Biotehnoloogia ja selle roll loomade elus

BiotehnoloogiaSee on elussüsteemide kasutamine uute organismide loomiseks või olemasolevate muutmiseks. See protsess kasutab organismi süsteem omamoodi mallina uute toodete loomiseks või olemasolevate toodete ja tehnoloogiate muutmiseks. Biotehnoloogiat kasutatakse erinevates valdkondades, nagu farmaatsia, põllumajandus ja mitmed bioloogilised valdkonnad. Biotehnoloogia üks levinumaid rakendusi on geneetiliselt muundatud organismide ehk lühidalt GMOde loomine.  

Geneetikas kasutatakse biotehnoloogiat taimede ja loomade DNA-ga manipuleerimiseks, et saada erinevaid tulemusi. See toob kaasa manipuleeritavate liikide uusi vorme, näiteks põllukultuure, mis on muudetud herbitsiidide suhtes resistentseks, ja algset taime, mis seda ei ole. Üks viis, kuidas biotehnoloogia seda teeb, on asendada teatud geenijärjestused organismi DNA-s või muuta see nii, et teatud geenid ekspresseeruvad rohkem või surutakse alla. Näiteks võib ekspressiivne olla taime varre valmistamise geen, mis muutub aktiivsemaks, nii et muudetud taim kasvatab jämedama varre.  

Sama protsessi kasutatakse ka organismide erinevate haiguste suhtes resistentseks muutmiseks. Geenide modifitseerimine võib muuta geeniekspressiooni, nii et organism loob loomuliku kaitsevõime haiguse vastu ja on selle suhtes resistentne. Või ei saa haigus organismi nakatada. Geeni modifikatsioone kasutatakse tavaliselt taimedes, kuid seda hakatakse rohkem kasutama ka loomadel. Biotehnoloogiatööstuse organisatsiooni andmetel "Kaasaegne biotehnoloogia pakub läbimurdelisi tooteid ja tehnoloogiaid nõrgestavate ja haruldaste haiguste vastu võitlemiseks. 

Uue elu võimalus ja selle mõju põllumajandusele 

Kuigi selline biotehnoloogia kasutamine ei loo uusi organismiliike, võib populatsiooni paljunemine põhjustada aja jooksul liikide uut varieerumist. Teise variatsiooni loomine võib kesta mitu põlvkonda, olenevalt tingimustest ja keskkonnast, millega elanikkond kokku puutub. 

Farmides peetavaid loomaliike jälgitakse hoolikalt ja reguleeritakse ning neid hoitakse stabiilsetes tingimustes. See määrus võib kiirendada aega, mis kulub uute muudetud liikide populatsiooni domineerimiseks.   

Järelikult on farmides peetavatel loomadel suurem liigisisese interaktsiooni määr. Liik saab suhelda ainult oma liigi teiste liikmetega, kuna on võimalik nakkushaigus (EID) on kõrgem. Haigus, mille vastu organism on modifitseeritud, võib võtta võimust ülejäänud populatsiooni, suurendades eduka sigimise ja modifikatsiooni edasise transpordi võimalusi. See tähendab, et muudetud liigid muutuvad haiguse suhtes resistentseks, luues seeläbi kvaliteetsema toote.   

Loomaliikide haiguste tõrjesüsteemid 

Biotehnoloogia iseenesest ei ole alati piisav loomade haiguste tõrjeks. Mõnikord tuleb muudatuste tegemiseks kasutada muid süsteeme. Haigustõrjesüsteemid koos geenide modifitseerimisega võivad suurendada üldist tõhusust selle osas, kui hästi liik haigustele vastu peab.  

Erinevad haigustõrjesüsteemid hõlmavad ennetavad tegevused, mis on tavaliselt esimene kaitseliin. Ennetavate meetmetega on eesmärk peatada probleem enne selle algust, nagu üleujutuste tõrjeks kasutatavad tammid. Teine juhtimissüsteemide vorm on lülijalgsete vektori kontroll. Paljud haigused on põhjustatud mitmesugustest kahjuritest ja putukatest, mis toimivad haiguse edasikandjana; kuid neid liike saab ka muuta, nii et nad ei kanna enam haigust edasi.  Hiljutised uuringud metsloomade vastastikuste mõjude kohta tehtud uuringud on näidanud, et "80% Ameerika Ühendriikides esinevatest asjakohastest loomade patogeenidest on potentsiaalselt metsloomade komponent." Seega võib metsloomade haiguste edasikandumise kontrollimine vähendada põllumajandusloomade haigusi. 

Teiste levinud juhtimissüsteemide vormide hulka kuuluvad peremeesorganismi ja populatsiooni kontroll, mida enamasti tehakse nakatunud populatsiooni liikmete tapmise või muudetud populatsiooni liikmete eraldamise teel. Kui muudetud liikmed tapetakse, võivad neil olla paremad võimalused paljuneda koos teiste populatsiooni muudetud isenditega. Aja jooksul tekib selle tulemusel liigi uus haiguskindel versioon.  

Vaktsineerimine ja geeniteraapia on samuti levinud kontrollisüsteemi vormid. Kuna rohkem liike vaktsineeritakse viiruse nõrgestatud vormiga, tekib liik immuunsus. Lisaks, kui organismi geenidega manipuleeritakse, võib organism muutuda selle haiguse suhtes resistentseks. Seda tõrjet saab kasutada koos peremeesorganismi ja populatsiooni kontrolliga, et veelgi suurendada populatsiooni vastupanuvõimet haigusele. 

Kõiki neid tavasid kasutatakse biotehnoloogiasüsteemidega põllumajanduses ja toiduainete tootmises. Loomaliikidega manipuleerimine, et need oleksid haiguskindlad, on endiselt suhteliselt uus teadus, mis tähendab, et liikide migratsiooni, et saada täielikult haigusresistentseks või immuunseks, ei ole täielikult uuritud ega dokumenteeritud. 

Biotehnilise ja geneetilise manipuleerimise kohta rohkem teada saades suurendame oma võimet kasvatada tervemaid loomi, toota tootmiseks ohutumat toitu ning vähendame haiguste levikut.  

Haigusresistentsuse loomine geneetilise valiku abil 

Populatsiooni liikmed, kellel on loomulik võime haigusele vastu seista, võivad olla aretatud valikuliselt nii et ka rohkematel liigiliikmetel võivad need tunnused ilmneda. Seda saab omakorda kasutada tapmisel, nii et need liikmed ei puutuks pidevalt kokku muude teguritega ja saavad kergemini järglasi. Seda tüüpi geneetiline valik põhineb resistentsusel, mis on osa looma geneetilisest ülesehitusest.  

Kui loom puutub kokku viirusega ja loob oma immuunsüsteemi kaudu immuunsuse, on tõenäoline, et see resistentsus ei kandu edasi. See on tingitud normaalsest geenide randomiseerimisest sigimise ajal. sisse Eenennaami ja Pohlmeieri uurimistööd, väidavad nad: "Geneetilise valiku abil saavad loomakasvatajad valida teatud geneetilised variatsioonid, mida on seostatud haigusresistentsusega." 

Haigusresistentsuse loomine geneetilise muundamise abil 

Populatsiooni liikmeid saab nakatada kindla geenijärjestusega, mille tulemuseks on resistentsus konkreetse haiguse suhtes. Geenijärjestus kas asendab konkreetse geenijärjestuse indiviidis või muudab selle nii, et konkreetne järjestus aktiveerub või deaktiveerub. 

mõned testid, mis on tehtud hõlmata lehmade mastiidiresistentsust. Lehmad nakatatakse lüsostafiini geeniga, mis viib geenijärjestuse aktiveerumiseni ja suurendab lehma resistentsust mastiidi suhtes. See on näide transgeeni üleekspressioonist, mis tähendab, et seda saab anda kogu liigile, kuna geenijärjestus kinnitub DNA osaga, mis on liigi jaoks sama. Sama liigi erinevate liikmete DNA varieerub veidi, seega on oluline teada, et lüsostafiini geen töötab kogu liigi, mitte ainult ühe liikme jaoks.  

Muud testid hõlmama erinevate liikide nakkushaiguste patogeenide tõrjumist. Sel juhul nakatatakse liik viiruse järjestusega RNA. See järjestus sisestab end loomade RNA-sse. Kui see RNA transkribeeritakse teatud valkude loomiseks, ekspresseeritakse nüüd sisestatud uus geen.  

Biotehnoloogia mõju kaasaegsele põllumajandusele 

Kuigi loomadega manipuleerimine soovitud tulemuste saavutamiseks ja haiguste tõrje ei ole meile võõras, on teadus, kuidas seda teha, drastiliselt edasi arenenud. Oma teadmistega geneetika toimimise kohta, võimega manipuleerida geene, et anda uusi tulemusi, ja oma arusaamisega haigustest, suudame saavutada põllumajanduse ja toidutootmise uue taseme. 

Haigustõrjesüsteemide ja biotehnoloogia kombinatsiooni kasutamine loomaliikide õigeaegseks muutmiseks võib viia uue versioonini, mis on teatud haiguse suhtes resistentne või isegi immuunne. Kui haigusresistentse populatsiooni liikmed sigivad, on nende järglastel DNA-s ka haigusresistentsed geenid.  

Haigustele vastupidavad loomad elavad tervemalt ja paremat elu, ei pea saama teatud haiguste vastu vaktsineerimist ning toodavad tarbimiseks parema kvaliteediga tooteid. Tasuvusanalüüsi seisukohalt on haigustele vastupidavus väga kasulik, kuna loomade ülalpidamiseks läheb vähem raha ja nende loomade tooted on parema kvaliteediga. Haigusresistentsed loomad peatavad ka toidu kaudu levivate haiguste edasikandumise loomade vahel ja inimestele.