ONDERWERPEN

Biotechnologie toegepast op voedsel

Biotechnologie toegepast op voedsel


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Door National University of Quilmes

Alles wat we nodig hebben en willen weten over transgeen voedsel en zaden

De mensheid heeft gedurende tien tot vijftienduizend jaar planten gekweekt en geoogst. De meeste technologische innovaties in de landbouw hebben echter de afgelopen tweehonderd jaar plaatsgevonden. Deze omvatten zowel mechanisatie als hybridisatie, landbouwchemicaliën (herbiciden en pesticiden) en chemische meststoffen.

Al deze vorderingen zijn gerelateerd aan de veranderingen die plaatsvonden in samenlevingen: overgang van nomadisch leven naar zittend leven, bevolkingsgroei in steden en, fundamenteel, demografische groei.

De behoefte om steeds meer mensen te voeden en de behoefte aan voedsel met hogere voedingswaarden, waren twee van de grote uitdagingen van de mensheid.

Fokkers en telers gebruikten familiegelijkenis - "gelijkenis" - om de productiviteit van dieren en planten te verbeteren. Ze kozen er bijvoorbeeld voor om de grootste planten te kweken, of de sterkste, of de minst vatbare voor ziekten; Zo selecteerden en kozen landbouwproducenten die producten die zij gemakkelijk konden onderhouden en gebruiken bij de voedselproductie. Ze wisten het niet, maar ze maakten gebruik van genetische selectie.

De wetten die de overdracht van genetische kenmerken regelen, bleven een mysterie tot het einde van de 19e eeuw, toen de monnik Gregor Mendel erfelijkheid in tuinplanten (erwten) begon te bestuderen. Door zeer goed geplande experimenten en waarschijnlijkheidsberekeningen (aangezien hij een ervaren wiskundige was), kon hij concluderen dat sommige onzichtbare deeltjes erfelijke kenmerken droegen en dat deze kenmerken van generatie op generatie werden doorgegeven. Zoals we weten, werden deze wetten "herontdekt" in de eerste decennia van de 20e eeuw.

Tegen de jaren vijftig - meer bepaald in 1953 - vond een fundamentele verandering plaats in de biologische wetenschappen met de bepaling van de structuur van DNA (deoxyribonucleïnezuur). Het theoretische model, ontwikkeld door James Watson en Francis Crick, stelde wetenschappers in staat te begrijpen hoe genetische informatie in cellen wordt opgeslagen, hoe die informatie wordt gedupliceerd en hoe deze van generatie op generatie wordt doorgegeven.

Een revolutionaire technologische sprong deed zich voor in de jaren 70 toen genetische informatie begon te worden verwerkt, dat wil zeggen, om te weten hoe een gen (DNA-fragment met de informatie voor een bepaald eiwit) van de ene soort in een andere of van een individu van een soort moet worden geplaatst in een ander individu van dezelfde soort.

Dit, bekend als genetische manipulatie of recombinant ADINI-technologie, bracht ons ertoe om menselijke medicijnen (zoals insuline, groeihormoon of erytropoëtine) te produceren in hoeveelheden en kwaliteiten die voorheen onmogelijk te produceren waren.

Hiervoor was het nodig om de eerste transgene bacteriën te produceren, dat wil zeggen om andere genen in de cel van micro-organismen te plaatsen om bijvoorbeeld humane insuline te produceren.

Later konden genen met specifieke eigenschappen worden geïntroduceerd in dierlijke cellen, in insectencellen, in gisten (zoals die gebruikt worden in brouwerijen en bakkerijen), in dieren en vooral in planten.

Biotechnologie is een nieuwe informatietechnologie die nauw verbonden is met de vooruitgang van de wetenschap, waarin er vandaag de dag praktisch geen duidelijke scheiding is tussen onderzoek en toepassing.

Plantaardige biotechnologie:

Eeuwenlang hebben landbouwproducenten gewassen verbeterd door selectie en hybridisatie, de gecontroleerde bestuiving van planten. Biotechnologie in planten is een uitbreiding van deze technieken, maar met het belangrijke verschil dat hierdoor een grotere verscheidenheid aan genetische informatie met grotere precisie en controle kan worden overgedragen.

Traditionele plantenteelt omvat het kruisen van honderden genen, terwijl biotechnologie de overdracht van slechts één of enkele van de gewenste genen mogelijk maakt. Op deze manier maakt deze technologie het mogelijk om cultivars te verkrijgen en te ontwikkelen met bepaalde specifieke gunstige eigenschappen en om ongewenste eigenschappen te elimineren of te bestrijden.

Zo ontstonden de eerste transgene planten die eigenschappen hebben van resistentie tegen herbiciden, insecten en ziekten; daarna volgden degenen die de mogelijkheid hebben om genen in te bouwen om aminozuren te produceren (basen voor de opbouw van eiwitten), vitamines, vetzuren die gunstig zijn voor onze voeding, enz., maar ook degenen die leiden tot verbetering van de industrie: katoenplanten met nieuwe kenmerken van hun vezels of die die biologisch afbreekbare kunststoffen produceren.

Ten slotte is de productie van geneesmiddelen (vaccins, antilichamen of anticoagulerende eiwitten) al begonnen te worden ontwikkeld in planten en dieren, wat moleculaire pharming wordt genoemd (zoiets als ', moleculaire agrofarmaceutica') in wat verwijst naar productie en nutraceutica (of '' nutritionele medicijnen ') aan producten.

Deze grote verandering is al begonnen en transgene herbicideresistente planten zijn de eerste manifestatie ervan.

Wat is een transgene plant?

Een transgene plant is niets meer en niets minder dan een plant waarin een extra gen is geïntroduceerd (dat wil zeggen, een deel van het DNA dat de nodige informatie heeft om de synthese van een eiwit te laten plaatsvinden) van een ander organisme, ofwel van een ander plant, van een bacterie of zelfs van een dier. Daarom wordt het transgeen genoemd, omdat er een nieuw gen is toegevoegd aan de meer dan 100.000 die het van nature al had.

Waarom wordt er een nieuw gen aan een plant toegevoegd?

In het algemeen om het een speciale eigenschap te geven die nuttig is voor de producent, zoals resistentie tegen herbiciden, insectenplagen, virussen of extreme omstandigheden. Kortom, er wordt gezocht naar verbeterde gewassen.

In Argentinië worden transgene cultivars volop gebruikt; de meest voorkomende is RR-soja, met resistentie tegen glyfosaat, hoewel er ook andere cultivars zijn, zoals maïs met resistentie tegen aanvallen van insecten van de Lepidoptera-familie.

Hoe maak je een transgene plant?

De eerste transgene laboratoriumplanten werden ontwikkeld in de jaren 80. Wetenschappers maakten gebruik van gadgets gemaakt door een natuurlijk voorkomende bacterie, die planten infecteert en zeer karakteristieke tumoren produceert. Deze bacterie heet Agrobacteríum tumefacíens (At) en om te overleven zet hij zich in om vreemde genen in de planten te introduceren die hem vervolgens van voedingsstoffen voorzien. Kortom, het produceert al duizenden jaren op natuurlijke wijze transgene planten.

Het werkingsmechanisme van At is als volgt: een stengel of blad van een plant met een klein oppervlakkig wondje wordt geïnfecteerd door de bacteriën, die het weefsel koloniseren, zoals bij elke infectie. De volgende stap & # 8209; in tegenstelling tot andere bacteriële infecties & # 8209; Daarbij slaagt hij erin om in de plantencellen van het plantenweefsel een deel van het DNA, dat meerdere genen bevat, in te brengen. Het geïntroduceerde deel van het DNA wordt afgebakend door goed herkenbare uiteinden en (op de een of andere manier nog niet bepaald) integreert het met de rest van de genen van de plantencellen. Deze geïntroduceerde genen, in het algemeen 'tumorgenen' genoemd, produceren eiwitten zoals elk ander gen, maar in tegenstelling tot natuurlijke planteneiwitten worden deze eiwitten gebruikt om verbindingen te synthetiseren die de bacteriën van voedingsstoffen voorzien en die bovendien de ongecontroleerde groei van planten veroorzaken. weefsel dat de karakteristieke tumor van infectie met At produceert.

Door dit werkingsmechanisme van de bacteriën te ontrafelen, hebben wetenschappers de eerste procedures ontwikkeld om genetisch gemodificeerde planten in het laboratorium te verkrijgen & # 8209 ;. Als de tumorgenen van het deel van het DNA dat At in de plant inbrengt, worden vervangen en in plaats daarvan andere genen worden ingebracht die eiwitten maken die de plant een gewenst kenmerk kunnen geven, krijgen we een transgene plant, verbeterd voor de landbouw.

Met deze technieken werden de eerste transgene planten ontwikkeld en de genen die werden gebruikt om nieuwe eigenschappen aan de gemodificeerde planten te geven, waren genen van bacteriën die bijvoorbeeld resistentie bieden tegen lepidoptera-insecten. Dit is het geval met de genen die cry worden genoemd en die bezeten zijn door de bacterie Bacillus thuringíensís, die een reeks eiwitten vervaardigt die het maagepitheel vernietigen van de insecten die ze consumeren. Toen deze genen werden geïsoleerd, werden ze door middel van Agrobacterium tumefaciens in verschillende cultivars geïntroduceerd, waardoor de bestrijding van sommige plagen werd bereikt.


Video: Nederland Zingt: Wat de toekomst brengen moge (Mei 2022).