12 דוגמאות מוזרות להנדסה גנטית

חיסוני בננה

ייתכן שאנשים יתחסנו בקרוב למחלות כמו הפטיטיס B וכולרה פשוט על ידי ביס של בננה. חוקרים הנדסו בהצלחה בננות, תפוחי אדמה, חסה, גזר וטבק כדי לייצר חיסונים, אבל הם אומרים שבננות הן כלי הייצור והמשלוח האידיאלי.

כאשר צורה שונה של וירוס מוזרקת לתוך שתיל בננה, החומר הגנטי של הנגיף הופך במהירות לחלק קבוע מתאי הצמח. כשהצמח גדל, התאים שלו מייצרים את חלבוני הנגיף - אך לא את החלק הזיהומי של הנגיף. כשאנשים אוכלים ביס מאבננה מהונדסת גנטית, המלא בחלבוני וירוס, מערכת החיסון שלהם בונה נוגדנים כדי להילחם במחלה - ממש כמו חיסון מסורתי.

Enviropig

הEnviropig, או "Frankenswine", כפי שמכנים אותו המבקרים, הוא חזיר שעבר שינוי גנטי כדי לעכל ולעבד טוב יותר זרחן. זבל חזירים עשיר ב-phytate, סוג של זרחן, ולכן כאשר חקלאים משתמשים ב-, החומר הכימי חודר לקו פרשת המים וגורם לפריחת אצות המדללות חמצן במים והורגות חיים ימיים.

אז מדענים הוסיפו חיידק E. coli ו-DNA של עכבר לעובר חזיר. שינוי זה מקטין את תפוקת הזרחן של חזיר בשיעור של עד 70%, מה שהופך את החזיר ליותר ידידותי לסביבה.

סלמון הגדל במהירות

הסלמון המהנדס גנטית של AquaBounty גדל פי שניים מהר יותר מהזן הרגיל. החברה טוענת שלדג יש את אותם טעם, מרקם, צבע וריח כמו לסלמון רגיל, והוא יכול לעזור לטפל בבעיות דיג יתר. עם זאת, הוויכוח נמשך בשאלה האם הדג בטוח לאכילה או טוב לסביבה.

לסלמון אטלנטי מהונדס גנטית יש הורמון גדילה נוסף מסלמון צ'ינוק המאפשר לדג לייצר הורמון גדילה כל השנה. מדענים הצליחו לשמור על ההורמון פעיל על ידי שימוש בגן ​​מדג דמוי צלופח הנקרא זרבובית אוקיינוס, הפועל כ"מתג הפעלה" להורמון.

חלק מהמתנגדים מודאגים שאם הדג הזה היה אי פעם בורח או יוכנס למערכות אקולוגיות, זה עלול להיות קשור להתחרות על מינים מקומיים ולהפוך.

הה-FDA אישר את מכירת הסלמון בארה"ב ב-2015, לציון הפעם הראשונה שבה חיה מהונדסת גנטית אושרה למכירה בארה"ב

עגבניות 'פלאבר סאוור'

הFlavr Savrעגבנייה הייתה המזון הראשון שגדל מסחרית מהונדסים גנטית שקיבל רישיון למאכל אדם. על ידי הוספת גן אנטי-סנס, החברה מקליפורניה קלג'ין קיוותה להאט את תהליך ההבשלה של העגבנייה כדי למנוע ריכוך וריקבון, ובמקביל לאפשר לעגבניה לשמור על טעמה וצבעה הטבעיים.

ה-FDA אישר את ה-Flavr Savr ב-1994; עם זאת, העגבניות היו כל כך עדינות עד שהיה קשה להעביר אותן, והן יצאו מהשוק עד 1997. בנוסף לבעיות ייצור ומשלוח, דווח כי לעגבניות יש טעם תפל מאוד: "עגבניות ה-Flavr Savr עשו זאת" לא טעים כל כך בגלל המגוון שממנו הם פותחו, היה מעט מאוד טעם להציל", אמר כריסט ווטקינס, פרופסור לגננות באוניברסיטת קורנל.

עצים מהונדסים גנטית

עצים עוברים שינוי גנטי כדי לגדול מהר יותר, להניב עצים טובים יותר ואפילו לזהות התקפות ביולוגיות. תומכי עצים מהונדסים גנטית אומרים כי ביוטכנולוגיה יכולה לסייע בהיפוך כריתת היערות תוך סיפוק הביקוש למוצרי עץ ונייר. לדוגמה, עצי אקליפטוס אוסטרלי היוהשתנו כדי לעמוד בטמפרטורות הקפאה, ואורני לובולי נוצרו עם פחות ליגנין, החומר שנותן לעצים את קשיחותם.

עם זאת, מבקרים טוענים שלא ידוע מספיק על השפעתם של עצי מעצבים על הסביבה הטבעית שלהם - הם עלולים להפיץ את הגנים שלהם לעצים טבעיים או להגביר את הסיכון לשריפות בר, בין יתר החסרונות. ובכל זאת, ה-USDA נתן אישור במאי 2010 לארבורגן, חברת ביוטכנולוגיה, להתחיל בניסויי שדה עבור 260,000 עצים בשבע מדינות בדרום.

חיות זוהרות בחושך

בשנת 2007, מדענים דרום קוריאנים שינו את ה-DNA של החתול כדי לגרום לבעל החיים לזהור בחושך, ולאחר מכן לקחו את ה-DNA הזה ושבטו ממנו חתולים אחרים, ויצרו קבוצה של חתולים מנומרים ופלורסנטים. כך הם עשו זאת: החוקרים לקחו תאי עור מחתולות אנגורה טורקיות והשתמשו בווירוס כדי להכניס הוראות גנטיות להכנת חלבון ניאון אדום. לאחר מכן הם הכניסו את הגרעינים שהשתנו בגנים לתוך הביצים לצורך שיבוט, והעוברים המשובטים הושתלו בחזרה לתוך החתולים התורמים - מה שהופך את החתולים לאמהות הפונדקאיות עבור השיבוטים שלהם.

מחקר מוקדם יותר בטייוואן הביא לשלושה חזירים שזוהרו בירוק ניאון. וו שין-צ'יה, עוזר פרופסור במכון ובמחלקה למדעי בעלי החיים והטכנולוגיה של אוניברסיטת טייוואן הלאומית (NTU), מוצג עם אחד החזירים בתמונה למעלה.

מה הטעם ליצור חיית מחמד שמשמשת כמנורת לילה? מדענים אומרים שהיכולת להנדס בעלי חיים עם חלבונים פלואורסצנטיים תאפשר להם ליצור באופן מלאכותי בעלי חיים עם מחלות גנטיות אנושיות.

פחות גזים פרות

פרות מייצרות כמויות משמעותיות של מתאן כתוצאה מתהליך העיכול שלהן; הוא מיוצר על ידי חיידק שהוא תוצר לוואי של תזונה עשירה בתאית של פרות הכוללת דשא וחציר. מתאן תורם עיקרי - שני רק לפחמן דו חמצני - לאפקט החממה, ולכן מדענים פעלו להנדסה גנטית של פרה המייצרת פחות מתאן.

מדעני חקלאות מאוניברסיטת אלברטה זיהו את החיידק האחראי לייצור מתאן ותכננוקו בקר שיוצר 25% פחות מתאןמהפרה הממוצעת.

ביצי מרפא

מדענים בריטים יצרו זן שלתרנגולות מהונדסים גנטיתהמייצרים תרופות נגד סרטן בביציהן. לבעלי החיים נוספו ל-DNA שלהם גנים אנושיים כך שחלבונים אנושיים מופרשים ללבן של הביצים שלהם, יחד עם חלבונים רפואיים מורכבים הדומים לתרופות המשמשות לטיפול בסרטן העור ובמחלות אחרות.

מה בדיוק מכילות הביצים הנלחמות במחלות הללו? התרנגולות מטילות ביצים בעלות miR24, מולקולה בעלת פוטנציאל לטיפול במלנומה ממאירה ודלקת מפרקים, ואינטרפרון אנושי b-1a, תרופה אנטי-ויראלית הדומה לטיפולים מודרניים לטרשת נפוצה.

מפעלים הלוחמים בזיהום

מדענים מאוניברסיטת וושינגטון הםהנדסת עצי צפצפהשיכולים לנקות אתרי זיהום על ידי ספיגת מזהמי מי תהום דרך שורשיהם. לאחר מכן הצמחים מפרקים את המזהמים לתוצרי לוואי בלתי מזיקים המשולבים בשורשיהם, בגבעולים ובעלים שלהם או משתחררים לאוויר.

בבדיקות מעבדה, הצמחים המהונדסים הםמסוגל להסיר עד 91% של טריכלוראתילן- מזהם מי התהום הנפוץ ביותר באתרי Superfund בארה"ב - מתוך תמיסה נוזלית. צמחי צפצפה רגילים הסירו רק 3% מהמזהם.

צמחים סופר לוכדי פחמן

בני אדם מוסיפים כתשעה ג'יגהטון של פחמן לאטמוספירה מדי שנה, וצמחים ועצים סופגים כחמישה מהג'יגהטון הללו. הפחמן הנותר תורם לאפקט החממה ולהתחממות הגלובלית, אך מדענים פועלים ליצור צמחים ועצים מהונדסים גנטית המותאמים ללכידת עודף פחמן זה.

פחמן יכול לבלות עשרות שנים בתוך עלים, ענפים, זרעים ופרחים של צמחים; עם זאת, פחמן המוקצה לשורשי הצמח יכול לבלות שם מאות שנים. לָכֵן,חוקרים מקווים ליצור גידולי ביו-אנרגיה עם מערכות שורשים גדולותשיכול ללכוד ולאגור פחמן מתחת לאדמה. מדענים עובדים כעת על שינוי גנטי של צמחים רב שנתיים כמו סוויץ' גראס ומיסנתוס בגלל מערכות השורשים הנרחבות שלהם.

כרוב ארסי

מדענים לקחו את הגן שמתכנת רעל בזנבות עקרב וחיפשו דרכים לשלב אותו עם כרוב. למה שהם ירצו ליצור כרוב ארסי? להגביל את השימוש בחומרי הדברה ועדיין למנוע מזחלים לפגוע בגידולי כרוב. כרובים מהונדסים גנטית אלה יעשו זאתלייצר רעל עקרב שהורג זחליםכשהם נושכים עלים - אבל הרעלן משתנה כך שהוא לא מזיק לבני אדם.

עזים מסתובבות ברשת

משי עכביש חזק וגמיש הוא אחד החומרים היקרים ביותר בטבע, והוא יכול לשמש לייצור מגוון מוצרים - מרצועות מלאכותיות ועד מיתרי צניחה - אם רק נוכל לייצר אותו בקנה מידה מסחרי. בשנת 2000 הכריזה Nexia Biotechnologies שיש לה את התשובה: עז שייצרה חלבון קורי עכביש בחלב שלה.

חוקרים החדירו גן משי dragline של עכבישים ל-DNA של העזים בצורה כזו שהעזים ייצרו את חלבון המשי רק בחלב שלהן. לאחר מכן ניתן להשתמש ב"חלב המשי" הזה לייצור חומר דמוי רשת בשם Biosteel.