Genteknik Föreläsning nr 4

Genteknik Hit räknas metoder för att Undersöka gener Överföra gener Förändra arvsanlag Traditionell djur- och växtförädling har egentligen inte med genteknik att göra.

Den moderna gentekniken Används t.ex. för att framställa insulin Den traditionella biotekniken används För att förädla växter och djur Framställa produkter med hjälp av bakterier eller svamp Penicillin Filmjölk Jäst bröd

Insulintillverkning Ett enzym används för att klippa loss en del av DNA som innehåller genen för tillverkning av insulin. En DNA ring i en bakteriecell öppnas med hjälp av ett enzym. (kemisk sax) Den mänskliga genen klistras in i bakteriecellens DNA Den nya genmodifierade bakterien odlas och producerar nu insulin.

Referens: Nationalencyklopedien ”Genteknik”

Gentester Med hjälp av ett DNA test kan man skapa en DNA profil. En DNA profil kan jämföras med ett fingeravtryck men är betydligt säkrare. Används ofta vid brottsplats-undersökningar Man kan använda Blod Hårstrån Hud Saliv Sperma Fostervatten

Källa: NE ”DNA PROFIL”

PCR metoden En DNA-profil består av en kombination av resultat från tio bestämda positioner i DNA. De valda områdena är sådana där DNA består av s.k. STR (mikrosatelliter, se repetitivt DNA), sekvenser av upp till fem nukleotider som upprepas ett flertal gånger. Analysresultatet består för varje position av en siffra som anger antalet upprepningar, i realiteten oftast två sådana siffror, eftersom individen har DNA från båda föräldrarna. Därtill utförs könsbestämning med hjälp av analys av genen för tandemaljproteinet amelogenin; genen finns på könskromosomerna och har olika struktur på X- resp. Y-kromosomen.

PCR metoden I vissa fall är det DNA som tillvaratagits av så dålig kvalitet (ålder, förruttnelse) att den beskrivna analysen av cellkärn-DNA inte är möjlig. I sådana fall är det ibland möjligt att analysera det DNA som finns i cellernas mitokondrier. Detta DNA är ofta bättre bevarat och finns i flera tusen exemplar per cell, vilket medför hög sannolikhet att finna intakta molekyler. Eftersom varje mitokondrie-DNA-molekyl är liten (mindre än 17 000 nukleotider jämfört med det nukleära genomets nära 3 000 miljoner nukleotider) är möjligheterna att påvisa säkra likheter eller skillnader mellan individer mindre omfattande.

DNA profiler Används även till annat än brottsplatsunderökningar T.ex. faderskapsutredningar Identitetskontroll av asylsökande (frivillig)

Dolda anlag Med gentekniska undersökningsmetoder kan man ta reda på om en person är bärare av ett recessivt anlag Det kan handla om Cystisk fibros som är en störning i cellernas förmåga att utsöndra vatten vilket kan påverka lungfunktion, matsmältning och en rad andra kroppsfunktioner

Fosterdiagnostik Ultraljudsundersökningar används rutinmässigt Fostervattensprov Cellprov från moderkakan Om man befarar att barnet kan få en allvarlig ärftlig sjukdom kan man göra en provrörsbefruktning. När ägget har delat sig några gånger tar man några celler och undersöker om de är bärare av det sjukdomsalstrande anlaget.

Genteknik som bot av sjukdomar Diagnos med hjälp av genteknik kan bestämma vilken typ av infektion det rör sig om. Tillverkning av läkemedel. Insulin och tillväxthormon

Genterapi En metod att ersätta sjukdomsalstrande gener med friska gener. Ex SCID, sjukdom där man saknar ett fungerande immunförsvar. Stamceller från benmärgen plockas ut. Ett virus får den friska genen Det modifierade viruset ”infekterar” stamcellerna De modifierade stamcellerna återförs till benmärgen som nu börjar producera blodceller med det saknade ämnet, proteinet, så att ett fungerande immunförsvar kan byggas upp.

Xenotransplantationer Det råder brist på organ för transplantation. T.ex. hjärtan, njurar och andra organ Forskning pågår för att sätta in mänskligt DNA i djur. Organ från ett sådant djur skulle accepteras av människokroppen och inte stötas bort. Hittills har man ej lyckats

Stamceller Fosterstamceller har ännu ej specialiserats och kan utvecklas till vilken typ av celler som helst Mogna stamceller har börjat utvecklas till en speciell typ av cell Mogna stamceller kan odlas och t.ex. bilda ben, brosk eller hud Framtidsförhoppningar finns om att kunna odla fram hela organ. 2006 lyckades man odla fram en urinblåsa.

Växt och djurförädling En uråldrig teknik Genom urval förbättras en växt eller ett djurs egenskaper. Man väljer ut individer med en önskad egenskap och låter denna fortplanta sig. Det kan t.ex. handla om vete. Genom att para en grupp med särskilt tåliga ax med en annan grupp som tål frost skapas en ny individ med bägge dessa egenskaper.

Djurförädling Gen urval och målmedveten korsning har man odlat fram en mängd olika raser. Kor som ger mycket mjölk. Kor som producerar mycket kött Höns som lägger många ägg Djur som är särskilt motståndskraftiga mot vissa sjukdomar. I princip är djurförädling svårare än växtförädling eftersom Djur får färre avkommor

Belgian Blue En köttproducerande ko som började utvecklas under slutet av 1800-talet. På1960-talet utvecklades en del av individerna till homozygota anlag för dubbellår. De har dubbla muskeluppsättningar. Belgian Blue kan inte föda ungar på egen hand. Kalvarna måste förlösas med kejsarsnitt

Kloning Med hjälp av kloning kan en egenskap bevaras. T.ex. sticklingar av potatis eller jordgubbar. Även kloning av kor och travhästar förekommer

GMO Genmodified organism En gen med en viss egenskap överförs till en nyttoväxt. Det kan handla om egenskaper som: Frosttålighet Immunitet mot vissa sjukdomar Förmåga att producera insektsgift

Risker med GMO I matsmältningen förstörs DNA Man blir inte en ko för att man äter hamburgare! Däremot kan det innebära en risk för ekosystemet. Om en egenskap från en GMO sprids okontrollerat kan det få oanade effekter.

Svensk Lagstiftning Mat som innehåller mer än 0,9% GMO ska märkas. Denna GMO ska vara riskbedömd och godkänd. Enzymer, aminosyror och vitaminer framställda av GMM, genmodified microorganism, behöver inte märkas. Djur som utfodrats med genmodifierat foder behöver inte märkas. USA har en mer tillåtande lagstiftning till GMO där ingen märkning krävs.

Läs själva sid 348-349 En intervju med en svensk gentekniker och hennes syn på genmodifiering.

Fördelar och nackdelar med genteknik Lösa hälsoproblem t.ex. ris med a-vitamin Framställning av läkemedel Reparera skadade organ Förhindra spridning av resistenta sjukdomsanlag Risk för påverkan på ekosystem genom okontrollerad spridning av gener Andra egenskaper t.ex. antibiotikaresistens

Gen-etik Embryonala stamceller, fosterstamceller Överblivna ägg från provrörsbefruktningar odlas. En odling från ett befruktat ägg kallas stamcellslinje I Sverige finns 10% av de ca 300 stamcellslinjer som finns i hela världen USA vill köpa svenska stamcellslinjer Diskussioner om när mänskligt liv uppstår

Studera Läs sid 340-353 Arbeta med instuderingsfrågor eller din ”egna” instuderingsteknik Läs särskilt sid 348-349 Ta ställning! För eller emot GENTEKNIK!