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
brottsplatsundersökningar
•
•
•
•
•
•
•
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. Ykromosomen.
PCR metoden
• I vissa fall är det DNA som tillvaratagits av så dålig kvalitet
(ålder, förruttnelse) att den beskrivna analysen av cellkärnDNA 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!
