تراریخته

مقدمه

در دهه گذشته مهندسی ژنتیک اساس توسعه دانش بیوتکنولوژی بوده است. یافته های اخیر و رشد تحقیقات بیوتکنولوژی گیاهی نتیجه مستقیم تلاش و تحقیقات چندین موسسه تحقیقاتی در سطح جهان، بعد از اولین گزارش انتقال موفقیت آمیز ژن به ژنوم های گیاهی در دهه ۸۰ قرن ۱۹ میباشد۱.

 از زمان شروع این تحقیقات تا کنون، بیوتکنولوژی کشاورزی یک پیشرفت مداوم و یکنواختی در تکنیک های جدید برای تشخیص و جداسازی ژنهای مهم گیاهی داشته است. در زمینه ی روشهای دستکاری ژنتیکی (genetic manipulation) و انتقال ژن به سلولهای گیاهی نیز پیشرفت­هایی حاصل شده است. همچنین پیشرفتهایی در زمینه گسترش تکنیکهای بهتر برای بدست آوردن سلولهای ترنسفرم شده و تکثیر گیاهان تراریخت (transgenic) حاصل شده است۲و۳.

با بکارگیری این یافته های جدید و قدرتمند، تولید گیاهان و کشت های سلولی تراریخت با برتری های متعدد در خصوصیات رشدی و کیفیت غذایی امکان پذیر شده است. به طوری که انواع گیاهان تراریخت مقاوم به آفات، بیماریها و علف کش ها و نیز گیاهان مقاوم در برابر استرس های محیطی مثل خشکی، حرارت، نمک و یا گیاهان با ارزش غدایی بالاتر، ترکیبات مفیدتر و توانایی ذخیره سازی مواد غذایی بیشتر از گونه های مهم گیاهی تولید شده است.(۴ و ۵)

انتقال ژن همچنین میتواند در دستکاری انتخابی مسیرهای متابولیکی گیاهان به منظور تولید رده های سلولی تراریخت با چربی، کربوهیدرات و پروتئین های متفاوت و یا بالا بردن قابلیت تولید یک فراورده ی مفید با ارزش شیمیایی یا دارویی در صنایع داروسازی بکار رود۴.

 

تعریف محصولات تراریخته

محصولاتی که با استفاده از پیشرفته ترین روشهای علم زیست شناسی و بهره گیری از دانش ژنتیک، به­نحوی بهبود کیفیت و صفات پیدا میکنند که بتوانند از عملکرد بهتر و کیفیت بیشتری برخوردار باشند و معایب محصولات غیرتراریخته را نداشته باشند.

امروزه محصولات تراریخته را در ۴ نسل طبقه بندی میکنند:

نسل اول: singli trait

امروزه بیشتر محصولات تراریخته یا متعلق به نسل اول هستند یا دوم. بیشتر محصولات تراریخته نسل اول حاوی فاکتورهای ترانس­ژن متداولی از قبیل:

 cauliflower mosaic virus 35S promoter (CaMV35S-P)

aminoglycoside 3′-phosphotransferase gene  (nptII)

phosphinothricin acetyltransferase gene   (pat/bar)

۵-enolpyruvylshikimate 3-phosphate (CP4-epsp) gene

nopaline synthase promoter (nos-P) and terminator (nos-T)

میباشند. بعلت محدودیت در تنوع فاکتورهای ترانسژنی که عملکرد بالایی دارند، ۹۰ درصد محصولات تراریخته تجاری شامل ۱ یا چند مورد از ۶ فاکتور ترانسژنی که نام برده شد میباشند.

نسل دوم: stacked trait

محصولات تراریخته نسل دوم معمولا در نتیجه­ی هیبریدگیری بین محصولات تراریخته  نسل اول بوجود می آیند{برای مثال، {۵۹۱۲۲ * MIR604 maize (DAS-59122-7 * SYN-IR604-5). اهمیت و رواج این محصولات بعلت هزینه­های پایین توسعه آنها در حال افزایش است. با این حال، این محصولات دو مشکل اساسی دارند:

  1. اگر عمیق نگاه کنیم آنالیز ژنی ممکن است نیازمند توانایی تمییز قائل شدن بین محصولات تراریخته نسل دوم و محصولات تراریخته ناخواسته نسل دوم، که احتمالا توسط گرده-افشانی متقابل بین دو محصول تراریخته نسل اول در زمین­های مجاور تولید شده اند، باشد. و

  2. تشخیص محصولات میکس شده از محصولات نسل اول و دوم فقط با آزمایش دانه­ها یا گیاهان منفرد امکان­پذیر بود، که این امر از استفاده از این تکنیک بر روی محصولات تراریخته فراوری شده مانند آرد ذرت جلوگیری میکند. تشخیص محصولات تراریخته نسل دوم به­علت وجود این مشکلات که میتوانند تهدیدی برای کنترل محصولات تراریخته در آینده محسوب شوند، امری پیچیده است.

نسل سوم و چهارم    : near intragenics, intragenics & cisgenics

در نسل سوم که “نیر اینتراژنیک” نامیده میشوند عناصر ترانس­ژنی به­کار رفته اند که در سایر محصولات تراریخته­ی شناخته شده تاکنون به­کار نرفته اند. محصولات نسل سوم ساختارهای ترانس­ژنی هستند که از میزبان نشات گرفته اند و متحمل نوترکیبی و اصلاح اندکی شده اند. این امر موجب میشود تشخیص آنها نسبت به محصولات نسل اول و دوم سخت­تر شود.                                                                                                                                     اینتراژنیک­های واقعی یا سیس­ژنیک­ها بعنوان محصولات تراریخته نسل چهارم طبقه بندی میشوند. عناصر ترانسژنیک محصولات این نسل ژنهای خالص میزبان هستند. بنابراین محصولات تراریخته نسل چهارم را نمیتوان از طریق عناصر ترانس­ژنشان تشخیص داد. تنها راه تشخیصشان بررسی یک ناحیه اختصاصی و مکان هندسی جاگیری ترانس­ژنهای آنها است.

مضرات محصولات ترایخته

احتمال آلرژی زایی

احتمال کاهش پروفایل غذایی محصولات غذایی تراریخته

احتمال ایجاد خطر برای انسان توسط سکانس های ویروسی

احتمال ایجاد مقاومت آنتی بیوتیکی در فلور میکروبی روده انسان

احتمال ایجاد اثرات ناخواسته بر موجودات غیر هدف توسط محصولات تراریخته (فرار ژن)

احتمال ایجاد علف های هرز مقاوم به علف کش

گروه های مخالف محصولات تراریخته

 center for food safety-

https://www.centerforfoodsafety.org/

– organic consumers association

https://www.organicconsumers.org/

– institue for responsible technology

http://responsibletechnology.org/

_ non GMO project

https://www.nongmoproject.org/

و…

آیا محصولات غذایی تراریخته باعث آلرژی زایی میشوند؟

هیچ غذایی ۱۰۰% ایمن نیست؛ خواه سنتی، خواه تراریخته و خواه ارگانیک. اساسا آلرژِی زاها در یک هشت بزرگ جای میگیرند که شامل شیر، تخم مرغ، ماهی، صدف حلزون، آجیلی جات، سویا، گندم و بادام زمینی است. در ارزیابی ایمنی محصولات غدایی تراریخته، تمرکز بر ژن وارد شده و محصولات پروتئینی حاصل از آن است. بعید به نظر میرسد آلرژی­زایی محصولاتی که به این شدت تحت نظارت مقررات تنظیم سلامت دولت هستند بیشتر از محصولات سنتی و محصولاتی که به روشهای کلاسیک کشت داده میشوند و همچین نظارتی هم بر آنها نیست باشد.

+ آیا ژنهای مقاومت به آنتی بیوتیک موجود در غذاهای تراریخته میتوانند باعث ایجاد مقاومت آنتی بیوتیکی در فلور میکروبی روده انسان و دیگر جانوران شوند؟

برای انتقال صفت مقاومت به آنتی بیوتیک به باکتریهای روده، باید ژن مقاومت به همراه تمامی عناصر کنترلی اش بطوریکه که عملکرد خود را حفظ کنند وارد باکتری شده و در ژنوم باکتری جای گیرند و بیان شوند. در طی جویدن غذا، سلولها پاره شده و DNA آنها بیرون میریزد و توسط آنزیم های فوق فعال بزاق تخریب میشود. در انسان غذا به مدت ۲ ساعت در معده باقی میماند و این فرایند تخریب توسط آنزیم های معده ادامه پیدا میکند.

با این حال امروزه بجای استفاده از مارکرهای مقاومت به آنتی بیوتیک، با استفاده از ژن فسفومانوز ایزومراز یک مزیت متابولیکی به سلولهای حاوی ژن اینترست ما میدهند تا به این طریق آنها را از سایر سولها نشخیص دهند. اساس عملکردی این روش جدید به این صورت است که:

فسفومانوز ایزومراز، مانوز ۶-فسفات را که اینهیبیتور گلیکولیز است به فروکتوز ۶-فسفات که از حد واسط های گلیکولیز است تبدیل میکند. مانوز به خودی خود برای گیاهان سمی نیست، اما تبدیل آن به مانوز ۶-فسفات توسط endogenous hexokinases و انباشت این ماده در گیاه، گلیکولیز را مختل میکند؛ در نتیجه از از تولید ATP جلوگیری کرده و ترجمه ژنهای مسئول فوتوسنتز را سرکوب میکند. در نتیجه آن دسته از سلولهای گیاهی که در محیط های حاوی مانوز کشت داده میشوند بسیار آهسته رشد میکنند و اندام زایی و جوانه زنی آنها به شدت سرکوب میشود. به این ترتیب در محیط هایی که از مانوز بعنوان منبع کربن استفاده میشود، تنها سلولهایی رشد میکنند که فسفومانوز ایزومراز را داشته باشند. بنابراین با انتقال ژن فسفو مانوز ایزومراز(بجای ژن مقاومت به آنتی بیوتیک) به سولهای حاوی ژن اینترست، این سلولهارا از سلولهایی که ژن مورد نظر ما را ندارند تشخیص میدهیم.

+ آیا در محتوای غذایی محصولات تراریخته تغییری وجود دارد؟

غذاهای تراریخته از نظر سطوح پروتئین، کربوهیدرات، چربی، ویتامین، مواد معدنی، فیبر، رطوبت و مواد شیمیایی گیاهی با مشابه سنتی شان مقایسه میشوند تا اطمینان حاصل شود که تفاوتی بین آنها وجود ندارد. برای حذف اثرات محیطی بر محتوای غدایی محصولات تراریخته باید آنها را در محیط هایی که کشت دهند که با محیط کشت محصولات سنتی قابل مقایسه باشد. با این حال محصولاتی وجود دارند که در پروفایل غذاییشان تغییر داده شده است؛ مثلا میزان بتا کاروتن، فولات، فلاوونوئید ها یا آهن در آنها افزایش یافته است، که طبق سیاست گذاریهای FDA این محصولات باید برچسب گذاری شوند.

منابع:

۱- Beran MW, Flavell RB, Chilton MD, 1993. A chimaeric antibiotic resistance gene as a selectable marker for plant cell transformation. Nature. 304:184-187

۲- Kahl G, Winter P. 1995. Plant genetic engineering for crop improvement. World Journal of Microbiology & Biotechnology

۳- Pauls KP . 1995. Plant biotechnology for crop improvement. Biotechnology Advance. 13:673-693

۴- ap Rees T. 1995. Prospects of manipulating plant metabolism. Trends in Biotechnology 13:375-378

۵- Comai L. 1993. Impact of plant genetic engineering on foods and nutrition . Annual Review in Nurition . 13:191-215

با سپاس فراوان از

دکتر بهزاد قره یاضی

دکتر حمید انعامی

و سرکار خانم نسرین راستگو

نویسندگان:

خانم آیدا بهرامیفر

خانم فاطمه نصیری

امیدواریم که مطالعه این مطلب در مقابل زمان شما سودمند باشد..

ما پاسخگوی سوالات شما هستیم.

aireall@outlook.com

fh118.nasiri@yahoo.c0m

درباره ی mhpoursafavi

دانشجو رشته زیست شناسی سلولی مولکولی (ژنتیک) دانشگاه شاهد تهران

همچنین ببینید

خلاصه ای از کتاب پروژه ژنوم انسان نوشته علامه محمّدتقی جعفری

پروژه ژنوم انسانی   خلاصه از کتاب “پروژه ژنوم انسان” علامه محمدتقی جعفری در رابطه …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *