WikiDer > Технология ограничения генетического использования

Genetic use restriction technology
«Ген терминатора» перенаправляется сюда. Для терминаторов транскрипции ДНК см. Терминатор (генетика).
Такие растения, как бесплодный сорт хлопчатника, были выращены в лабораториях с использованием GURT.[1]

Технология ограничения генетического использования (ГУРТ), также известный как терминатор технологии или же семена самоубийства, это название предлагаемых методов ограничения использования генетически модифицированные растения путем активации (или деактивации) некоторых генов только в ответ на определенные стимулы, особенно для того, чтобы вызвать бесплодие семян второго поколения.[2][3] Разработка и применение GURT - это, прежде всего, попытка фермеров из частного сектора повысить степень защиты своих инноваций.[4] Изначально технология была разработана в рамках соглашения о совместных исследованиях и разработках между Служба сельскохозяйственных исследований из Министерство сельского хозяйства США и Компания Delta and Pine Land в 1990-х годах и еще не коммерчески доступен.[5]

Вспомогательный орган по научным, техническим и технологическим консультациям (ВОНТТК) впервые сообщил о ГТОИ ООН. Конвенция о биологическом разнообразии[2] и обсуждены на 8-й Конференции Сторон Организации Объединенных Наций Конвенция о биологическом разнообразии в Куритиба, Бразилия, 20–31 марта 2006 г.

Процесс

Процесс GURT, который использует биологические сигналы для выработки ферментов, вырезающих блокирующую последовательность.

Из-за постоянного развития технологии и постоянной защиты патентов, которые ее разрабатывают, многие описания GURT отличаются от других. Тем не менее, основные описания многих ГУРТ похожи.[6] Этот процесс обычно состоит из четырех генетических компонентов: гена-мишени, промотора, переключателя признаков и генетического переключателя, иногда с немного разными названиями в разных статьях.

Например, типичный GURT работает аналогично следующему: завод с технологией GURT имеет цель ген в его ДНК который выражается при активации промоторный ген. Однако он отделен от гена блокирующая последовательность что предотвращает доступ промоутера к цели. Когда завод получает заданный внешний вход, генетический переключатель в растении принимает входной сигнал, усиливает его и преобразует в биологический сигнал. Когда переключатель черт получает усиленный сигнал, он создает фермент что обрезает блокирующую последовательность. Наконец, с удалением блокирующей последовательности ген-промотор может заставить целевой ген экспрессироваться в растении.[6][7]

В других версиях процесса оператор должен связываться с переключателем признака, чтобы он произвел ферменты, вырезающие последовательность блокатора. Однако есть репрессоры, которые связываются с переключателем признака и мешают ему это сделать. В этом случае, когда применяется внешний вход, репрессоры связываются с ним, а не с переключателем признака, позволяя создавать ферменты, которые разрезают последовательность блокатора, и признак выражается.[8]

Другие варианты GURT широко варьируются, включая такие системы, как разрешение генетическому переключению напрямую влиять на последовательность блокатора и обходить необходимость переключения признака.[8]

Варианты

Концептуально существует два типа ГТОИ.[9][10] Первыми были разработаны V-GURT, патенты на которые были получены в 1990-х годах, а T-GURTS были разработаны позже и иногда считаются вторым поколением V-GURTS.[8] Различия между двумя типами GURT в основном зависят от того, что делает целевой ген, когда он активируется.

Специфический для сорта

Технологии ограничения генетического использования для конкретных сортов (V-GURT) производят стерильные семена, поэтому семена урожая нельзя использовать в качестве семян, а только для продажи в качестве еды или корма.[5] Когда растение достигает определенной репродуктивной стадии своего цикла, начинается процесс активации целевого гена. В V-GURT целевой ген известен как ген-разрушитель и обычно представляет собой цитотоксин что ухудшает ДНК или РНК завода. В результате получается нефункционирующее семя, которое не может вырасти в растение.[6] V-GURT не окажут немедленного воздействия на большое количество преимущественно западных фермеров, которые используют гибридные семена, поскольку они не производят собственных посадочных семян, а вместо этого покупают специализированные гибридные семена у семеноводческих компаний. Однако в настоящее время около 80 процентов фермеров как в Бразилии, так и в Пакистане выращивают сельскохозяйственные культуры на основе семян, сохраненных от предыдущего урожая.[11] Следовательно, сопротивление внедрению технологии GURT в развивающихся странах оказывается сильным.[11] Технология ограничена на уровне разновидностей растений, отсюда и термин V-GURT.

Специфическая черта

Технологии ограничения генетического использования по конкретным признакам (T-GURT) - это второй тип GURT, который может модифицировать культуру таким образом, что генетическое улучшение, внесенное в культуру, не будет работать, пока растение не будет обработано определенным химическим веществом.[12][5] Химическое вещество действует как внешний источник, активируя целевой ген. Одним из отличий T-GURT является возможность того, что ген может включаться и выключаться с различными химическими воздействиями, что приводит к одному и тому же включению или выключению ассоциированного признака. С помощью T-GURT семена можно было бы сохранить для посадки при условии, что новые растения не получат никаких улучшенных характеристик, если не будет добавлен внешний ввод. Технология ограничена на уровне признаков, отсюда и термин T-GURT.

Возможное использование

Есть несколько предлагаемых вариантов использования GURT, которые могут принести пользу как предприятиям, так и фермам.

Нежизнеспособные семена, полученные на растениях V-GURT, могут уменьшить размножение добровольные растения. Растения-добровольцы могут стать экономической проблемой для более крупных механизированных систем земледелия, включающих севооборот.[5] Кроме того, под теплым влажным урожай В условиях без V-GURT зерно может прорастать, что снижает качество производимого зерна. Вероятно, эта проблема не возникнет при использовании сортов зерна V-GURT.[5] Использование технологии V-GURT также может предотвратить утечку трансгены в диких родственников и помочь уменьшить воздействие на биоразнообразие. Культуры, модифицированные для производства непродовольственных товаров, могут быть оснащены технологией GURT, чтобы предотвратить случайную передачу этих свойств культурам, предназначенным для производства продуктов питания.[5]

Одним из первоначально предложенных вариантов использования GURT было их использование в качестве альтернативы, чтобы удержать фермеров от повторного использования запатентованных семян в случае, если типичные биологические патенты не существуют или не соблюдаются.[5] Использование T-GURT компаниями было предложено для продажи традиционных семян, которые приобретают особые функции только при опрыскивании определенным химическим активатором, продаваемым компанией.[12]

Полемика

По состоянию на 2006 год семена GURT не продавались нигде в мире из-за противодействия фермеров, потребителей, коренные народы, НПО, и некоторые правительства. Используя эту технологию, компании, производящие технологии ограничения генетического использования, потенциально могут получить гораздо больший доход, потому что проданные семена не смогут быть перепроданы. Другая проблема заключается в том, что это сильно повлияет на фермеров, закупающих семена, поскольку им придется покупать новые семена каждый год. Утверждалось, что это приведет к повышению цен на продукты питания.[13] Есть опасения, что семена GURT могут вызвать значительное сокращение биоразнообразия и угрожать местным видам растений.[14] Однако сторонники технологии оспаривают эти утверждения, утверждая, что, поскольку гибридные растения, не содержащие ГМО, используются таким же образом, а семена GURT могут помочь фермерам справиться с перекрестным опылением, преимущества перевешивают потенциальные недостатки.[15]

В 2000 году Конвенция Организации Объединенных Наций о биологическом разнообразии рекомендовала де-факто мораторий о полевых испытаниях и коммерческой реализации семян терминатора; мораторий был подтвержден, и формулировки были усилены в марте 2006 г. на заседании КС8 UNCBD.[16] В частности, мораторий рекомендовал, чтобы из-за отсутствия исследований потенциальных рисков технологии не разрешалось проводить полевые испытания GURT или продуктов, использующих их, до тех пор, пока для этого не будет достаточно обоснованной причины. Индия и Бразилия приняли национальные законы, запрещающие эту технологию.[11]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Гены терминатора: вот еще одна неприятная проблема, в которую нас втянула биотехнология». Обнаружить. 1 августа 2003 г.. Получено 11 декабря 2018.
  2. ^ а б А., Джефферсон, Ричард; Дон, Байт; Карлос, Корреа; Херардо, Отеро; Кальвин, Квалсет (1999-04-30). «Генетические технологии ограничения использования». Зенодо. Дои:10.5281 / zenodo.1477499.
  3. ^ Eaton, D.J.F .; ван Тонгерен, доктор Ф.В. (март 2002 г.). «Генетические технологии ограничения использования (GURT): потенциальные экономические последствия на национальном и международном уровнях». Получено 18 октября 2018.
  4. ^ Eaton, D.J.F .; ван Тонгерен, доктор Ф.В. (март 2002 г.). «Генетические технологии ограничения использования (GURT): потенциальные экономические последствия на национальном и международном уровнях». Получено 18 октября 2018.
  5. ^ а б c d е ж грамм www.worldseed.org, Международная федерация семян. «Генетические технологии ограничения использования (Бангалор, июнь 2003 г.)» (PDF). (Документ с изложением позиции в поддержку разработки V-GURT)
  6. ^ а б c Йи Санг Реджинальд Дж. Миллвуд К. Нил Стюарт мл. «Технологии ограничения использования генов для биоконфайнмента трансгенных растений» 4 июня 2013 г.
  7. ^ https://www.biofortified.org/2015/12/gmos-and-patents-part-1-terminator-genes/ Дата обращения 19 октября 2018.
  8. ^ а б c Лука Ломбардо. «Генетические технологии ограничения использования: обзор» 17 июля 2014 г.
  9. ^ Патрик Хеффер. Биотехнология: современный инструмент улучшения производства продуктов питания в семеноводческой политике и программах для стран Центральной и Восточной Европы, Содружества Независимых Государств и других стран с переходной экономикой. Документ ФАО по растениеводству и защите растений 168. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций, 2001 г.
  10. ^ Джефферсон Р.А. и др. Генетические технологии ограничения использования: Техническая оценка набора новых технологий, которые стерилизуют или снижают агрономическую ценность семян второго поколения, как показано в патенте США № 5723765 и WO 94/03619. Документ эксперта, подготовленный для Секретариата 30 апреля 1999 г.
  11. ^ а б c Хайдер Ризви, «БИОРАЗНООБРАЗИЕ: не продавайте« семена самоубийц », предупреждают активисты», Информационное агентство Интер Пресс Сервис, 21 марта 2006 г.
  12. ^ а б «Генетические технологии ограничения использования (GURT)». 2007-05-04. Проверено 17 октября 2018 г.
  13. ^ «Этическая экспертиза генетических технологий ограничения использования» (PDF). 20 ноября 2008 г.. Получено 6 июня, 2018.
  14. ^ https://intercontinentalcry.org/women-are-on-the-frontlines-of-a-race-against-time-to-save-native-seeds/ Проверено 17 октября 2018 г.
  15. ^ https://fafdl.org/gmobb/the-myth-and-reality-of-terminator-seeds/ Проверено 17 октября 2018 г.
  16. ^ "Мораторий". Запрет Терминатора. Архивировано из оригинал 16 декабря 2013 г.. Получено 12 декабря 2013.

внешняя ссылка