Vad är urvalsmetoden genetik

En av de största riskerna är minskad biologisk mångfald och den påverkan som de genmodifierade grödorna kan ha på våra vilda ekosystem. Om våra laboratorieförändrade organismer skulle komma ut i vår vilda natur och överleva där, skulle det kunna leda till att balansen som fanns där innan förstörs och vilda arter konkurreras ut. Kanske kommer vi att utrota arter som har större betydelse för oss eller för andra organismer än vi trott innan.

Till exempel om vi har framställt en trädart som är mycket bättre än andra trädarter på att klara sig i en viss miljö. Den konkurrerar ut de andra träden men uppfyller inte kraven för näring till organismer som de tidigare träden levde i symbios med. Då har vi ett större problem än att bara en art är utkonkurrerad — istället faller kanske ett helt ekosystem som dominobrickor.

Vid tillverkning utav virus kan de mutera och bli resistenta även mot det vaccinet och då är sjukdomen tillbaka, i värsta fall har vi då inget bot alls som fungerar. En risk med nya, bättre grödor är förstås att det finns länder som kanske inte har råd att från början satsa på de nya grödorna. Då kommer klasskillnaderna bara att bli större, eftersom det bara är de rikare länderna som har råd att satsa på det nya och därmed också är de enda som kommer att vinna på det Det tror jag är en av de största riskerna är att klasskillnaderna mellan ekonomi och folkhälsa blir större mellan fattigare länder som inte har råd att satsa och forska och rikare länder som kan satsa.

Vad är växtförädling

Egentligen är mycket av gentekniken ett enda stort risktagande eftersom vi fortfarande vet så otroligt lite om den. Hela tiden pågår forskning och vi bör vara mycket försiktiga med våra experiment innan vi vet exakt vad det är vi gör. Vi vet så lite om egenskaperna som är livsnödvändiga eller inte, men som vi ändå tar bort. Kanske måste vi välja mellan att vara helt friska eller att kunna känna någon doft man tycker om, och då blir det plötsligt mycket svårare att se vad som verkligen skulle leda till förbättrad livskvalité.

Hur går växtförädling till

Att förändra arvsmassan så att våra barn får de egenskaper och utseende som vi vill ha ser jag inte som en möjlighet. Om det verkligen skulle fungera skulle det leda till ökad stress. Föräldrarna kanske kan bestämma vilka anlag barnet ska ha, men en individ påverkas inte bara av arvet utan också av miljön och det tror jag är något som de flesta inte tänker på.

Våra barn skulle få så mycket krav över sig att vara precis så som föräldrarna förväntar sig och individen skulle då få minskad valfrihet. Det är etiskt fel att ändra något till sin fördel. Hur påverkar gentekniken våra växter och djur? Så länge människan har odlat växter och haft husdjur har man också bedrivit växt- och djur förädling.

En metod som länge utnyttjats är urval Metoden att korsa olika växt- eller djursorter för att kombinera önskvärda egenskaper kallas för korsningsförädling. På så sätt bryts inte strået av även fast vetet har stort ax. Med hjälp av Genteknik kan man korsa arvsanlag från olika arter som normalt inte förökar sig med varandra. Först på senare år har man kunnat använda sig av gentekniska tekniker och därmed egentligen endast tagit ett steg till i samma riktning.

Mycket av det man gör idag med hjälp av genteknik skulle man även kunna göra med mer traditionella metoder, fast med större tidsåtgång. I andra fall, t ex vid införandet av annan arts gen i en växt måste dock de nyare metoderna användas. Sedan dess har de växtindivider med egenskaper som har varit till mest nytta för människan valts ut och förökats. Över tid har då vilda växter mer och mer anpassats efter människans behov.

Det är alltså fråga om ett mänskligt och inte ett naturligt urval. Domesticering och växtförädling har sin orsak i ett mänskligt urval. Illustration och copyright: Gunilla Elam Denna så kallade domesticering innebar stora förändringar av de växter människan samlade in. Från att ha varit anpassade till sin livsmiljö i naturen anpassades de växterna till människans odlingar.

Gynnsamt för människan — men inte en växt i naturen — är till exempel ett gräs som där dess frön inte faller till marken när det mognat dråsar utan i stället sitter fast på axet så att de kan skördas. Det här kan man tydligt se i skillnaden mellan den odlade majsen, där majskornen sitter kvar i majskolven, och den vilda majsen, teosint, som har få frön på glesa ax som när de mognar faller till marken.

Det är en viktig egenskap för att den vilda majsen ska sprida sig effektivt. Frön från teosint, den vilda föregångaren till majs. Fröna har hårt skal och faller till marken när de mognat. Det hårda skalet gör att fröna går närmast oskadda förbi djurets mag-tarmkanal. Djuret vandrar iväg och via avföringen kommer teosintes frön i marken på annan plats än där den ursprungligen växte.

Teosinten har spridit sina gener. Egenskaper som passar oss människor är många frön majskorn , med mjukt skal som sitter fast på axet när de mognat och så ser dagens majs ut. Det beror på att vi människor över lång tid föredragit att odla majs med genetiska förändringar som givit den här typen av egenskaper. Teosint och dagens majs. Illustration och copyright: Gunilla Elam.

Ett annat exempel är de olika typerna av kål. Blomkål, brysselkål, kålrabbi, vitkål och broccoli är alla samma art och härstammar från den vilda kålen Brassica oleracea. Att det till exempel utvecklas ett blomkålshuvudet beror på mutationer i vildkålens blomningsgener. Det gör att den har svårigheter att blomma. Den försöker, men bildar istället ett blomkålshuvud. Ur kålens perspektiv är det negativt eftersom den inte kan sprida sina gener om den inte blommar, för människan är det positivt eftersom vi får mer att äta.

Den typen av mutationer skulle snabbt ha försvunnit ur vildkålspopulationen om vi människor inte tagit hand om dem. Men att det rörde sig om genvarianter och mutationer hade människan ingen aning om under de tusentals år hon avvände urvalsmetoden vid odling. Urvalsmetoden dominerande sättet som nya varianter av grödor togs fram på långt in på talet.

Genetikens fader — munken Gregor Mendel Munken Gregor Mendel var den vetenskapliga bakgrunden till ärftlighet på spåret när han korsade ärtor i klostret i nuvarande Brno i Tjeckien. Han publicerade en artikel med titeln Försök med växtbastarder, men ingen intresserade sig för hans forskning. Mendel skickade ett exemplar av artikeln till Charles Darwin som publicerat Om arternas uppkomst några år tidigare.

Men vid Darwins död stod artikeln oläst i en bokhylla. Vid sekelskiftet, 16 år efter Mendels död, återupptäcktes hans forskning. Det blev startskottet till en mer systematisk växtförädling och Mendel kallas idag genetikens fader. Termerna homozygot och heterozygot introducerades och strax därefter termen genetik.

Traditionell mutationsförädling Under talet upptäckte forskare att den genetisk variationen i ett förädlingsmaterial kunde mångfaldigas om det utsattes för strålning. På talet började även mutagena ämnen att användas för att öka den genetiska variationen. Mutationsförädling, där strålning eller mutagena ämnen används, var särskilt populärt under och talet, inte minst i Sverige.

Under talet började intresset för mutationsförädling att avta, men vid millenniumskiftet introducerades en ny metod, TILLING, och i och med det ökade intresset igen. De traditionella mutagenesmetoderna är som ett skott i mörkret. De leder till slumpmässiga mutationer över hela växtens genom och tidigare var man tvungen att vänta till dess plantorna växt upp för att avgöra vilka växtmutanter som bar på intressanta egenskaper.

Därmed snabbades processen upp avsevärt. Växter som muterats med strålning eller mutagena ämnen leder enligt EU:s GMO-lagstiftning till en genetiskt modifierad organism GMO , men undantas reglering. De behandlas alltså inte på något annat sätt än resultat efter en korsning mellan till exempel två vetesorter. Hybridförädling Vid hybridförädling korsas inavlade plantor.

Att de är inavlade innebär att de är homozygota för de flesta av sina gener. De plantor som korsas ska vara så genetiskt olika varandra som möjligt. På så sätt kan de bästa individerna väljas ut utan att man behöver vänta tills plantan eller djuret är fullt utvecklat. Detta sparar både tid och resurser. För att hitta DNA-markörer måste man jämföra individer med stor variation i den egenskap man är intresserad av.

En bra markör är tätt länkad till genen man är intresserad av eftersom sannolikheten för att de två ska separeras under meiosen då är väldigt liten. Markörbaserat urval är en mycket viktigt metod inom växtförädlingen. Massurval Massurval är den äldsta formen av växtförädling och har använts av människan i årtusenden, allt sedan vi började samla in frön för sådd.

Metoden är fortfarande användbar för vissa arter, speciellt korspollinerare. Urvalet sker genom att man samlar in frön från utvalda plantor i en population och sedan sår ut fröblandningen för att ta fram nästa generation. För att föra in miRNA använder man vanliga transformationstekniker som A. Mutationsförädling Mutationer är förändringar i en organisms nukleotidsekvens.

Även om mutationer sker i en väldigt låg frekvens i naturen skapar de en genetisk variation som är nödvändig för evolutionen. Egenskaper förändras, försvinner eller tillkommer. Ett sätt att öka den genetiska variationen är att öka mutationsfrekvensen. Kemisk mutagenes innebär att man behandlar fröna med någon mutagen kemikalie.

Strålning kan leda till kromosombrott och en mängd förändringar i nukleotidsekvensen. Den vanligaste strålning en som används inom mutationsförädlingen är röntgen- och gammastrålar. Raps, korn, bomull och ris är några exempel på grödor där mutationsförädling har använts. Problemet med denna metod är att mutationerna är slumpmässiga och att majoriteten är oönskade.

Detta gör urvalet av önskade fenotyper svårt, tidskrävande och kostsamt. Tusentals plantor kan behövas för att hitta en livsduglig individ som bär på den önskade genetiska förändringen. Ett annat problem är att andra viktiga gener också kan muteras. Det kräver ytterligare förädling, till exempel genom återkorsning, för att återställa sorten till dess ursprungliga kvalitet.

Pedigreeförädling Pedigreemetoden involverar korsning av två genotyper där båda bär på en eller flera önskvärda egenskaper, som saknas i den andra genotypen. Om de två föräldrarna inte bär på alla önskade egenskaper kan en tredje förälder inkluderas genom att den korsas med en av avkommorna i första generationen kallad F1. Överlägsna individer väljs sedan ut i flera generationer.

Det första urvalet görs vanligtvis i den andra generationen F2 vilken har hög variation på grund av den stora graden heterozygoti. I detta steg fokuserar man på att rensa bort plantor med oönskade alleler som har tydlig påverkan på egenskaper som till exempel resistens mot en viss sjukdom. I självpollinerande arter kan man göra urval för rena linjer tills nästan total homozygoti har uppnåtts, vilket oftast sker i den femte generationen F5.

Vid detta stadium skördas fröna från alla plantor tillsammans, för att sedan testas i fältförsök. Ungefär vid generation 7 eller 8 fokuserar man på en mer precis utvärdering. Quantitative trait loci Quantitative trait loci QTL är regioner av DNA som har signifikant effekt på kvantitativa egenskaper, till exempel höjd.

En egenskap påverkas ofta av flera QTL som kan finnas utspridda på flera kromosomer. I växter har användingen av QTL-analyser bidragit till urvalet av gener som styr exempelvis spannmålsproduktion och planthöjd. Riktad mutagenes Teknikerna gör det möjligt att förändra specifika sekvenser på ett precist sätt. SDNs är syntetiska restriktionsendonukleaser enzymer som klyver DNA som består av en skräddarsydd del, som binder till en specifik DNA-sekvens, och en del som är en ospecifk nukleasdel.

Tekniken gör det möjligt att klippa båda DNA-strängarna på ett specifikt ställe. Cellen reagerar med att reparera brottet vilket ofta leder till en slumpmässig mutation. En annan variant inkluderar en mall som gör att cellens reparationssystem reparerar DNA-sekvensen på ett specifikt sätt. En tredje variant introducerar en DNA-sekvens på en specifik plats.

Det som skiljer denna metod från att introducera DNA med A.