Біятэхналогія і яе роля ў жыцці жывёл

БіятэхналогіяГэта працэс выкарыстання жывых сістэм для стварэння новых арганізмаў або мадыфікацыі існуючых. Гэты працэс выкарыстоўвае сістэмы арганізма як своеасаблівы шаблон для стварэння новых прадуктаў або мадыфікацыі існуючых прадуктаў і тэхналогій. Біятэхналогія выкарыстоўваецца ў розных галінах, такіх як фармацэўтыка, сельская гаспадарка і некалькі біялагічных галін. Адным з найбольш распаўсюджаных прымянення біятэхналогіі з'яўляецца стварэнне генетычна мадыфікаваных арганізмаў або ГМА для сцісласці.  

У генетыцы біятэхналогіі выкарыстоўваюцца для маніпулявання ДНК раслін і жывёл для атрымання розных вынікаў. Гэта прыводзіць да з'яўлення новых форм відаў, якімі маніпулююць, напрыклад, ураджай, які мадыфікаваны, каб быць устойлівым да гербіцыдаў, і зыходная расліна, якая не ўстойлівая. Адзін са спосабаў біятэхналогіі зрабіць гэта шляхам замены пэўных паслядоўнасцей генаў у ДНК арганізма або шляхам павышэння ці паніжэння экспрэсіі некаторых генаў. Напрыклад, ген, які стварае сцябло расліны, можа быць экспрэсіўным, які становіцца больш актыўным, таму мадыфікаванае расліна вырасце таўсцейшым сцяблом.  

Гэты ж працэс таксама выкарыстоўваецца для стварэння ўстойлівасці арганізмаў да розных хвароб. Мадыфікацыя генаў можа змяніць экспрэсію генаў, каб арганізм будаваў натуральную абарону ад хваробы і быў устойлівы да яе. Або хвароба не можа заразіць арганізм. Мадыфікацыя генаў звычайна выкарыстоўваецца ў раслінах, але таксама пачынае больш выкарыстоўвацца на жывёлах. Па дадзеных Арганізацыі біятэхналагічнай прамысловасці, «Сучасныя біятэхналогіі забяспечвае прарыўныя прадукты і тэхналогіі для барацьбы з знясільваючымі і рэдкімі захворваннямі». 

Магчымасць новага жыцця і яе ўплыў на фермерства 

Нягледзячы на ​​тое, што такое выкарыстанне біятэхналогіі не стварае новы від арганізма, размнажэнне папуляцыі з цягам часу можа прывесці да з'яўлення новых відаў. Стварэнне іншай разнавіднасці можа заняць некалькі пакаленняў у залежнасці ад умоў і навакольнага асяроддзя, якім падвяргаецца насельніцтва. 

Віды жывёл, якія ўтрымліваюцца на фермах, знаходзяцца пад пільным наглядам і рэгуляваннем, і ўтрымліваюцца ў стойлавых умовах. Гэта рэгуляванне можа паскорыць час, неабходны для таго, каб новыя мадыфікаваныя віды дамінавалі ў папуляцыі.   

Такім чынам, жывёлы, якія ўтрымліваюцца ў гаспадарках, маюць больш высокі ўзровень унутрывідавых узаемадзеянняў. Выгляд можа ўзаемадзейнічаць толькі з іншымі прадстаўнікамі свайго віду з-за магчымасці ўзнікнення інфекцыйнага захворвання (ВІЗ) вышэй. Хвароба, супраць якой мадыфікаваны арганізм, можа захапіць астатнюю частку папуляцыі, павялічваючы шанцы на паспяховае размнажэнне і далейшы транспарт мадыфікацыі. Гэта азначае, што мадыфікаваныя віды стануць устойлівымі да хваробы, ствараючы тым самым прадукт больш высокай якасці.   

Сістэмы барацьбы з хваробамі відаў жывёл 

Біятэхналогіі самі па сабе не заўсёды дастаткова для барацьбы з хваробамі ў жывёл. Часам даводзіцца выкарыстоўваць іншыя сістэмы, каб дапамагчы мадыфікацыям. Сістэмы барацьбы з хваробамі ў спалучэнні з мадыфікацыяй генаў могуць павялічыць агульную эфектыўнасць таго, наколькі добра від супрацьстаіць хваробам.  

Розныя сістэмы барацьбы з хваробамі ўключаюць прафілактычныя дзеянні, як правіла, гэта першая лінія абароны. Пры прафілактычных дзеяннях мэта складаецца ў тым, каб спыніць праблему, перш чым яна пачнецца, як дамбы, якія выкарыстоўваюцца для барацьбы з паводкамі. Яшчэ адной формай сістэм кіравання з'яўляецца кантроль членістаногіх пераносчыкаў. Многія захворванні выклікаюцца рознымі шкоднікамі і казуркамі, якія з'яўляюцца пераносчыкамі хваробы; аднак гэтыя віды таксама можна змяніць, каб яны больш не пераносілі хваробу.  Нядаўнія даследаванні зробленыя па ўзаемадзеянні дзікай прыроды, паказалі, што «80% адпаведных узбуджальнікаў жывёл, якія прысутнічаюць у Злучаных Штатах Амерыкі, маюць патэнцыяльны кампанент дзікай прыроды». Такім чынам, кантроль за тым, як дзікая прырода перадае хваробы, можа паменшыць захворванне сельскагаспадарчых жывёл. 

Іншыя распаўсюджаныя формы сістэм кантролю ўключаюць кантроль гаспадара і папуляцыі, што ў асноўным робіцца шляхам выбракоўвання членаў заражанай папуляцыі або шляхам аддзялення членаў папуляцыі, якія былі зменены. Калі члены, якія былі мадыфікаваныя, выбракоўваюцца, у іх можа быць больш шанцаў размнажацца з іншымі мадыфікаванымі асобінамі папуляцыі. З часам гэта прывядзе да новай, устойлівай да хвароб версіі віду.  

Вакцынацыя і генная тэрапія таксама з'яўляюцца распаўсюджанымі формамі сістэмы кантролю. Чым больш відаў прышчапляецца аслабленай формай віруса, тым відам выпрацоўваецца імунітэт. Акрамя таго, калі маніпуляваць генамі арганізма, арганізм можа стаць устойлівым да гэтай хваробы. Гэты кантроль можна выкарыстоўваць разам з кантролем гаспадара і папуляцыі для далейшага павышэння ўстойлівасці папуляцыі да хваробы. 

Усе гэтыя практыкі выкарыстоўваюцца ў сельскай гаспадарцы і вытворчасці прадуктаў харчавання з дапамогай біятэхналагічных сістэм. Маніпуляцыі з відамі жывёл, якія становяцца ўстойлівымі да хвароб, усё яшчэ з'яўляюцца адносна новай навукай, што азначае, што міграцыя відаў, каб стаць цалкам устойлівымі да хвароб або імунітэтам, не была цалкам даследавана і не задакументавана. 

Калі мы даведваемся больш пра біятэхнічныя і генетычныя маніпуляцыі, мы павялічваем нашу здольнасць вырошчваць больш здаровых жывёл, вырабляць больш бяспечную ежу для вытворчасці і зніжаем распаўсюджванне хвароб.  

Стварэнне ўстойлівасці да хвароб з дапамогай генетычнага адбору 

Члены папуляцыі, якія дэманструюць натуральную здольнасць супрацьстаяць хваробе, могуць быць выбарачна разводзяць таму большая колькасць прадстаўнікоў віду таксама можа праяўляць гэтыя рысы. Гэта, у сваю чаргу, можа выкарыстоўвацца пры выбракоўванні, каб гэтыя члены не падвяргаліся бесперапыннаму ўздзеянню іншых фактараў і маглі лягчэй вырабляць нашчадства. Гэты тып генетычнага адбору абапіраецца на тое, што ўстойлівасць з'яўляецца часткай генетычнага складу жывёлы.  

Калі жывёла падвяргаецца ўздзеянню віруса і стварае імунітэт праз сваю імунную сістэму, ёсць шанец, што гэтая супраціўляльнасць не будзе перадавацца. Гэта адбываецца з-за звычайнай рандомизации генаў падчас працягу роду. У Даследаванні Эненнаама і Польмайера, яны заяўляюць: «Праз генетычны адбор вытворцы жывёлы могуць адбіраць пэўныя генетычныя варыяцыі, якія былі звязаны з устойлівасцю да хвароб». 

Стварэнне ўстойлівасці да хвароб з дапамогай генетычнай мадыфікацыі 

Члены папуляцыі могуць быць прышчэплены пэўнай геннай паслядоўнасцю, што прыводзіць да ўстойлівасці да пэўнага захворвання. Паслядоўнасць гена альбо замяняе пэўную паслядоўнасць гена ў індывіда, альбо робіць так, што пэўная паслядоўнасць становіцца актываванай або дэактываванай. 

Некаторыя тэсты, якія былі зроблены ўключаюць рэзістэнтнасць да мастыту ў кароў. Каровам прышчапляюць ген лизостафина, які прыводзіць да актывацыі геннай паслядоўнасці і павышае ўстойлівасць каровы да масцітыя. Гэта прыклад залішняй экспрэсіі трансгена, што азначае, што яна можа быць дадзена ўсім відам, паколькі паслядоўнасць гена прымацоўваецца да часткі ДНК, якая з'яўляецца аднолькавай для віду. ДНК розных прадстаўнікоў аднаго віду будзе нязначна адрознівацца, таму важна ведаць, што ген лизостафина будзе працаваць для ўсяго віду, а не толькі для аднаго прадстаўніка.  

Іншыя тэсты ўключаюць падаўленне ўзбуджальнікаў інфекцыі ў розных відаў. У гэтым выпадку від будзе прышчэплены паслядоўнасцю віруса РНК. Гэтая паслядоўнасць убудуецца ў РНК жывёл. Калі гэтая РНК транскрыбуецца для стварэння пэўных бялкоў, новы ген, які быў устаўлены, зараз будзе экспрэсаваны.  

Уплыў біятэхналогій на сучаснае земляробства 

Нягледзячы на ​​тое, што маніпуляцыі з жывёламі для атрымання жаданых вынікаў і барацьба з хваробамі не з'яўляюцца для нас навінкай, навука, якая стаіць за тым, як мы гэта робім, рэзка прасунулася наперад. З нашымі ведамі аб тым, як працуе генетыка, нашай здольнасцю маніпуляваць генамі для атрымання новых вынікаў і з нашым разуменнем хвароб, мы можам дасягнуць новых узроўняў земляробства і вытворчасці прадуктаў харчавання. 

Выкарыстанне камбінацыі сістэм барацьбы з хваробамі і біятэхналогій для своечасовай мадыфікацыі відаў жывёл можа прывесці да новай версіі, устойлівай ці нават імуннай да пэўнай хваробы. Калі члены ўстойлівай да хвароб папуляцыі размнажаюцца, іх нашчадкі таксама будуць мець устойлівыя да хвароб гены ў ДНК.  

Жывёлы, устойлівыя да хвароб, будуць жыць больш здаровым і якасным, ім не трэба будзе рабіць прышчэпкі ад пэўных хвароб, і яны будуць вырабляць больш якасную прадукцыю для спажывання. З пункту гледжання аналізу выдаткаў і выгод, устойлівасць да хвароб вельмі карысная, паколькі менш грошай будзе ісці на ўтрыманне жывёл, а прадукты ад гэтых жывёл будуць лепшай якасці. Устойлівыя да хвароб жывёлы таксама спыняць перадачу харчовых хвароб паміж жывёламі і людзям.