Lembaran fakta: Apakah pengubahsuaian genetik? Mengapa ia dibangunkan?

Sesetengah 10.000 tahun yang lalu, manusia berubah dari memburu binatang dan mengumpul benih dan ubi di hutan, untuk menjaga haiwan dan tumbuh tumbuhan berdekatan tempat-tempat di mana beliau tinggal.

Dalam proses ini panjang, manusia telah berubah secara dramatik haiwan dan tumbuh-tumbuhan yang asalnya ditemui di alam. Lembu jinak, kambing biri-biri, kucing, dan anjing diakui, tetapi kadang-kadang orang tidak sedar bahawa penternakan sama telah berlaku dengan banyak tumbuhan yang kita berkembang sebagai tanaman, seperti jagung, gandum, beras, dan kacang soya. Beribu-ribu tahun, manusia telah dipilih dan dipalang tumbuh-tumbuhan yang mempunyai ciri-ciri yang mereka suka, seperti rasa yang lebih baik atau lebih hasil.

Pendekatan ini membuat lompatan besar ke hadapan apabila pada abad ke-19, saintis-sami Gregor Mendel ditemui 'peraturan' yang mana ciri-ciri diwarisi daripada satu generasi ke generasi seterusnya. Kemudian, saintis mendapati bahawa kod untuk ciri-ciri tumbuh-tumbuhan, haiwan dan mikro-organisma yang terkandung di dalam apa yang dikenali sebagai 'gen', dan bahawa gen terdiri daripada bahan genetik, yang kita panggil DNA.

Pada abad ke-20 awal, penternak tumbuhan mendapati bahawa mutasi dalam tumbuh-tumbuhan tidak hanya berlaku secara spontan, tetapi juga boleh disebabkan dengan mendedahkan bahan tumbuhan kepada radiasi atau bahan kimia.

Ini telah menjadi satu teknik yang digunakan secara meluas, dan banyak tanaman yang kita gunakan setiap hari diperolehi dengan bantuan mutasi disebabkan oleh bahan kimia dan radiasi.

Walaupun pembiakan silang dan mutasi teraruh adalah dan akan menjadi alat yang sangat penting dalam pembiakan tanaman, mereka juga mempunyai beberapa batasan:

  • Apabila gen bagi sifat yang dikehendaki seperti rintangan penyakit tidak hadir dalam kolam gen jagung contohnya, maka ia tidak akan mungkin untuk menyeberangi seperti gen dari satu spesies yang tidak berkaitan seperti gandum;
  • Bagi sifat-sifat, gen mungkin tidak sedia dalam kolam gen daripada, sekali lagi sebagai contoh, jagung, tetapi orang-orang gen tidak dinyatakan cukup untuk benar-benar menyebabkan sifat yang dikehendaki;
  • Bagi sesetengah spesies, seperti pokok-pokok buah-buahan, pembiakan silang boleh mengambil dekad, yang terlalu panjang jika kita perlu ciri-ciri yang membantu menangani kesan peningkatan perubahan iklim. Sebagai contoh, ia mengambil masa penternak epal lebih 50 tahun untuk menyeberangi rintangan terhadap kuping, yang merupakan penyakit utama di pokok-pokok epal yang memerlukan banyak semburan dengan racun perosak setiap musim.
  • Bagi spesies lain pembiakan silang adalah amat sukar sama sekali. Pisang, sebagai contoh, adalah steril dan tidak mempunyai benih. Pisang adalah berganda-ganda 'asexually', yang bermaksud bahawa untuk membantu pokok pisang baru, bahagian tumbuhan yang sedia ada digunakan. Semua pisang yang terhasil genetik yang serupa.
  • Bentuk tradisional pemilihan mutasi dengan menggunakan radiasi atau bahan kimia yang sangat tidak menentu dan boleh menyebabkan banyak perubahan yang tidak diingini.
  • Pembiakan Cross bukan sahaja membawa gen yang dikehendaki dari kilang ke kilang A B (yang biasanya pelbagai 'elit' yang baik disesuaikan dengan persekitaran tempatan) tetapi juga puluhan ribu gen lain tanaman A. Ini dipanggil kuasa 'drag hubungan' penternak tumbuhan untuk memulakan proses yang panjang 'lintasan kembali'.

Untuk mengatasi batasan pembiakan silang dan mutasi teraruh, saintis maju dalam teknik tahun 1970-an yang memungkinkan untuk "

  • mengenal pasti gen yang khusus yang bertanggungjawab untuk suatu sifat dalam organisma,
  • mengasingkan gen yang, dan
  • membawa ke dalam sel-sel tumbuhan melalui proses yang dipanggil "transformasi"

Proses ini yang kita panggil 'pengubahsuaian genetik', atau 'kejuruteraan genetik’ (pada hari-hari awal teknologi ini, ia juga dirujuk sebagai 'teknik DNA rekombinan').