Hodowla selektywna a inżynieria genetyczna
Techniki manipulacji genami są często używane w dzisiejszych czasach w celu wytworzenia pewnych organizmów o określonych kombinacjach genetycznych. Techniki te są udoskonalane przez naukowców, dzięki czemu uzyskano zwierzęta i rośliny o wyższych zdolnościach reprodukcyjnych, wysokiej odporności na choroby i innych pożądanych cechach. Klonowanie, selektywna hodowla i inżynieria genetyczna to techniki, które można wykorzystać do opracowania lub wyprodukowania takich wyspecjalizowanych genetycznie manipulowanych organizmów.
Hodowla Selektywna
Proces selektywnej hodowli zwierząt i roślin w celu uzyskania potomstwa o określonych cechach charakterystycznych lub cechach określany jest jako hodowla selektywna. Badania George'a Mendla nad krzyżówkami monohybrydowymi i dihybrydowymi oraz badania Karola Darwina nad ewolucją i doborem naturalnym wykazały możliwości aktywnego manipulowania fenotypami rodziców lub potomstwa poprzez proces selektywnej hodowli. Inbred, linebreeding i outcrossing to dobrze znane techniki hodowlane.
W procesie selektywnej hodowli najpierw należy starannie wyselekcjonować osobniki o określonych pożądanych cechach. Następnie należy przeprowadzić kontrolowane kojarzenie w celu uzyskania populacji o pożądanych cechach. Jest to bardzo skuteczne, jeśli obie odmiany mają homozygotyczne genotypy. Hybryda między dwoma oddzielnymi gatunkami jest znana jako hybrydy międzygatunkowe, podczas gdy hybryda między oddzielnymi odmianami tego samego gatunku jest znana jako hybrydy wewnątrzgatunkowe.
Wybiórcza hodowla może być stosowana do poprawy tempa wzrostu zwierząt i roślin, wskaźników przeżywalności, jakości mięsa zwierząt itp.
Inżynieria genetyczna
Proces wytwarzania organizmu o szczególnych i wartościowych cechach poprzez manipulowanie kawałkami DNA i przenoszenie ich do tego organizmu jest znany jako inżynieria genetyczna.
Po pierwsze, enzym endonukleaza jest używany do oddzielenia określonego genu, który kontroluje interesującą cechę od reszty chromosomu. Usunięty gen jest następnie umieszczany w innym organizmie, a następnie może być zapieczętowany w łańcuchu DNA za pomocą enzymu ligazy. Tutaj powstały DNA nazywa się rekombinowanym DNA, a organizm ze zrekombinowanym DNA nazywany jest organizmem genetycznie zmodyfikowanym (GM) lub organizmem transgenicznym. Takie organizmy lub ich potomstwo zawierają geny z co najmniej jednego niespokrewnionego organizmu, którym może być bakteria, grzyb, roślina lub zwierzę.
Dzięki inżynierii genetycznej możliwe jest wytwarzanie wielu ważnych medycznie produktów, takich jak ludzka insulina, interferon, hormony wzrostu itp. Ponadto ta metoda umożliwia komórkom wytwarzanie specyficznych, cennych cząsteczek, których normalnie nie wytwarzałyby.
Inżynieria genetyczna a hodowla selektywna
• Gatunki stosowane w hodowli selekcyjnej mają wspólne pochodzenie ewolucyjne, zwłaszcza w hodowli międzygatunkowej. W technikach inżynierii genetycznej geny można pobrać z dowolnego gatunku. Pochodzenie ewolucyjne lub odmiany gatunków nie są tutaj brane pod uwagę.
• Hodowla naturalna odbywa się w hodowli selekcyjnej, a hodowla sztuczna w inżynierii genetycznej. W hodowli selektywnej wybiera tylko rodziców, biorąc pod uwagę ich cechy, które pozwalają im na samodzielne rozmnażanie, ale w inżynierii genetycznej geny są przenoszone.
• Aby wytwarzać rośliny lub zwierzęta GM, geny muszą być wyizolowane z różnych organizmów. Ten krok nie ma miejsca w hodowli selektywnej.
• Enzymy endonukleazy i ligazy są używane do wytwarzania organizmów GM. W hodowli selektywnej nie stosuje się takiego enzymu.
• Cechy są brane pod uwagę tylko w hodowli selektywnej, podczas gdy geny o określonej sekwencji DNA są brane pod uwagę w inżynierii genetycznej.
• W przeciwieństwie do hodowli selektywnej do inżynierii genetycznej potrzebni są wysoko wyszkoleni technicy.
• Do realizacji etapów procesu inżynierii genetycznej potrzebne są drogie maszyny z nowoczesnymi laboratoriami. W porównaniu z inżynierią genetyczną, hodowla selektywna jest tańszą metodą.
• Techniki inżynierii genetycznej są trudniejsze niż techniki hodowli selektywnej.
• Dużą wydajność można uzyskać z organizmów zmodyfikowanych genetycznie (przykład: duże zbiory z pewnych gatunków roślin) bardziej niż z organizmów hodowanych selektywnie.
• Szeroki zakres cech może być bardziej wytworzony przez techniki inżynierii genetycznej niż przez selektywną hodowlę.
• Genetycznie zmodyfikowane geny mogą mieć skutki uboczne, w przeciwieństwie do hodowli selektywnej.
