Geneetika arengu etapid
Geenitehnoloogia teke ja areng (1970...)
Esimene transgeenne loom (isend, kellesse on viidud võõrast DNA-d ning sellega isendi pärilikkust muudetud) valmistati USA-s 1975.a. Hiire organismi viidi inimahvi geen ja pandi seal tööle, kuid see muutus ei osutunud pärilikuks. Samas laboris saadi 1977.a. esimene transgeensete hiirte liin ja 1988.a. nn. Harvardi onkohiir st. hiire genoomiga liideti vähktõbe põhjustav geen (onkogeen).
1975 aastal siirdas inglane John Gurdon kannuskonna keharaku tuuma kannuskonna munarakku. Munarakk arenes kulleseks, siis hukkus.
1980-ndatel aastatel valmistati nn. “superhiired” st. hiirte genoomiga liideti roti kasvuhormooni geen, mille tulemusena mitmekordistus kasvuhormooni süntees hiirte kehas ja nad kasvasid roti suuruseks
1983.a. lisati hiirte embrüotele inimese kasvuhormooni geen, mille tulemusena saadi „superhiired“, kes pärandasid oma muutunud geneetilise info edasi ka oma järglastele.
1984.a. õnnestus Inglise teadlastel liita kitse ja lamba embrüo rakud. Liitembrüo viidi retsipiendi emakasse, kes tõi ilmale lamba ja kitse hübriidi; kitslamba (kimäär).
Võeti kasutusele knock-out ehk suunatud mutageneesi teooria – munarakku mõjutatakse veidi hilisemas arengustaadiumis ning purustatakse või lüüakse välja mõni geen. Nii saab teada selle geeni ülesanded (mingi tunnus jääb välja arenemata).
USA-s loodi E. coli bakteri tüvi, mis on võimeline tarbima põllumajandusjääke, komposti, tahkeid prügijäätmeid ja vanapaberi massi, muutes need kõik etanooliks.
USA armee teadlased lisasid bakteritesse geene, mis sarnanevad ämblike siidist võrguniitide tootmist reguleerivate geenidega. Ämblikuniit on üks tugevamaid teadaolevaid kiudaineid üldse. Teadlased loodavad, et kunagi kasvatatakse siidniiti produtseerivaid baktereid suurtes tööstuslikes vannides ja saadud niiti käsutatakse paljude erinevate toodete valmistamisel, alustades lennukidetailidest ja lõpetades kuulikindlate vestidega.
1996.aastal lasti Floridas loodusesse esimene geneetiliselt muundatud putukas - kiskjalest. Florida Ülikooli teadlased loodavad, et see hävitab kõik ülajäänud lestaliigid, kes tekitavad tõsist kahju maasikatele ja teistele kultuurtaimedele. California Ülikooli uurijate grupp on lisanud surmava geeni roosa öölase genoomi. See on röövik, kes põhjustab igal aastal Ameerika puuviljaväljadele miljonitesse dollaritesse ulatuvat kahju. Tapjageen aktiveerub putuka järglastel ja hävitab noored röövikud enne, kui nad jõuavad puuvillataimi kahjustada, paarituda ja järglased ilmale tuua. Teadlased loodavad geneetiliselt muundatud öölased kasvatada täisealisteks ning nad vabasse loodusesse lasta, et nad seal paarituksid seal oma metsikute liigikaaslastega. Nende järeltulijad kannaksid juba tapjageeni ja sureksid taolise uue kahjuri tõrje mooduse tulemusel massiliselt.
Teadlased püüavad aretada geneetiliselt muundatud suure produktiivsusega "superloomi". Samuti töötatakse pingsalt uute transgeensete loomade saamise nimel, kes oleksid ravimeid ja muid keemilisi aineid tootvad "keemiatehased" ning elundite siirdamiseks vajalike organite doonorid.
Austraalias on teadlased aretanud uue geneetiliselt muundatud seatõu, kelle kaaluiive on 30% suurem kui tavalistel sigadel ja kes seetõttu saavutavad tapakaalu 7 nädala võrra varem. Tavalised sead saavutavad tapakaalu (100 kg) 180-190 päeva ehk 6-7 kuu vanuselt.
Austraalia teadlased on loonud geneetiliselt muundatud lambatõu, kes kasvab 30% kiiremini kui tavalised lambad. Tavalised lambad saavutavad tapakaalu (45-55 kg) 42- 70 päeva ehk 6-10 nädala vanuselt. Käesoleval hetkel püüavad teadlased lisada lamba genoomile geeni, mis paneks kiiremini kasvama ainult nende villa.
1996. aastal näitas Šotimaal Roslini Instituudis töötava Ian Wilmuti juhitav teadlasterühm, et 8-10 päeva vanusest lamba embrüost võetud rakutuum võib siirdamisel munarakku, mille oma tuum on eemaldatud, normaalselt talitlema hakata ning sellisest rakust võib areneda terve lambatall.
1997.aastal sündis USA-s Rosie nimeline transgeenne vasikas, Šotimaal kloonitud lammas Dolly, varsti ka teine kloonitud lammas Polly.
Kloonitud loomi saab käsutada tulevikus elundite siirdamiseks vajalike organite allikana.
Johns Hopkinsi Ülikooli teadlased on lisanud lestalt pärineva "külmumisvastase" geeni ahvena ja forelli geneetilisse koodi, eesmärgiga muuta need kalaliigid vastupidavamaks jahedama vee suhtes, luues täiesti uusi teenimisvõimalusi põhjapoolsemate riikide kaluritele. Hopkinsi uurimisrühm on lisanud viljastatud kalamarjale ka imetajate kasvuhormooni geeni, saades sel teel kiiremini kasvavaid ja suuremaid kalu.
Üks teadlasterühm püüab luua steriilset lõheliiki, kes, selle asemel, et ette võtta raske kudemisretk, jääks kogu eluks pidama avamerele.
Suur osa merebioloogilisest uurimistööst on pühendatud geneetiliselt kohandatud kalaliikide väljatöötamisele, keda oleks võimalik kloonimise abil massiliselt reprodutseerida ning üles kasvatada.
Teadlased loodavad, et varsti hakkab merendusbiotehnoloogias aset leidev "sinine revolutsioon" põllumajanduses toimuvale "rohelisele revolutsioonile" tõsist konkurentsi pakkuma.
Tänapäeval kasutavad miljonid inimesed geneetiliselt muundatud ravimeid südamehaiguste, vähi, AIDS-I ja insuldi raviks. See on üks murdosa neist võimalustest, mida biotehnoloogiasajand inimkonnale tõotab.
Paljude geneetikalaborite teadlased töötavad pingsalt ohtlikke nakkushaigusi levitavate putukate geneetiliste omaduste muutmise kallal, eesmärgiga likvideerida nende võime nakkushaigusi edasi kända. Ühe näitena võib tuua malaariasääsed. Geneetiliselt muundatud sääskede süljenäärmed on teistsuguse ehitusega ja nad ei ole enam võimelised ohvrite verd imedes neid malaariaparasiitidega nakatama.
Inimkond on hakanud põhjalikult ümber kujundama oma senikehtinud arusaamu eksistentsist, et sobitada need oma uude organisatsioonilisse suhtesse ülejäänud maailmaga.
1975 aastal siirdas inglane John Gurdon kannuskonna keharaku tuuma kannuskonna munarakku. Munarakk arenes kulleseks, siis hukkus.
1980-ndatel aastatel valmistati nn. “superhiired” st. hiirte genoomiga liideti roti kasvuhormooni geen, mille tulemusena mitmekordistus kasvuhormooni süntees hiirte kehas ja nad kasvasid roti suuruseks
1983.a. lisati hiirte embrüotele inimese kasvuhormooni geen, mille tulemusena saadi „superhiired“, kes pärandasid oma muutunud geneetilise info edasi ka oma järglastele.
1984.a. õnnestus Inglise teadlastel liita kitse ja lamba embrüo rakud. Liitembrüo viidi retsipiendi emakasse, kes tõi ilmale lamba ja kitse hübriidi; kitslamba (kimäär).
Võeti kasutusele knock-out ehk suunatud mutageneesi teooria – munarakku mõjutatakse veidi hilisemas arengustaadiumis ning purustatakse või lüüakse välja mõni geen. Nii saab teada selle geeni ülesanded (mingi tunnus jääb välja arenemata).
USA-s loodi E. coli bakteri tüvi, mis on võimeline tarbima põllumajandusjääke, komposti, tahkeid prügijäätmeid ja vanapaberi massi, muutes need kõik etanooliks.
USA armee teadlased lisasid bakteritesse geene, mis sarnanevad ämblike siidist võrguniitide tootmist reguleerivate geenidega. Ämblikuniit on üks tugevamaid teadaolevaid kiudaineid üldse. Teadlased loodavad, et kunagi kasvatatakse siidniiti produtseerivaid baktereid suurtes tööstuslikes vannides ja saadud niiti käsutatakse paljude erinevate toodete valmistamisel, alustades lennukidetailidest ja lõpetades kuulikindlate vestidega.
1996.aastal lasti Floridas loodusesse esimene geneetiliselt muundatud putukas - kiskjalest. Florida Ülikooli teadlased loodavad, et see hävitab kõik ülajäänud lestaliigid, kes tekitavad tõsist kahju maasikatele ja teistele kultuurtaimedele. California Ülikooli uurijate grupp on lisanud surmava geeni roosa öölase genoomi. See on röövik, kes põhjustab igal aastal Ameerika puuviljaväljadele miljonitesse dollaritesse ulatuvat kahju. Tapjageen aktiveerub putuka järglastel ja hävitab noored röövikud enne, kui nad jõuavad puuvillataimi kahjustada, paarituda ja järglased ilmale tuua. Teadlased loodavad geneetiliselt muundatud öölased kasvatada täisealisteks ning nad vabasse loodusesse lasta, et nad seal paarituksid seal oma metsikute liigikaaslastega. Nende järeltulijad kannaksid juba tapjageeni ja sureksid taolise uue kahjuri tõrje mooduse tulemusel massiliselt.
Teadlased püüavad aretada geneetiliselt muundatud suure produktiivsusega "superloomi". Samuti töötatakse pingsalt uute transgeensete loomade saamise nimel, kes oleksid ravimeid ja muid keemilisi aineid tootvad "keemiatehased" ning elundite siirdamiseks vajalike organite doonorid.
Austraalias on teadlased aretanud uue geneetiliselt muundatud seatõu, kelle kaaluiive on 30% suurem kui tavalistel sigadel ja kes seetõttu saavutavad tapakaalu 7 nädala võrra varem. Tavalised sead saavutavad tapakaalu (100 kg) 180-190 päeva ehk 6-7 kuu vanuselt.
Austraalia teadlased on loonud geneetiliselt muundatud lambatõu, kes kasvab 30% kiiremini kui tavalised lambad. Tavalised lambad saavutavad tapakaalu (45-55 kg) 42- 70 päeva ehk 6-10 nädala vanuselt. Käesoleval hetkel püüavad teadlased lisada lamba genoomile geeni, mis paneks kiiremini kasvama ainult nende villa.
1996. aastal näitas Šotimaal Roslini Instituudis töötava Ian Wilmuti juhitav teadlasterühm, et 8-10 päeva vanusest lamba embrüost võetud rakutuum võib siirdamisel munarakku, mille oma tuum on eemaldatud, normaalselt talitlema hakata ning sellisest rakust võib areneda terve lambatall.
1997.aastal sündis USA-s Rosie nimeline transgeenne vasikas, Šotimaal kloonitud lammas Dolly, varsti ka teine kloonitud lammas Polly.
Kloonitud loomi saab käsutada tulevikus elundite siirdamiseks vajalike organite allikana.
Johns Hopkinsi Ülikooli teadlased on lisanud lestalt pärineva "külmumisvastase" geeni ahvena ja forelli geneetilisse koodi, eesmärgiga muuta need kalaliigid vastupidavamaks jahedama vee suhtes, luues täiesti uusi teenimisvõimalusi põhjapoolsemate riikide kaluritele. Hopkinsi uurimisrühm on lisanud viljastatud kalamarjale ka imetajate kasvuhormooni geeni, saades sel teel kiiremini kasvavaid ja suuremaid kalu.
Üks teadlasterühm püüab luua steriilset lõheliiki, kes, selle asemel, et ette võtta raske kudemisretk, jääks kogu eluks pidama avamerele.
Suur osa merebioloogilisest uurimistööst on pühendatud geneetiliselt kohandatud kalaliikide väljatöötamisele, keda oleks võimalik kloonimise abil massiliselt reprodutseerida ning üles kasvatada.
Teadlased loodavad, et varsti hakkab merendusbiotehnoloogias aset leidev "sinine revolutsioon" põllumajanduses toimuvale "rohelisele revolutsioonile" tõsist konkurentsi pakkuma.
Tänapäeval kasutavad miljonid inimesed geneetiliselt muundatud ravimeid südamehaiguste, vähi, AIDS-I ja insuldi raviks. See on üks murdosa neist võimalustest, mida biotehnoloogiasajand inimkonnale tõotab.
Paljude geneetikalaborite teadlased töötavad pingsalt ohtlikke nakkushaigusi levitavate putukate geneetiliste omaduste muutmise kallal, eesmärgiga likvideerida nende võime nakkushaigusi edasi kända. Ühe näitena võib tuua malaariasääsed. Geneetiliselt muundatud sääskede süljenäärmed on teistsuguse ehitusega ja nad ei ole enam võimelised ohvrite verd imedes neid malaariaparasiitidega nakatama.
Inimkond on hakanud põhjalikult ümber kujundama oma senikehtinud arusaamu eksistentsist, et sobitada need oma uude organisatsioonilisse suhtesse ülejäänud maailmaga.
