Биотехнологията и нейната роля в живота на животните

Биотехнологиие процес на използване на живи системи за създаване на нови организми или за модифициране на съществуващи. Този процес използва система на организма като един вид шаблон за създаване на нови продукти или за модифициране на съществуващи продукти и технологии. Биотехнологията се използва в различни области като фармацевтични продукти, селско стопанство и множество биологични области. Едно от най-честите приложения на биотехнологиите е създаването на генетично модифицирани организми или накратко ГМО.  

В генетиката биотехнологията се използва за манипулиране на ДНК на растенията и животните, за да се получат различни резултати. Това води до нови форми на вида, който се манипулира, като култура, която е модифицирана, за да бъде устойчива на хербициди, и оригиналното растение, което не е. Един от начините, по който биотехнологията използва да направи това, е чрез заместване на определени генни последователности в ДНК на организма или като направи така, че определени гени да се експресират повече или да се потиснат. Например, ген за създаване на стеблото на растението може да бъде експресивен, който става по-активен, така че модифицираното растение ще израсте по-дебело стъбло.  

Същият процес се използва и за създаване на организми, устойчиви на различни заболявания. Модификацията на гените може да промени генната експресия, така че организмът да изгради естествена защита срещу и да бъде устойчив на заболяване. Или болестта не може да зарази организма на първо място. Генната модификация обикновено се използва в растенията, но също започва да се използва повече при животни. Според Организацията на биотехнологичната индустрия, „Съвременни биотехнологии предоставя революционни продукти и технологии за борба с изтощителните и редки заболявания.“ 

Възможността за нов живот и нейното въздействие върху земеделието 

Въпреки че тази употреба на биотехнология не създава нов вид организъм, размножаването на популацията може да доведе до нова вариация на видовете с течение на времето. Това създаване на друга вариация може да отнеме поколения в зависимост от вида на условията и средата, на които е изложено населението. 

Животинските видове, които се отглеждат във ферми, се наблюдават и регулират отблизо и се държат в стабилни условия. Тази регулация може да ускори времето, необходимо на новите модифицирани видове да доминират в популацията.   

Следователно, животните, които се отглеждат във ферми, имат по-висок процент на вътрешновидови взаимодействия. Видът може да взаимодейства само с други членове на своя вид поради възможността за възникване на инфекциозно заболяване (ЕИ) е по-висока. Болестта, на която даден организъм е модифициран да устои, може да завладее останалата част от популацията, увеличавайки шансовете за успешно размножаване и по-нататъшно транспортиране на модификацията. Това означава, че модифицираните видове ще станат устойчиви на болестта, като по този начин ще се създаде продукт с по-високо качество.   

Системи за контрол на болестите при животинските видове 

Биотехнологията сама по себе си не винаги е достатъчна за контролиране на болестите при животните. Понякога трябва да има други системи, които да подпомагат модификациите. Системите за контрол на болестите във връзка с генната модификация могат да повишат общата ефективност на това колко добре видовете се съпротивляват на болести.  

Различните системи за контрол на болестта включват превантивни действия, като това обикновено е първата линия на защита. С превантивните действия целта е да се спре проблемът, преди да е започнал като дигите, използвани за контрол на наводненията. Друга форма на системи за контрол е контрол на членестоноги вектор. Много болести се причиняват от различни вредители и насекоми, които действат като преносител на болест; обаче, тези видове също могат да бъдат модифицирани, така че повече да не предават болестта.  Последните проучвания направени върху взаимодействията с дивата природа показаха, че „80% от съответните животински патогени, присъстващи в Съединените американски щати, имат потенциален компонент на дивата природа“. Така че контролирането на начина, по който дивите животни предават болести, може да намали болестите при селскостопанските животни. 

Други често срещани форми на системи за контрол включват контрол на гостоприемника и популацията, което се извършва най-вече чрез унищожаване на членове на заразената популация или чрез отделяне на членове на популацията, които са били модифицирани. Ако членовете, които са били модифицирани, бъдат унищожени, те може да имат по-добър шанс за размножаване с други модифицирани индивиди от популацията. След време това ще доведе до нова устойчива на болести версия на вида.  

Ваксинация и генната терапия също са обичайни форми на контролна система. Тъй като повече видове се ваксинират с атенюирана форма на вирус, видът изгражда имунитет. Освен това, ако гените на даден организъм се манипулират, организмът може да стане резистентен към това заболяване. Този контрол може да се използва с контрол на гостоприемника и популацията за допълнително повишаване на устойчивостта на популацията към заболяване. 

Всички тези практики се използват в земеделието и производството на храни с биотехнологични системи. Манипулирането на животински видове, за да бъдат устойчиви на болести, все още е сравнително нова наука, което означава, че миграцията на даден вид, за да стане напълно устойчив на болести или имунитет, не е напълно проучена или документирана. 

Докато научаваме повече за биотехническата и генетичната манипулация, ние увеличаваме способността си да отглеждаме по-здрави животни, да произвеждаме по-безопасна храна за производство и намаляваме разпространението на болести.  

Създаване на резистентност към болести с генетична селекция 

Членове на популация, които показват естествена способност да се съпротивляват на болестта, могат да бъдат селективно отглеждани така че повече членове на вида също могат да проявяват тези черти. Това от своя страна може да се използва с бракуване, така че тези членове да не са постоянно изложени на други фактори и да могат по-лесно да създават потомство. Този тип генетична селекция разчита на устойчивостта, която е част от генетичния състав на животното.  

Ако животното е изложено на вирус и изгради имунитет чрез имунната си система, има шанс тази резистентност да не се предаде. Това се дължи на нормалната генна рандомизация по време на размножаване. в Изследванията на Eenennaam и Pohlmeier, те заявяват, „Чрез генетична селекция, животновъдите могат да избират определени генетични вариации, които са свързани с устойчивост на болести.“ 

Създаване на устойчивост на болести с генетична модификация 

Членове на популация могат да бъдат инокулирани със специфична генна последователност, която води до резистентност към специфично заболяване. Генната последователност или замества специфична генна последователност в индивида, или го прави така, че специфична последователност да се активира или деактивира. 

някои тестове, които са направени включват резистентност към мастит при кравите. Кравите са инокулирани с гена на лизостафин, което води до активиране на генна последователност и повишава резистентността към мастит при кравата. Това е пример за трансгенна свръхекспресия, което означава, че може да се даде на целия вид, тъй като генната последователност се прикрепя към част от ДНК, която е еднаква за вида. ДНК от различни членове на един и същи вид ще се различава леко, така че е важно да знаете, че генът лизостафин ще работи за целия вид, а не само за един член.  

Други тестове включват потискане на инфекциозни патогени в различни видове. В този случай видът ще бъде инокулиран с последователност от вируси РНК. Тази последователност ще се вмъкне в РНК на животните. Когато тази РНК се транскрибира, за да създаде определени протеини, новият ген, който е бил вмъкнат, сега ще бъде експресиран.  

Влиянието на биотехнологиите върху съвременното земеделие 

Въпреки че манипулирането на животните, за да постигнем желаните резултати, и контролът на болестите не са нещо ново за нас, науката зад това как правим това напредна драстично. С познанията ни за това как работи генетиката, способността ни да манипулираме гените, за да произвеждаме нови резултати и с нашето разбиране за болестите, можем да постигнем нови нива на земеделие и производство на храни. 

Използването на комбинация от системи за контрол на болести и биотехнология за модифициране на животински видове навреме може да доведе до нова версия, която е устойчива или дори имунизирана срещу определено заболяване. Тъй като членовете на популация, устойчива на болести, се размножават, тяхното потомство също ще има устойчиви на болести гени в своята ДНК.  

Животните, които са устойчиви на болести, ще живеят по-здравословен и по-добър живот, няма да е необходимо да се имунизират за определени болести и ще произвеждат по-качествени продукти за консумация. От гледна точка на анализ на разходите и ползите, да бъдеш устойчив на болести е много полезно, тъй като по-малко пари ще отидат за издръжката на животните и продуктите от тези животни ще бъдат с по-добро качество. Устойчивите на болести животни също ще спрат предаването на болести, пренасяни с храна, между животните и хората.