211service.com
Strzał w ciemności
Początki inżynierii genetycznej były dość prymitywne, zwłaszcza dla genetyków roślin. Jednak technologia wprowadzania do roślin genów nadających cechy, takie jak odporność na szkodniki, zrewolucjonizowała współczesne rolnictwo. Dzisiaj za praktycznie wszystkie genetycznie modyfikowane uprawy soi i kukurydzy uprawiane w Stanach Zjednoczonych odpowiada urządzenie wywodzące się z innego rodzaju walki ze szkodnikami. Nazywano go pistoletem genowym.
Wszystko zaczęło się w 1983 roku, kiedy hodowca roślin z Cornell University, John Sanford, zwrócił się w stronę biotechnologii, szukając sposobu na pokonanie długiego i przypadkowego procesu zapylenia krzyżowego, powszechnie stosowanego do tworzenia nowych roślin. Jednak penetracja grubych ścian komórkowych rośliny w celu dostarczenia nowych genów dla określonych, pożądanych cech była wyzwaniem. Tocząc wojnę przeciwko inwazji wiewiórek na podwórku za pomocą pistoletu BB, Sanford pomyślał o użyciu podobnego pistoletu do wystrzeliwania genów przez ściany komórkowe. Zwrócił się do Edwarda Wolfa i Nelsona Allena, inżynierów z Cornell’s Nanofabrication Facility, o pomoc w projektowaniu pocisków dostarczających DNA. Duet zdecydował, że mikroskopijne cząsteczki wolframu można pokryć pożądanymi genami i wystrzelić bezpośrednio do komórek za pomocą pistoletu. Wstępne testy obejmowały zwykły pistolet pneumatyczny.
Ta historia była częścią naszego wydania z grudnia 2001 r.
- Zobacz resztę numeru
- Subskrybuj
Theodore Klein, stażysta w laboratorium Sanforda, przetestował schemat na pierwszym temacie: cebuli. Ale ponieważ naukowcy nie byli w stanie kontrolować wybuchów powietrza z pistoletu – cząsteczki albo nie przeniknęły do komórek, albo je zniszczyły – wczesne próby często pozostawiały ściany laboratorium poplamione kawałkami cebuli. Zespół Sanforda opracował następnie urządzenie do używania ładunków prochowych kalibru .22, które zapewniały większe prędkości i mniejsze wstrząsy. W tym systemie specjalnie zaprojektowany pocisk z tworzywa sztucznego ładował się w dół lufy pistoletu, pokrywając się śrutem. Na końcu lufy pocisk uderzył w metalową blachę, wysyłając cząsteczki z dużą prędkością przez mały otwór w arkuszu do komórek. W ciągu kilku miesięcy eksperymenty z cebulą zadziałały. W połowie lat osiemdziesiątych zespół wprowadził również obce geny do tytoniu, pszenicy i soi.
W 1990 roku Cornell sprzedał prawa do technologii firmie DuPont. Od tego czasu pistolety genowe przeszły kilka udoskonaleń, dzięki czemu są znacznie bardziej precyzyjne. Tymczasem naukowcy z Monsanto, Washington University w St. Louis i Ghent University w Belgii opracowali konkurencyjną metodę wykorzystującą bakterię do wstrzykiwania DNA do komórek roślinnych. Genetycy roślin stosują teraz obie metody z równą częstotliwością do genetycznego modyfikowania upraw.