovima za multiplu sklerozu.

Biljke koje aktivno fiksiraju ugljik

Ljudi dodaju oko devet gigatona ugljika u atmosferu svake godine, a biljke apsorbiraju oko pet od toga. Preostali ugljik pridonosi efektu staklenika i globalnom zatopljenju, ali znanstvenici rade na stvaranju genetski modificiranih biljaka koje bi odvojile te ostatke ugljika.

Ugljik može ostati u lišću, granama, sjemenkama i cvjetovima biljaka desetljećima, a ono što završi u korijenju može ondje biti stoljećima. Istraživači se nadaju da će na ovaj način stvoriti bioenergetske usjeve s ekstenzivnim korijenskim sustavom koji može sekvestrirati i skladištiti ugljik ispod zemlje. Znanstvenici trenutno rade na genetskom modificiranju višegodišnjih biljaka kao što su sviča i miscanthus zbog njihovog velikog korijenskog sustava. Pročitajte više o ovome

Vjerojatno ste čuli za mačke koje svijetle u mraku stvorene u Južnoj Koreji. To su genetski modificirane mačke sa luminiscentnom pigmentacijom u koži, koja im omogućuje da svijetle crveno pod ultraljubičastim svjetlom. Znanstvenici su ih zatim klonirali, a oni su uspješno prenijeli fluorescentni gen na sljedeću generaciju mačjih klonova. Je li to nabolje ili nagore još se ne zna, ali jedno je jasno - genetski inženjering je čvrsto utemeljen, i razvijat će se u budućnosti, što dovodi do pitanja: kada ćemo shvatiti da smo otišli predaleko? Koja je linija koja dijeli znanstveni napredak od nepovratnih promjena u DNK živog bića?

Ako vam se ovo čini malo vjerojatnim, onda će vas deset nevjerojatnih primjera genetskog inženjeringa predstavljenih u nastavku uvjeriti u suprotno.

10. Paukove koze

Web se koristi u otprilike milijun i pol svrhe, a taj broj raste svakim danom. Zbog svoje nevjerojatne snage u odnosu na svoju veličinu, testiran je za upotrebu u pancirnim prslucima, umjetnim tetivama, zavojima, pa čak i računalnim čipovima i optičkim kabelima za operacije. Međutim, dobivanje dovoljno mreže zahtijeva desetke tisuća pauka i dugo vrijeme čekanja, a da ne spominjemo da pauci obično ubijaju druge paukove na svom teritoriju, pa se ne mogu uzgajati na isti način kao, recimo, pčele.

Stoga su znanstvenici svoju pozornost usmjerili na koze, jedine životinje na svijetu koje bi mogle imati koristi od dodavanja DNK pauka svojoj DNK. Profesor Randy Lewis sa Sveučilišta Wyoming izolirao je gene koji omogućuju paukovima da proizvedu okvirnu nit mreže, odnosno najčvršću vrstu mreže koju pauci koriste za izgradnju svojih mreža (većina paukova proizvodi šest različitih vrsta niti). Zatim je spojio te gene s onima koji su odgovorni za proizvodnju mlijeka kod koza. Zatim je nekoliko puta pario kozu s izmijenjenim genima, što je rezultiralo sa sedam jaradi, od kojih su tri naslijedila gen odgovoran za stvaranje mreža.

Sada preostaje samo pomusti koze i filtrirati paučinu, a možda i povremeno boriti se protiv kriminala. Profesoru Lewisu ironija nije strana - njegov je ured prekriven posterima Spider-Mana.

9. Miševi koji pjevaju


U većini slučajeva znanstvenici provode eksperimente u neku svrhu. Međutim, u nekim slučajevima jednostavno ubrizgaju hrpu gena u miševe i čekaju rezultate. Tako su uzgojili miša koji cvrkuće kao ptica. Ovaj rezultat proizašao je iz jedne od studija Evolved Mouse Projecta, japanskog istraživačkog projekta koji ima grubi pristup genetičkom inženjeringu - oni modificiraju miševe, dopuštaju im reprodukciju i bilježe rezultate.

Jednog lijepog jutra, dok su provjeravali novo leglo miševa, otkrili su da jedan miš "pjeva kao ptica". Potaknuti rezultatom, pažnju su usmjerili na ovog miša i sada raspolažu sa stotinu sličnih primjeraka. Primijetili su još nešto zanimljivo: kada su normalni miševi odrasli s miševima koji pjevaju, počeli su koristiti različite zvukove i tonove, slične dijalektu kojim se služe ljudi. Ispod je video jednog od ovih miševa.

Za što mogu poslužiti miševi koji pjevaju? Tko zna. Ali cilj projekta je umjetno ubrzati evoluciju, a to ubrzanje u najmanju ruku dobiva čudan zamah. Profesor Takeshi Yagi također tvrdi da imaju miša "kratkih udova i repa, sličnog jazavčaru". Sve je to čudno.

8. Super losos


Ovaj će se primjer vjerojatno uskoro pojaviti u supermarketima: genetski modificirani atlantski losos, dizajniran posebno da bude dvostruko veći od normalnog lososa i, k tome, da to učini upola kraće od normalnog lososa. Dvije su promjene u DNK ovog AquaBounty lososa, nazvanog AquaAdvantage losos: prva je gen iz Chinook lososa, koji se ne konzumira tako široko kao atlantski losos, ali unatoč tome raste mnogo brže u mladoj dobi.

Druga promjena je gen za jegulju, pridnenu ribu nalik murini koja raste tijekom cijele godine - dok losos obično raste samo ljeti. Rezultat je losos koji stalno raste i nalazi se na vrhu popisa genetski modificiranih životinja odobrenih za prehranu ljudi. Inače, američka Agencija za hranu i lijekove već ga je odobrila u prosincu prošle godine.

7. Cjepiva od banane


Godine 2007. indijski tim znanstvenika objavio je svoje istraživanje o stvaranju vrste banane koja bi cijepila ljude protiv hepatitisa B. Tim je također uspješno modificirao mrkvu, zelenu salatu, krumpir i duhan da sadrže cjepiva, ali su rekli da su banane najpouzdaniji transport sustav.

Cjepivo djeluje na sljedeći način: u osobu se ubrizgava oslabljena verzija virusa ili mikroba. Ubrizgani virus ili mikrob nije dovoljno jak da vas razboli, ali je dovoljan da vaše tijelo počne proizvoditi antitijela. Ta vas antitijela mogu zaštititi ako jaka varijanta virusa pokuša ući u vaše tijelo.

Ali postoji mnogo razloga zašto cjepiva mogu biti beskorisna ili čak štetna, u rasponu od alergijskih reakcija do činjenice da jednostavno ne mogu djelovati. Zašto se onda preporučuje cijepljenje protiv gripe svake godine? To je zato što se virusi prilagođavaju cjepivu, što znači da će se nove vrste modificiranih banana morati stalno razvijati kako bi se održao korak s utrkom genetskih modifikacija virusa. Pa što ako ne želite cjepivo? Lako je spriječiti odlazak liječniku, ali je teže izbjeći da genetski modificirani proizvodi dospiju na vaš stol, s obzirom na to da svi GMO proizvodi ne moraju imati odgovarajuće oznake.

6. Ekološke svinje


Ponekad se čini da se majka priroda namjerno poigrava s nama. Za početak, sve je meso stavila u životinje koje su nam mogle pobjeći. Zatim je te životinje pretvorila u zagađivače okoliša. Srećom, u ovom trenutku znanost nam priskače u pomoć. Pomogla nam je izumiti "zelene svinje" (Enviropig) - svinje genetski modificirane posebno da apsorbiraju više fitinske kiseline, što zauzvrat smanjuje količinu fosfornog otpada koji svinje izlučuju.

Cilj je smanjiti onečišćenje fosforom koje nastaje rasipanjem svinjskog gnoja po tlu - jedan od mnogih načina na koji farme svinja rješavaju višak otpada od svinja. Višak fosfora u običnom svinjskom gnojivu nakuplja se u tlu i ispire u obližnje izvore vode, što predstavlja problem. Zbog viška fosfora u vodi, alge rastu ubrzano, uzimajući sav kisik iz vode i tako uskraćujući svim ribama potreban kisik.

Tijekom projekta uzgojeno je 10 generacija “zelenih svinja”, no 2012. prestali su ga financirati.

5. Lijekovi na bazi kokošjih jaja


Ako osoba ima rak, može ga izliječiti ako jede više jaja. Ali ne bilo koja jaja, već jaja koja sadrže ljudske gene. Britanska istraživačica Helen Sang napravila je kokoši s ljudskom DNK koja sadrži proteine ​​koji se mogu boriti protiv raka kože.

Kad kokoši snesu jaja, polovica normalnih proteina koji čine bjelanjak jajeta sadržavat će proteine ​​lijekove koji se koriste u liječenju raka. Ti se lijekovi mogu izolirati i davati pacijentima. Ideja je da će izrada lijekova na ovaj način biti mnogo jeftinija i učinkovitija, te da neće zahtijevati skupe bioreaktore koji su trenutno industrijski standard.

Ovaj sustav ima mnoge potencijalne prednosti, ali neki su ljudi postavili pitanje hoće li se kokoši koje se koriste za proizvodnju lijekova klasificirati kao "medicinska oprema" ili "životinje" jer bi to proizvođačima omogućilo da zaobiđu zakone o ljudskim pravima.

4. Humanizirano kravlje mlijeko


Očito je nedostajalo humaniziranih pilića, pa su znanstvenici u Kini već ubrizgali ljudske gene u više od 200 krava u pokušaju da ih natjeraju da proizvode majčino mlijeko. I što je najzanimljivije, uspjelo je. Prema voditelju istraživanja Ningu Liju, svih 200 krava trenutno proizvodi mlijeko identično onom koje proizvode dojilje.

Njihova metoda uključivala je kloniranje ljudskih gena i njihovo miješanje s DNK kravljih fetusa. Planiraju razviti alternativu genetski modificiranoj dječjoj hrani koja se može davati novorođenčadi, ali ljudi su zabrinuti oko sigurnosti hranjenja novorođenčadi genetski modificiranim majčinim mlijekom.

3. Škrpion kupus


Škorpion Androctonus australis jedan je od najopasnijih škorpiona na svijetu. Po snazi, njegov je otrov jednako toksičan kao i otrov crne mambe i može uzrokovati oštećenje tkiva i krvarenje, a da ne spominjemo smrt nekoliko ljudi godišnje. S druge strane imamo kupus - povrće koje ide u juhu i od kojeg se pravi kiseli kupus. Godine 2002. istraživači s College of Life Sciences u Pekingu spojili su to dvoje i proglasili dobiveni proizvod sigurnim za ljudsku prehranu.

Posebno su izolirali poseban toksin iz otrova škorpiona i izmijenili genom kupusa tako da proizvodi toksin dok povrće raste. Ali zašto su trebali stvoriti otrovno povrće? Navodno je toksin koji su koristili AaIT otrovan samo za insekte i bezopasan je za ljude. Drugim riječima, djeluje kao ugrađeni pesticid, tako da kada kukac poput gusjenice pokuša pojesti kupus, odmah će postati paraliziran, a zatim će pasti u tako jake grčeve da će umrijeti od grčeva.

Jedina briga je činjenica da se genetski sastav organizma mijenja sa svakom sljedećom generacijom. Ako genom kupusa već sadrži otrovne gene, koliko će vremena proći prije nego što geni mutiraju u nešto što je doista otrovno za ljude?

2. Svinje s ljudskim organima


Vjerojatno najdalje ljudi koji su pokušali ukrstiti ljudski i životinjski genom bilo je nekoliko pojedinačnih istraživača koji su počeli uzgajati svinje s organima spremnima za transplantaciju u ljude. Ksenotransplantacija, odnosno presađivanje organa drugih vrsta u ljude, ostala je neriješen problem zbog specifičnog enzima koji proizvode svinje, a ljudsko tijelo ga je odbacilo.

Randall Prather, istraživač sa Sveučilišta Missouri, klonirao je četiri svinje kojima je nedostajao gen odgovoran za proizvodnju ovog enzima. Škotska tvrtka koja je uspješno klonirala ovcu Dolly također je uspješno klonirala pet svinja kojima također nedostaje gen.
Moguće je da će se u bliskoj budućnosti takve genetski modificirane svinje uzgajati kao tvornice organa. Druga je mogućnost da će se pravi ljudski organi uzgajati unutar svinja. Ovo je istraživanje još uvijek kontroverzno, no gušterača štakora već je uzgojena unutar miša.

1. Darpa Super vojnici


DARPA Ministarstva obrane SAD-a godinama je zainteresirana za ljudski genom, a kao što biste mogli očekivati ​​od tvrtke koja je stvorila 99 posto smrtonosnih robota na svijetu, njihov interes nije ograničen na obrazovne svrhe. Zaobići zabranu stvaranja ljudskih hibridnih embrija prilično je teško, međutim, oni eksperimentiraju s različitim načinima stvaranja "super vojnika", produbljujući svoje istraživanje ljudskog genoma.

U proračunu planiranom za 2013. godinu za jedan od projekata izdvojeno je 44,5 milijuna dolara. Novac je dodijeljen razvoju "bioloških sustava koji su u stanju prijeći više aspekata biološke arhitekture ljudskog tijela i njegove funkcije, od molekularne razine do genetske razine". Cilj projekta je stvoriti vojnike sa super sposobnostima za borbu.

Međutim, imaju još jedan projekt u rukavu koji je zapravo potpuno zastrašujući: njihov program Human Assisted Neural Devices ima za cilj "odrediti mogu li se mreže neurona različito modulirati korištenjem optogenetske neurostimulacije kod životinja". Optogenetika je mračna grana neuroznanosti koja se koristi za "manipuliranje neuronskom aktivnošću i kontrolu ponašanja životinja".

U proračunu također stoji kako se nadaju radnoj demonstraciji ove tehnologije na "nižem primatu" već ove godine, što je dokaz da su već daleko odmakli. Ovo definitivno sugerira da će se ova tehnologija kasnije koristiti za stvaranje super vojnika ili ljudskih zombija.

Vjerojatno ste čuli za mačke koje svijetle u mraku stvorene u Južnoj Koreji. To su genetski modificirane mačke sa luminiscentnom pigmentacijom u koži, koja im omogućuje da svijetle crveno pod ultraljubičastim svjetlom. Znanstvenici su ih zatim klonirali, a oni su uspješno prenijeli fluorescentni gen na sljedeću generaciju mačjih klonova. Je li to nabolje ili nagore još se ne zna, ali jedno je jasno - genetski inženjering je čvrsto ukorijenjen i dalje će se razvijati, što nameće pitanje: kada ćemo shvatiti da smo otišli predaleko? Koja je linija koja dijeli znanstveni napredak od nepovratnih promjena u DNK živog bića?

Ako vam se ovo čini malo vjerojatnim, onda će vas deset nevjerojatnih primjera genetskog inženjeringa predstavljenih u nastavku uvjeriti u suprotno.

10. Paukove koze

Web se koristi u otprilike milijun i pol svrhe, a taj broj raste svakim danom. Zbog svoje nevjerojatne snage u odnosu na svoju veličinu, testiran je za upotrebu u pancirnim prslucima, umjetnim tetivama, zavojima, pa čak i računalnim čipovima i optičkim kabelima za operacije. Međutim, dobivanje dovoljno mreže zahtijeva desetke tisuća pauka i dugo vrijeme čekanja, a da ne spominjemo da pauci obično ubijaju druge paukove na svom teritoriju, pa se ne mogu uzgajati na isti način kao, recimo, pčele.

Stoga su znanstvenici svoju pozornost usmjerili na koze, jedine životinje na svijetu koje bi mogle imati koristi od dodavanja DNK pauka svojoj DNK. Profesor Randy Lewis sa Sveučilišta Wyoming izolirao je gene koji omogućuju paukovima da proizvedu okvirnu nit mreže, odnosno najčvršću vrstu mreže koju pauci koriste za izgradnju svojih mreža (većina paukova proizvodi šest različitih vrsta niti). Zatim je spojio te gene s onima koji su odgovorni za proizvodnju mlijeka kod koza. Zatim je nekoliko puta pario kozu s izmijenjenim genima, što je rezultiralo sa sedam jaradi, od kojih su tri naslijedila gen odgovoran za stvaranje mreža.

Sada preostaje samo pomusti koze i filtrirati paučinu, a možda i povremeno boriti se protiv kriminala. Profesoru Lewisu ironija nije strana - njegov je ured prekriven posterima Spider-Mana.

9. Miševi koji pjevaju


U većini slučajeva znanstvenici provode eksperimente u neku svrhu. Međutim, u nekim slučajevima jednostavno ubrizgaju hrpu gena u miševe i čekaju rezultate. Tako su uzgojili miša koji cvrkuće kao ptica. Ovaj rezultat dolazi iz jedne od studija Evolved Mouse Projecta, japanskog istraživačkog projekta koji ima grubi pristup genetičkom inženjeringu - oni modificiraju miševe, dopuštaju im reprodukciju i bilježe rezultate.

Jednog lijepog jutra, dok su provjeravali novo leglo miševa, otkrili su da jedan miš "pjeva kao ptica". Potaknuti rezultatom, pažnju su usmjerili na ovog miša i sada raspolažu sa stotinu sličnih primjeraka. Primijetili su još nešto zanimljivo: kada su normalni miševi odrasli s miševima koji pjevaju, počeli su koristiti različite zvukove i tonove, slične dijalektu kojim se služe ljudi. Ispod je video jednog od ovih miševa.

Za što mogu poslužiti miševi koji pjevaju? Tko zna. Ali cilj projekta je umjetno ubrzati evoluciju, a to ubrzanje u najmanju ruku dobiva čudan zamah. Profesor Takeshi Yagi također tvrdi da imaju miša "kratkih udova i repa, sličnog jazavčaru". Sve je to čudno.

8. Super losos


Ovaj će se primjer vjerojatno uskoro pojaviti u supermarketima: genetski modificirani atlantski losos, dizajniran posebno da bude dvostruko veći od normalnog lososa i, k tome, da to učini upola kraće od normalnog lososa. Dvije su promjene u DNK ovog AquaBounty lososa, nazvanog AquaAdvantage losos: prva je gen iz Chinook lososa, koji se ne konzumira tako široko kao atlantski losos, ali unatoč tome raste mnogo brže u mladoj dobi.

Druga promjena je gen za jegulju, pridnenu ribu nalik murini koja raste tijekom cijele godine - dok losos obično raste samo ljeti. Rezultat je losos koji stalno raste i nalazi se na vrhu popisa genetski modificiranih životinja odobrenih za prehranu ljudi. Inače, američka Agencija za hranu i lijekove već ga je odobrila u prosincu prošle godine.

7. Cjepiva od banane


Godine 2007. indijski tim znanstvenika objavio je svoje istraživanje o stvaranju vrste banane koja bi cijepila ljude protiv hepatitisa B. Tim je također uspješno modificirao mrkvu, zelenu salatu, krumpir i duhan da sadrže cjepiva, ali su rekli da su banane najpouzdaniji transport sustav.

Cjepivo djeluje na sljedeći način: u osobu se ubrizgava oslabljena verzija virusa ili mikroba. Ubrizgani virus ili mikrob nije dovoljno jak da vas razboli, ali je dovoljan da vaše tijelo počne proizvoditi antitijela. Ta vas antitijela mogu zaštititi ako jaka varijanta virusa pokuša ući u vaše tijelo.

Ali postoji mnogo razloga zašto cjepiva mogu biti beskorisna ili čak štetna, u rasponu od alergijskih reakcija do činjenice da jednostavno ne mogu djelovati. Zašto se onda preporučuje cijepljenje protiv gripe svake godine? To je zato što se virusi prilagođavaju cjepivu, što znači da će se nove vrste modificiranih banana morati stalno razvijati kako bi se održao korak s utrkom genetskih modifikacija virusa. Pa što ako ne želite cjepivo? Lako je spriječiti odlazak liječniku, ali je teže izbjeći da genetski modificirani proizvodi dospiju na vaš stol, s obzirom na to da svi GMO proizvodi ne moraju imati odgovarajuće oznake.

6. Ekološke svinje


Ponekad se čini da se majka priroda namjerno poigrava s nama. Za početak, sve je meso stavila u životinje koje su nam mogle pobjeći. Zatim je te životinje pretvorila u zagađivače okoliša. Srećom, u ovom trenutku znanost nam priskače u pomoć. Pomogla nam je izumiti "zelene svinje" (Enviropig) - svinje genetski modificirane posebno da apsorbiraju više fitinske kiseline, što zauzvrat smanjuje količinu fosfornog otpada koji svinje izlučuju.

Cilj je smanjiti onečišćenje fosforom koje nastaje rasipanjem svinjskog gnoja po tlu - jedan od mnogih načina na koji farme svinja rješavaju višak otpada od svinja. Višak fosfora u običnom svinjskom gnojivu nakuplja se u tlu i ispire u obližnje izvore vode, što predstavlja problem. Zbog viška fosfora u vodi, alge rastu ubrzano, uzimajući sav kisik iz vode i tako uskraćujući svim ribama potreban kisik.

Tijekom projekta uzgojeno je 10 generacija “zelenih svinja”, no 2012. prestali su ga financirati.

5. Lijekovi na bazi kokošjih jaja


Ako osoba ima rak, može ga izliječiti ako jede više jaja. Ali ne bilo koja jaja, već jaja koja sadrže ljudske gene. Britanska istraživačica Helen Sang napravila je kokoši s ljudskom DNK koja sadrži proteine ​​koji se mogu boriti protiv raka kože.

Kad kokoši snesu jaja, polovica normalnih proteina koji čine bjelanjak jajeta sadržavat će proteine ​​lijekove koji se koriste u liječenju raka. Ti se lijekovi mogu izolirati i davati pacijentima. Ideja je da će izrada lijekova na ovaj način biti mnogo jeftinija i učinkovitija, te da neće zahtijevati skupe bioreaktore koji su trenutno industrijski standard.

Ovaj sustav ima mnoge potencijalne prednosti, ali neki su ljudi postavili pitanje hoće li se kokoši koje se koriste za proizvodnju lijekova klasificirati kao "medicinska oprema" ili "životinje" jer bi to proizvođačima omogućilo da zaobiđu zakone o ljudskim pravima.

4. Humanizirano kravlje mlijeko


Očito je nedostajalo humaniziranih pilića, pa su znanstvenici u Kini već ubrizgali ljudske gene u više od 200 krava u pokušaju da ih natjeraju da proizvode majčino mlijeko. I što je najzanimljivije, uspjelo je. Prema voditelju istraživanja Ningu Liju, svih 200 krava trenutno proizvodi mlijeko identično onom koje proizvode dojilje.

Njihova metoda uključivala je kloniranje ljudskih gena i njihovo miješanje s DNK kravljih fetusa. Planiraju razviti alternativu genetski modificiranoj dječjoj hrani koja se može davati novorođenčadi, ali ljudi su zabrinuti oko sigurnosti hranjenja novorođenčadi genetski modificiranim majčinim mlijekom.

3. Škrpion kupus


Škorpion Androctonus australis jedan je od najopasnijih škorpiona na svijetu. Po snazi, njegov je otrov jednako toksičan kao i otrov crne mambe i može uzrokovati oštećenje tkiva i krvarenje, a da ne spominjemo smrt nekoliko ljudi godišnje. S druge strane imamo kupus - povrće koje ide u juhu i od kojeg se pravi kiseli kupus. Godine 2002. istraživači s College of Life Sciences u Pekingu spojili su to dvoje i proglasili dobiveni proizvod sigurnim za ljudsku prehranu.

Posebno su izolirali poseban toksin iz otrova škorpiona i izmijenili genom kupusa tako da proizvodi toksin dok povrće raste. Ali zašto su trebali stvoriti otrovno povrće? Navodno je toksin koji su koristili, AaIT, otrovan samo za insekte i bezopasan za ljude. Drugim riječima, djeluje kao ugrađeni pesticid, tako da kada kukac poput gusjenice pokuša pojesti kupus, odmah će postati paraliziran, a zatim će pasti u tako jake grčeve da će umrijeti od grčeva.

Jedina briga je činjenica da se genetski sastav organizma mijenja sa svakom sljedećom generacijom. Ako genom kupusa već sadrži otrovne gene, koliko će vremena proći prije nego što geni mutiraju u nešto što je doista otrovno za ljude?

2. Svinje s ljudskim organima


Vjerojatno najdalje ljudi koji su pokušali ukrstiti ljudski i životinjski genom bilo je nekoliko pojedinačnih istraživača koji su počeli uzgajati svinje s organima spremnima za transplantaciju u ljude. Ksenotransplantacija, odnosno presađivanje organa drugih vrsta u ljude, ostala je neriješen problem zbog specifičnog enzima koji proizvode svinje, a ljudsko tijelo ga je odbacilo.

Randall Prather, istraživač sa Sveučilišta Missouri, klonirao je četiri svinje kojima je nedostajao gen odgovoran za proizvodnju ovog enzima. Škotska tvrtka koja je uspješno klonirala ovcu Dolly također je uspješno klonirala pet svinja kojima također nedostaje gen.
Moguće je da će se u bliskoj budućnosti takve genetski modificirane svinje uzgajati kao tvornice organa. Druga je mogućnost da će se pravi ljudski organi uzgajati unutar svinja. Ovo je istraživanje još uvijek kontroverzno, no gušterača štakora već je uzgojena unutar miša.

1. Darpa Super vojnici


DARPA Ministarstva obrane SAD-a godinama je zainteresirana za ljudski genom, a kao što biste mogli očekivati ​​od tvrtke koja je stvorila 99 posto smrtonosnih robota na svijetu, njihov interes nije ograničen na obrazovne svrhe. Zaobići zabranu stvaranja ljudskih hibridnih embrija prilično je teško, međutim, oni eksperimentiraju s različitim načinima stvaranja "super vojnika", produbljujući svoje istraživanje ljudskog genoma.

U proračunu planiranom za 2013. godinu za jedan od projekata izdvojeno je 44,5 milijuna dolara. Novac je dodijeljen razvoju "bioloških sustava koji su u stanju prijeći više aspekata biološke arhitekture ljudskog tijela i njegove funkcije, od molekularne razine do genetske razine". Cilj projekta je stvoriti vojnike sa super sposobnostima za borbu.

Međutim, imaju još jedan projekt u rukavu koji je zapravo potpuno zastrašujući: njihov program Human Assisted Neural Devices ima za cilj "odrediti mogu li se mreže neurona različito modulirati korištenjem optogenetske neurostimulacije kod životinja". Optogenetika je mračna grana neuroznanosti koja se koristi za "manipuliranje neuronskom aktivnošću i kontrolu ponašanja životinja".

U proračunu također stoji kako se nadaju radnoj demonstraciji ove tehnologije na "nižem primatu" već ove godine, što je dokaz da su već daleko odmakli. Ovo definitivno sugerira da će se ova tehnologija kasnije koristiti za stvaranje super vojnika ili ljudskih zombija.

Što smo učinili...

U Massachusettsu je 28. kolovoza 1976. prvi put sintetiziran umjetni gen. Tijekom tog vremena znanost je otišla daleko naprijed. Danas se prisjetimo koje je nevjerojatne visine dosegao genetski inženjering tijekom 4 desetljeća.

1. Svjetleće mačke

Nevjerojatno, ali istinito: južnokorejski znanstvenik promijenio je DNK mačke kako bi mogla svijetliti u mraku. Nije stao na tome i klonirao je cijelu skupinu fluorescentnih životinja iz ove DNK. Istraživač je uzeo stanice kože muških angora mačaka i ubrizgao im crveni svijetleći protein. Genetski promijenjene stanične jezgre stavljene su u jajne stanice koje su korištene za kloniranje, a embriji su implantirani u mačke donore. Tako su mačke donori postale surogat majke za svoje klonove.

2. Mrkva-imunomodulator

Ruski znanstvenici usadili su ljudski DNK protein u mrkvu. Dakle, povrće koje nam je poznato steklo je svojstvo imunomodulatora, poboljšavajući zaštitne funkcije tijela. Znanstvenici se nadaju da će konzumacija takve mrkve pomoći u uspješnoj borbi protiv imunoloških bolesti poput raka i AIDS-a.

3. Otrovni kupus

Svi ljetni stanovnici znaju koliko je teško prirodno se boriti protiv gusjenice kupusa. Moramo koristiti pesticide koji nisu nimalo dobri za naše zdravlje. Genetičari su ovaj problem riješili na svoj način. Izolirali su gen odgovoran za proizvodnju otrova u repu škorpiona i počeli tražiti način da ga unesu u kupus. Takva genetski modificirana biljka proizvest će otrov koji ubija njezine konzumente. Ali kako će takve promjene utjecati na ljude koji će ga jesti? Za to su se pobrinuli i znanstvenici. Toksin je modificiran kako bi bio potpuno bezopasan za ljude.

4. Losos koji brzo raste

Genetski modificirani losos raste puno brže od svojih konvencionalnih pandana. Stvar je u tome što takve ribe imaju dodatni hormon rasta. Znanstvenici su uspjeli aktivirati ovaj hormon pomoću gena koji je uzet iz ribe zvane američka beluga. Ovaj gen djeluje kao prekidač hormona rasta. Istina, još uvijek se raspravlja o jestivosti takvog lososa, iako ima strukturu tkiva, boju i miris običnog lososa.

5. Koze predu mreže

Paukova svila jedan je od najvrjednijih materijala u prirodi. Kao jedan od najjačih i najsavitljivijih materijala, mogao bi se koristiti za izradu raznih proizvoda, od umjetnih vlakana do konopa za padobran. Problem je proizvesti ga u komercijalnim količinama. No 2000. godine jedna je tvrtka pronašla rješenje. Istraživači su rekli da su ubacili gen za paukovu mrežu u DNK normalne koze kako bi životinja proizvodila protein paukove mreže u svom mlijeku. Tako proizvedeni materijal znanstvenici su nazvali “Biočelik”.

6. Ljekovita jaja

Britanski znanstvenici uspjeli su uzgojiti pasminu kokoši koja u jajima proizvodi lijek protiv raka. Kokošima su u DNK dodani ljudski geni, a takve genetski modificirane ptice nesu jaja s molekulom miR24, koja može liječiti rak i artritis. Ova jajašca također sadrže ljudski interferon b-1a, antivirusni lijek identičan trenutnim lijekovima za multiplu sklerozu.

Mačke koje svijetle u mraku? Ovo možda zvuči kao znanstvena fantastika, ali postoje već godinama. Kupus koji proizvodi otrov škorpiona? napravljeno. Oh, i sljedeći put kad budete trebali cjepivo, liječnik bi vam mogao samo dati bananu.

Ovi i mnogi drugi genetski modificirani organizmi postoje danas, njihova je DNK promijenjena i pomiješana s drugom DNK kako bi se stvorio potpuno novi set gena. Možda niste znali, ali mnogi od ovih genetski modificiranih organizama dio su života, pa čak i svakodnevne prehrane. Na primjer, u SAD-u je oko 45% kukuruza i 85% soje genetski modificirano, a procjenjuje se da 70-75% namirnica na policama trgovina sadržava genetski modificirane sastojke.

Dolje je popis najčudnijih genetski modificiranih biljaka i životinja koje danas postoje.

Mačke koje svijetle u tami

Godine 2007. južnokorejski znanstvenik izmijenio je DNK mačke kako bi svijetlila u mraku, zatim uzeo tu DNK i iz nje klonirao druge mačke, stvarajući cijelu skupinu krznenih, fluorescentnih mačaka. Evo kako je to učinio: istraživač je uzeo stanice kože mužjaka turske angore i pomoću virusa uveo genetske upute za proizvodnju crvenog fluorescentnog proteina. Zatim je genetski promijenjene jezgre stavio u jajašca za kloniranje, a embriji su implantirani natrag u mačke donore, čineći ih surogat majkama za vlastite klonove.

Pa zašto vam treba kućni ljubimac koji služi i kao noćno svjetlo? Znanstvenici kažu da će životinje s fluorescentnim proteinima omogućiti umjetno proučavanje ljudskih genetskih bolesti pomoću njih.

Eko svinja

Eko-svinja, ili kako je kritičari nazivaju i Frankenspig, je svinja koja je genetski modificirana da bolje probavlja i prerađuje fosfor. Svinjsko gnojivo bogato je fitatnim oblikom fosfora, pa kad ga farmeri koriste kao gnojivo, kemikalija završi u slivovima i uzrokuje cvjetanje algi, koje zauzvrat uništavaju kisik u vodi i ubijaju život u vodi.

Biljke koje se bore protiv onečišćenja

Znanstvenici sa Sveučilišta u Washingtonu rade na razvoju stabala topola koje mogu očistiti kontaminirana područja upijanjem kontaminanata koji se nalaze u podzemnim vodama kroz njihov korijenski sustav. Biljke zatim razgrađuju zagađivače u bezopasne nusprodukte, koje apsorbira korijenje, deblo i lišće ili ispuštaju u zrak.

U laboratorijskim testovima transgene biljke uklonile su čak 91% trikloretilena iz tekuće otopine, kemikalije koja je najčešći kontaminant podzemnih voda.

Otrovni kupus

Znanstvenici su nedavno izolirali gen odgovoran za otrov u repu škorpiona i počeli tražiti načine da ga unesu u kupus. Zašto je potreban otrovni kupus? Smanjiti upotrebu pesticida i istovremeno spriječiti gusjenice da pokvare usjev. Ova genetski modificirana biljka proizvodit će otrov koji ubija gusjenice nakon što izgrizu lišće, no toksin je modificiran da bude bezopasan za ljude.

Koze predu mreže

Čvrsta i fleksibilna, paukova svila jedan je od najvrjednijih prirodnih materijala i mogla bi se koristiti za izradu niza proizvoda od umjetnih vlakana do konopa za padobran ako bi se mogla proizvoditi u komercijalnim količinama. Godine 2000. Nexia Biotechnologies rekla je da ima rješenje: koze koje proizvode protein paukove mreže u svom mlijeku.

Istraživači su umetnuli gen za paukovu mrežu u DNK koze kako bi životinja proizvodila protein paukove mreže samo u svom mlijeku. Ovo "svileno mlijeko" zatim se može koristiti za proizvodnju materijala za paukovu mrežu pod nazivom "Biočelik".

Losos koji brzo raste

AquaBountyjev genetski modificirani losos raste dvostruko brže od običnog lososa. Na fotografiji su dva lososa iste dobi. Tvrtka kaže da riba ima isti okus, teksturu, boju i miris kao obični losos; međutim, još uvijek se vode rasprave o njegovoj jestivosti.
Genetski modificirani atlantski losos ima dodatni hormon rasta iz Chinook lososa, što ribi omogućuje proizvodnju hormona rasta tijekom cijele godine. Znanstvenici su uspjeli održati aktivnost hormona pomoću gena preuzetog iz jeguljolike ribe zvane američka jegulja, koji djeluje kao prekidač za hormon.

Ako američka Uprava za hranu, piće i lijekove odobri prodaju lososa, bit će to prvi put da je američka vlada dopustila distribuciju modificirane životinje za prehranu ljudi. Prema federalnim propisima, riba ne bi morala biti označena kao genetski modificirana.

Rajčica Flavr Savr

Rajčica Flavr Savr bila je prva komercijalno uzgojena i genetski modificirana namirnica koja je dobila dozvolu za ljudsku prehranu. Calgene se nadao da će dodavanjem antisense gena usporiti proces sazrijevanja rajčice kako bi spriječio proces omekšavanja i truljenja, a istovremeno joj omogućio da zadrži svoj prirodni okus i boju. Kao rezultat toga, pokazalo se da su rajčice previše osjetljive na transport i potpuno neukusne.

Cjepiva protiv banane

Ljudi će se uskoro moći cijepiti protiv hepatitisa B i kolere jednostavnim zagrizanjem banane. Istraživači su uspješno preinačili banane, krumpir, zelenu salatu, mrkvu i duhan za proizvodnju cjepiva, ali kažu da su banane idealne za tu svrhu.

Kada se promijenjeni oblik virusa unese u mlado stablo banane, njegov genetski materijal brzo postaje trajni dio stanica biljke. Kako stablo raste, njegove stanice proizvode virusne proteine, ali ne i zarazni dio virusa. Kada ljudi pojedu komadić genetski modificirane banane ispunjene virusnim proteinima, njihov imunološki sustav stvara antitijela za borbu protiv bolesti; isto se događa s običnim cjepivom.

Manje nadutih krava

Krave proizvode značajne količine metana kao rezultat svojih probavnih procesa. Proizvodi ga bakterija koja je nusprodukt prehrane bogate celulozom, uključujući travu i sijeno. Metan je drugi najveći zagađivač stakleničkih plinova nakon ugljičnog dioksida, pa znanstvenici rade na stvaranju krave koja proizvodi manje plina.

Poljoprivredni istraživači sa Sveučilišta Alberta otkrili su bakteriju odgovornu za proizvodnju metana i stvorili liniju goveda koja proizvode 25% manje plina od tipične krave.

Genetski modificirana stabla

Stabla se genetski modificiraju kako bi brže rasla, davala bolje drvo, pa čak i otkrivala biološke napade. Zagovornici genetski modificiranog drveća kažu da bi biotehnologija mogla pomoći u zaustavljanju krčenja šuma i zadovoljiti potražnju za drvom i papirom. Na primjer, stabla australskog eukaliptusa modificirana su da podnose niske temperature, a tamjanova borova stvorena je da sadrži manje lignina, tvari koja stablima daje njihovu tvrdoću. Pentagon je 2003. čak nagradio kreatore bora koji mijenja boju tijekom biološkog ili kemijskog napada.

Međutim, kritičari kažu da još uvijek nema dovoljno znanja o tome kako projektirano drveće utječe na prirodni okoliš; među ostalim nedostacima, mogu širiti gene na prirodna stabla ili povećati rizik od požara.

Ljekovita jaja

Britanski znanstvenici stvorili su pasminu genetski modificiranih kokoši koje u jajima proizvode lijekove protiv raka. Životinjama su u DNK dodani ljudski geni, pa se ljudski proteini izlučuju u bjelanjke jajeta, zajedno sa složenim medicinskim proteinima sličnim lijekovima koji se koriste za liječenje raka kože i drugih bolesti.

Što se točno nalazi u ovim jajima koja se bore protiv bolesti? Kokoši nesu jaja koja sadrže miR24, molekulu koja može liječiti rak i artritis, kao i ljudski interferon b-1a, antivirusni lijek sličan trenutačnim lijekovima za multiplu sklerozu.

Biljke koje aktivno fiksiraju ugljik

Ljudi dodaju oko devet gigatona ugljika u atmosferu svake godine, a biljke apsorbiraju oko pet od toga. Preostali ugljik pridonosi efektu staklenika i globalnom zatopljenju, ali znanstvenici rade na stvaranju genetski modificiranih biljaka koje bi odvojile te ostatke ugljika.

Ugljik može ostati u lišću, granama, sjemenkama i cvjetovima biljaka desetljećima, a ono što završi u korijenju može ondje biti stoljećima. Istraživači se nadaju da će na ovaj način stvoriti bioenergetske usjeve s ekstenzivnim korijenskim sustavom koji može sekvestrirati i skladištiti ugljik ispod zemlje. Znanstvenici trenutno rade na genetskom modificiranju višegodišnjih biljaka kao što su sviča i miscanthus zbog njihovog velikog korijenskog sustava. Pročitajte više o ovome