Biotehnologija i njena uloga u životu životinja

biotehnologijaje proces korištenja živih sistema za stvaranje novih organizama ili modificiranje postojećih. Ovaj proces koristi sistem organizma kao neka vrsta šablona za kreiranje novih proizvoda ili za modifikaciju postojećih proizvoda i tehnologija. Biotehnologija se koristi u različitim poljima kao što su farmacija, poljoprivreda i više bioloških polja. Jedna od najčešćih primjena biotehnologije je stvaranje genetski modificiranih organizama ili skraćeno GMO.  

U genetici, biotehnologija se koristi za manipulaciju DNK biljaka i životinja kako bi se proizveli različiti rezultati. To dovodi do novih oblika vrsta kojima se manipulira, kao što je usjev koji je modificiran da bude otporan na herbicide i originalna biljka koja nije. Jedan od načina na koji se biotehnologija koristi za to je supstitucija određenih genskih sekvenci u DNK organizma, ili stvaranje tako da određeni geni budu izraženiji ili depresivni. Na primjer, gen za stvaranje stabljike biljke može biti ekspresivan, koji postaje aktivniji pa će modificirana biljka izrasti deblju stabljiku.  

Ovaj isti proces se također koristi za stvaranje otpornosti organizama na različite bolesti. Modifikacija gena mogla bi promijeniti ekspresiju gena tako da organizam izgradi prirodnu odbranu i otporan je na bolest. Ili bolest uopće ne može zaraziti organizam. Modifikacija gena se obično koristi u biljkama, ali se također počinje više koristiti na životinjama. Prema Organizaciji biotehnološke industrije, “Moderna biotehnologija pruža inovativne proizvode i tehnologije za borbu protiv oslabljenih i rijetkih bolesti.” 

Mogućnost novog života i njegov uticaj na poljoprivredu 

Iako ova upotreba biotehnologije ne stvara novu vrstu organizma, razmnožavanje populacije može dovesti do novih varijacija vrsta tijekom vremena. Ovo stvaranje druge varijacije može potrajati generacije u zavisnosti od vrste uslova i okruženja kojem je stanovništvo izloženo. 

Životinjske vrste koje se drže na farmama pomno se prate i reguliraju i drže u stabilnim uvjetima. Ova regulacija bi mogla ubrzati vrijeme potrebno da nove modificirane vrste dominiraju populacijom.   

Posljedično, životinje koje se drže na farmama imaju veću stopu intraspecifičnih interakcija. Vrsta može komunicirati samo s drugim pripadnicima svoje vrste jer postoji mogućnost pojave zarazne bolesti (BAJRAM) je veći. Bolest kojoj je organizam modificiran da se odupre može zavladati ostatkom populacije, povećavajući šanse za uspješno razmnožavanje i daljnji transport modifikacije. To znači da će modificirane vrste postati otporne na bolest i time stvoriti kvalitetniji proizvod.   

Sistemi kontrole bolesti u životinjskim vrstama 

Sama biotehnologija nije uvijek dovoljna za kontrolu bolesti kod životinja. Povremeno, drugi sistemi moraju biti postavljeni da pomognu modifikacije. Sistemi kontrole bolesti u kombinaciji sa modifikacijom gena mogu povećati ukupnu efikasnost u tome koliko dobro se vrsta odupire bolesti.  

Različiti sistemi kontrole bolesti uključuju preventivne radnje, ovo je obično prva linija odbrane. Preventivnim mjerama, cilj je zaustaviti problem prije nego što počne kao nasipi koji se koriste u kontroli poplava. Drugi oblik sistema kontrole je kontrola vektora artropoda. Mnoge bolesti uzrokuju razne štetočine i insekti koji djeluju kao prenosioci bolesti; međutim, ove vrste se također mogu modificirati tako da više ne prenose bolest.  nedavne studije urađeno na interakcijama divljih životinja pokazalo je da "80% relevantnih životinjskih patogena prisutnih u Sjedinjenim Američkim Državama ima potencijalnu komponentu divljih životinja." Dakle, kontrola načina na koji divlje životinje prenose bolesti može smanjiti bolest kod domaćih životinja. 

Drugi uobičajeni oblici kontrolnih sistema uključuju kontrola domaćina i populacije, što se uglavnom radi uništavanjem pripadnika zaražene populacije ili odvajanjem članova populacije koja je modificirana. Ako se članovi koji su modificirani budu uništeni, oni mogu imati veće šanse da se razmnožavaju s drugim modificiranim jedinkama populacije. S vremenom će to rezultirati novom verzijom vrste otpornom na bolesti.  

Vakcinacija i genska terapija su takođe uobičajeni oblici kontrolnog sistema. Kako je sve veći broj vrsta cijepljen atenuiranim oblikom virusa, vrsta gradi imunitet. Osim toga, ako se manipulira genima organizma, organizam može postati otporan na tu bolest. Ova kontrola se može koristiti sa kontrolom domaćina i populacije kako bi se dodatno povećala otpornost populacije na bolest. 

Sve ove prakse se koriste u poljoprivredi i proizvodnji hrane sa biotehnološkim sistemima. Manipulacija životinjskim vrstama kako bi bile otporne na bolesti još uvijek je relativno nova znanost, što znači da migracija vrste kako bi postala potpuno otporna na bolesti ili imunitet nije u potpunosti istražena ili dokumentirana. 

Kako učimo više o biotehničkoj i genetskoj manipulaciji, povećavamo našu sposobnost uzgoja zdravih životinja, da proizvodimo sigurniju hranu za proizvodnju i smanjujemo širenje bolesti.  

Stvaranje otpornosti na bolesti genetskom selekcijom 

Članovi populacije koji pokazuju prirodnu sposobnost da se odupru bolesti mogu biti selektivno uzgaja tako da više pripadnika vrste takođe može pokazati te osobine. Ovo se, zauzvrat, može koristiti za odstrel tako da ti članovi ne budu stalno izloženi drugim faktorima i mogu lakše proizvesti potomstvo. Ova vrsta genetske selekcije oslanja se na otpornost koja je dio genetskog sastava životinje.  

Ako je životinja izložena virusu i izgradi imunitet kroz svoj imuni sistem, postoji šansa da se ta otpornost neće prenijeti. To je zbog normalne randomizacije gena tokom razmnožavanja. U Eenennaamovo i Pohlmeierovo istraživanje, navode: “Kroz genetsku selekciju, proizvođači stoke mogu odabrati određene genetske varijacije koje su povezane s otpornošću na bolesti.” 

Stvaranje otpornosti na bolesti genetskom modifikacijom 

Članovi populacije mogu biti inokulirani sa specifičnom sekvencom gena koja rezultira otpornošću na određenu bolest. Slijed gena ili zamjenjuje specifičnu sekvencu gena kod pojedinca ili ga čini tako da se specifična sekvenca aktivira ili deaktivira. 

neki testovi koji su urađeni uključuju otpornost na mastitis kod krava. Krave su inokulirane genom za lizostafin, što dovodi do aktivacije genske sekvence i povećava otpornost krave na mastitis. Ovo je primjer prekomjerne ekspresije transgena, što znači da se može dati cijeloj vrsti jer se sekvenca gena veže za dio DNK koji je isti za vrstu. DNK različitih pripadnika iste vrste će se neznatno razlikovati, stoga je važno znati da će gen lizostafina funkcionirati za cijelu vrstu, a ne samo za jednog člana.  

Ostali testovi uključuju suzbijanje patogena infekcija kod različitih vrsta. U ovom slučaju, vrsta će biti inokulirana nizom virusa RNK. Taj niz će se umetnuti u životinjsku RNK. Kada se ta RNK transkribuje za stvaranje određenih proteina, novi gen koji je ubačen sada će biti eksprimiran.  

Utjecaj biotehnologije na modernu poljoprivredu 

Iako čin manipulacije životinjama da bismo dobili željene rezultate i kontrola bolesti nisu novi za nas, nauka koja stoji iza toga kako to radimo je drastično napredovala. Sa našim znanjem o tome kako genetika funkcioniše, našom sposobnošću da manipuliramo genima kako bismo proizveli nove rezultate i s našim razumijevanjem bolesti, možemo postići nove nivoe uzgoja i proizvodnje hrane. 

Korištenje kombinacije sistema kontrole bolesti i biotehnologije za modificiranje vrsta životinja na vrijeme može dovesti do nove verzije koja je otporna ili čak imuna na određenu bolest. Kako se članovi populacije otporne na bolesti razmnožavaju, njihovo potomstvo će također imati gene otporne na bolesti u svojoj DNK.  

Životinje koje su otporne na bolesti živjet će zdravije i bolje, neće morati da se vakcinišu za određene bolesti i proizvodit će kvalitetnije proizvode za konzumaciju. Što se tiče analize troškova i koristi, otpornost na bolesti je vrlo korisna jer će manje novca ići na održavanje životinja, a proizvodi od tih životinja će biti bolje kvalitete. Životinje otporne na bolesti će također zaustaviti prijenos bolesti koje se prenose hranom između životinja i ljudi.