Fact sheet: Ano ang genetic pagbabago? Bakit ito na binuo?

Ilan 10.000 taon na ang nakalipas, ang tao ay nagbago mula sa pangangaso sa mga hayop at pangangalap ng buto at tubers sa ligaw, sa pagpapanatiling hayop at lumalagong mga halaman malapit sa mga lugar kung saan siya ay nabubuhay.

Sa mahabang proseso, kawani na tao ay kapansin-pansing nagbago ang mga hayop at halaman nila na orihinal na natagpuan sa likas na katangian. Amak mga baka, tupa, pusa, at aso ay well kinikilala, ngunit kung minsan mga tao ay hindi alam na katulad domestikasyon May naganap na may maraming mga halaman paglago namin bilang mga pananim, tulad ng mais, trigo, kanin, at soybeans. Para sa mga libo-libong taon, mga tao na iyong pinili at tumawid halaman na nagkaroon ng katangian nila nagustuhan, tulad ng mas mahusay na panlasa o higit pang mga ani.

Diskarteng ito ginawa ito ng napakalaking jump pasulong kapag nasa ika-19 siglo na natuklasan ang siyentipiko-monghe Gregor Mendel ang 'na batas' sa pamamagitan ng kung aling mga katangian ay minana mula sa isang henerasyon sa susunod. Mamaya, natuklasan ng mga siyentipiko na ang code para sa mga katangian ng mga halaman, mga hayop at micro-organismo ay nakapaloob sa gayon tinatawag na 'gene', at na gene ay binubuo ng materyal genetic, na tinatawag naming DNA.

Sa unang bahagi ng ika-20 siglo, natuklasan breeders planta na mutations sa mga halaman nagaganap hindi lamang spontaneously, ngunit maaari ring sapilitan sa pamamagitan ng paglalantad materyal ng halaman sa radiation o mga kemikal.

Ito ay naging isang malawak na ginamit na mga diskarteng, at marami sa mga pananim ubusin namin araw-araw ay nakukuha sa tulong ng mutations sapilitan sa pamamagitan ng mga kemikal at radiation.

Habang kalyeng pag-aanak at sapilitan mutations ay at magiging lubhang mahalaga mga tool ng pag-aanak halaman, sila ay mayroon ding isang bilang ng mga limitasyon:

  • Kapag ang isang gene para sa isang ninanais na kaugalian tulad ng paglaban sa sakit ay hindi naroroon sa gene pool ng mais halimbawa, pagkatapos ito ay hindi magiging posible upang i-cross tulad ng isang gene sa mula sa isang hindi nauugnay na mga species tulad ng trigo;
  • Para sa ilang mga ugali, ang mga gene maaaring hindi magagamit sa gene pool ng, muli halimbawa, mais, ngunit ang mga gene ay hindi ipinahayag sapat upang aktwal na magresulta sa ang nais na kaugalian;
  • Para sa ilang mga species, tulad ng mga puno ng prutas, kalyeng pag-aanak ay maaaring tumagal ng mga dekada, na kung saan ay masyadong mahaba kung kailangan namin ng mga ugali na makatulong na tugunan ang pagtaas ng epekto ng pagbabago ng klima. Halimbawa, kinuha ito mansanas breeders sa ibabaw 50 taon upang i-cross paglaban laban sa maglangib, na kung saan ay isang pangunahing sakit sa mansanas puno na nangangailangan ng maraming spray na may pesticides per season.
  • Para sa iba pang mga species kalyeng pag-aanak ay lubhang mahirap nang sama-sama. Mga saging, halimbawa, ay payat at walang buto. Saging ay multiply 'asexually', na nangangahulugan na upang gumawa ng bagong saging halaman, bahagi ng isang umiiral na planta ay ginagamit. Ang lahat ng mga nagresultang saging ay genetically magkapareho.
  • Ang tradisyunal na paraan ng pagpili ng pagbago sa pamamagitan ng paggamit radiation o mga kemikal ay mataas ang mahuhulaan at maaaring maging sanhi ng maraming mga hindi sinasadyang mga pagbabago.
  • Cross pag-aanak pinagsasama-hindi lamang ang ninanais na mga gene mula sa planta A sa planta B (na kung saan ay karaniwang isang 'pili' iba't na rin inangkop sa lokal na kapaligiran) kundi pati na rin ang libu-libong iba pang mga gene ng planta A. Ito kaya tinatawag na 'Linkage drag' pwersa breeders planta upang magsimula ng isang mahabang proseso ng 'back tawiran'.

Upang pagtagumpayan ang mga limitasyon ng mga kalyeng pag-aanak at sapilitan pagbago, mga siyentipiko na binuo sa 1970s diskarte na ginawa ito posible na "

  • kilalanin ang isang tiyak na gene na responsable para sa isang kaugalian sa isang organismo,
  • ihiwalay na gene, at
  • dalhin ito sa mga cell ng halaman sa pamamagitan ng isang proseso na tinatawag na "pagbabagong-anyo"

Ang prosesong ito ay tinatawag naming 'genetic pagbabago', o 'genetic engineering’ (sa mga unang araw ng teknolohiyang ito, ito ay tinutukoy din bilang 'recombinant DNA diskarte').