Կենսատեխնոլոգիան և նրա դերը կենդանիների կյանքում

ԿենսատեխնոլոգիաԿենդանի համակարգերի օգտագործման գործընթացն է՝ նոր օրգանիզմներ ստեղծելու կամ գոյություն ունեցողները փոփոխելու համար: Այս գործընթացը օգտագործում է օրգանիզմի համակարգ որպես նոր ապրանքներ ստեղծելու կամ գոյություն ունեցող ապրանքներն ու տեխնոլոգիաները փոփոխելու ձևանմուշ: Կենսատեխնոլոգիան օգտագործվում է տարբեր ոլորտներում, ինչպիսիք են դեղագործությունը, գյուղատնտեսությունը և բազմաթիվ կենսաբանական ոլորտները: Կենսատեխնոլոգիայի ամենատարածված կիրառություններից մեկը գենետիկորեն ձևափոխված օրգանիզմների կամ կարճ GMO-ի ստեղծումն է:  

Գենետիկայի մեջ բիոտեխնոլոգիան օգտագործվում է բույսերի և կենդանիների ԴՆԹ-ի մանիպուլյացիայի համար՝ տարբեր արդյունքներ ստանալու համար: Սա հանգեցնում է մանիպուլյացիայի ենթարկվող տեսակների նոր ձևերի, ինչպիսին է մշակաբույսը, որը ձևափոխված է, որպեսզի լինի դիմացկուն թունաքիմիկատների նկատմամբ, և բնօրինակ բույսը, որը չի ենթարկվում: Կենսատեխնոլոգիայի կողմից դա անելու եղանակներից մեկը օրգանիզմի ԴՆԹ-ում որոշակի գենային հաջորդականությունների փոխարինումն է կամ այն, որպեսզի որոշ գեներ ավելի շատ արտահայտվեն կամ ընկճվեն: Օրինակ, բույսի ցողուն ստեղծելու գենը կարող է արտահայտիչ լինել, որն ավելի ակտիվ է դառնում, ուստի ձևափոխված բույսը ավելի հաստ ցողուն կաճի:  

Այս նույն գործընթացը օգտագործվում է նաև օրգանիզմներին տարբեր հիվանդությունների նկատմամբ դիմացկուն դարձնելու համար: Գենների փոփոխումը կարող է փոխել գեների արտահայտությունը, ուստի օրգանիզմը բնական պաշտպանություն է ստեղծում հիվանդության դեմ և դիմացկուն է դրա նկատմամբ: Կամ հիվանդությունն առաջին հերթին չի կարող վարակել օրգանիզմը։ Գենային մոդիֆիկացիան սովորաբար օգտագործվում է բույսերում, բայց սկսում է ավելի շատ օգտագործվել նաև կենդանիների վրա: Ըստ Կենսատեխնոլոգիայի արդյունաբերության կազմակերպության՝ «Ժամանակակից կենսատեխնոլոգիա ապահովում է բեկումնային ապրանքներ և տեխնոլոգիաներ՝ թուլացնող և հազվագյուտ հիվանդությունների դեմ պայքարելու համար»։ 

Նոր կյանքի հնարավորությունը և դրա ազդեցությունը գյուղատնտեսության վրա 

Թեև կենսատեխնոլոգիայի այս օգտագործումը չի ստեղծում օրգանիզմի նոր տեսակ, բնակչության բազմացումը կարող է ժամանակի ընթացքում հանգեցնել տեսակների նոր փոփոխության: Մեկ այլ տարբերակի ստեղծումը կարող է տևել սերունդներ՝ կախված այն պայմաններից և միջավայրից, որոնց ենթարկվում է բնակչությունը: 

Կենդանիների տեսակները, որոնք պահվում են տնտեսություններում, ենթարկվում են մանրակրկիտ մոնիտորինգի և կանոնակարգման, ինչպես նաև պահպանվում են կայուն պայմաններում: Այս կանոնակարգը կարող է արագացնել նոր ձևափոխված տեսակների պոպուլյացիայի վրա գերիշխելու ժամանակը:   

Հետևաբար, ֆերմերային տնտեսություններում պահվող կենդանիները ունեն ներտեսակային փոխազդեցությունների ավելի բարձր ցուցանիշ: Տեսակը կարող է փոխազդել միայն իր տեսակի այլ անդամների հետ, քանի որ առաջացող վարակիչ հիվանդության հավանականությունը (EID- ը) ավելի բարձր է: Հիվանդությունը, որին դիմադրելու համար ձևափոխված է օրգանիզմը, կարող է տիրել մնացած պոպուլյացիային՝ մեծացնելով հաջող բազմացման և փոփոխության հետագա տեղափոխման հնարավորությունները: Սա նշանակում է, որ մոդիֆիկացված տեսակը կդառնա հիվանդության նկատմամբ կայուն՝ դրանով իսկ ստեղծելով ավելի բարձր որակի արտադրանք:   

Կենդանիների տեսակների հիվանդությունների վերահսկման համակարգեր 

Կենսատեխնոլոգիան ինքնին միշտ չէ, որ բավարար է կենդանիների հիվանդությունները վերահսկելու համար: Երբեմն, այլ համակարգեր պետք է լինեն, որպեսզի օգնեն փոփոխություններին: Հիվանդությունների վերահսկման համակարգերը գենային մոդիֆիկացիայի հետ համատեղ կարող են բարձրացնել տեսակների ընդհանուր արդյունավետությունը, թե որքան լավ է տեսակը դիմադրում հիվանդություններին:  

Հիվանդությունների վերահսկման տարբեր համակարգեր ներառում են կանխարգելիչ գործողություններ, սա սովորաբար պաշտպանության առաջին գիծն է: Կանխարգելիչ գործողությունների միջոցով նպատակն է դադարեցնել խնդիրը, նախքան այն կսկսվի, ինչպես ջրհեղեղների դեմ պայքարի համար օգտագործվող դիակները: Կառավարման համակարգերի մեկ այլ ձև է հոդվածոտանիների վեկտորի կառավարում. Շատ հիվանդություններ առաջանում են տարբեր վնասատուների և միջատների կողմից, որոնք հանդես են գալիս որպես հիվանդության փոխանցող. սակայն, այս տեսակները կարող են նաև փոփոխվել, որպեսզի նրանք այլևս չփոխանցեն հիվանդությունը:  Վերջին ուսումնասիրությունները Վայրի բնության փոխազդեցությունների վրա կատարված գործողությունները ցույց են տվել, որ «Ամերիկայի Միացյալ Նահանգներում առկա կենդանիների համապատասխան պաթոգենների 80%-ն ունի պոտենցիալ վայրի բնության բաղադրիչ»: Այսպիսով, վերահսկելով, թե ինչպես է վայրի բնությունը փոխանցում հիվանդությունը, կարող է նվազեցնել հիվանդությունը գյուղատնտեսական կենդանիների մոտ: 

Կառավարման համակարգերի այլ ընդհանուր ձևերը ներառում են հյուրընկալող և բնակչության վերահսկողություն, որը հիմնականում արվում է վարակված բնակչության անդամներին ոչնչացնելու կամ փոփոխված պոպուլյացիայի անդամներին առանձնացնելու միջոցով։ Եթե ​​ձևափոխված անդամները ոչնչացվեն, նրանք կարող են ավելի լավ հնարավորություն ունենալ բազմանալու բնակչության այլ ձևափոխված անհատների հետ: Ժամանակի ընթացքում դա կհանգեցնի տեսակի նոր հիվանդության դիմացկուն տարբերակի:  

Պատվաստում և գենային թերապիան նույնպես վերահսկման համակարգի սովորական ձևեր են: Քանի որ ավելի շատ տեսակներ պատվաստվում են վիրուսի թուլացած ձևով, տեսակը ձևավորում է իմունիտետ: Բացի այդ, եթե օրգանիզմի գեները մանիպուլյացիայի են ենթարկվում, օրգանիզմը կարող է դիմադրել այդ հիվանդությանը։ Այս հսկողությունը կարող է օգտագործվել հյուրընկալողի և բնակչության հսկողության հետ՝ հիվանդության նկատմամբ բնակչության դիմադրողականությունը հետագայում բարձրացնելու համար: 

Այս բոլոր պրակտիկաներն օգտագործվում են կենսատեխնոլոգիական համակարգերով գյուղատնտեսության և սննդի արտադրության մեջ: Կենդանիների տեսակների մանիպուլյացիան՝ հիվանդություններին դիմացկուն լինելու համար, դեռևս համեմատաբար նոր գիտություն է, ինչը նշանակում է, որ տեսակների միգրացիան՝ դառնալով ամբողջովին հիվանդություններին դիմացկուն կամ իմունիտետ, ամբողջությամբ հետազոտված կամ փաստագրված չէ: 

Երբ մենք ավելին ենք սովորում կենսատեխնիկական և գենետիկական մանիպուլյացիայի մասին, մենք մեծացնում ենք ավելի առողջ կենդանիներ աճեցնելու, արտադրության համար ավելի անվտանգ սնունդ արտադրելու մեր կարողությունը և նվազեցնում ենք հիվանդությունների տարածումը:  

Գենետիկ ընտրությամբ հիվանդությունների նկատմամբ դիմադրության ստեղծում 

Բնակչության անդամները, որոնք ցույց են տալիս հիվանդությանը դիմակայելու բնական կարողություն, կարող են լինել ընտրովի բուծված այնպես որ տեսակների ավելի շատ անդամներ նույնպես կարող են դրսևորել այդ հատկությունները: Սա, իր հերթին, կարող է օգտագործվել ոչնչացման ժամանակ, որպեսզի այդ անդամները շարունակաբար ենթարկվեն այլ գործոնների և կարողանան ավելի հեշտությամբ սերունդ տալ: Գենետիկական ընտրության այս տեսակը հիմնված է դիմադրության վրա, որը կենդանու գենետիկական կառուցվածքի մաս է կազմում:  

Եթե ​​կենդանին ենթարկվում է վիրուսի և իմունիտետ է ստեղծում իր իմունային համակարգի միջոցով, հավանականություն կա, որ այդ դիմադրությունը չի փոխանցվի: Սա պայմանավորված է ծննդաբերության ընթացքում գեների նորմալ պատահականությամբ: Մեջ Eenennaam-ի և Pohlmeier-ի հետազոտությունները«Գենետիկական ընտրության միջոցով անասուն արտադրողները կարող են ընտրել որոշակի գենետիկ տատանումներ, որոնք կապված են հիվանդության դիմադրության հետ»: 

Գենետիկ մոդիֆիկացմամբ հիվանդությունների նկատմամբ դիմադրության ստեղծում 

Պոպուլյացիայի անդամները կարող են պատվաստվել հատուկ գենային հաջորդականությամբ, որը հանգեցնում է որոշակի հիվանդության դիմադրության: Գենային հաջորդականությունը կա՛մ փոխարինում է որոշակի գենային հաջորդականությանը անհատի մոտ, կա՛մ ստիպում է, որ որոշակի հաջորդականություն ակտիվանա կամ անջատվի: 

Մոտ թեստեր, որոնք արվել են ներառում է մաստիտի դիմադրություն կովերի մոտ: Կովերին պատվաստում են լիզոստաֆինի գենը, ինչը հանգեցնում է գենային հաջորդականության ակտիվացմանը և կովի մեջ մաստիտի նկատմամբ դիմադրողականության բարձրացմանը: Սա տրանսգենային գերարտահայտման օրինակ է, այսինքն՝ այն կարող է տրվել ամբողջ տեսակին, քանի որ գենային հաջորդականությունը կցվում է ԴՆԹ-ի մի մասի, որը նույն տեսակին է: Նույն տեսակի տարբեր ներկայացուցիչների ԴՆԹ-ն փոքր-ինչ կտարբերվի, ուստի կարևոր է իմանալ, որ լիզոստաֆինի գենը կաշխատի ամբողջ տեսակի և ոչ միայն մեկ անդամի համար:  

Այլ թեստեր ներառում է տարբեր տեսակների վարակիչ հարուցիչների ճնշումը: Այս դեպքում տեսակը պատվաստվելու է վիրուսի հաջորդականությամբ RNA. Այդ հաջորդականությունը կմտցվի կենդանիների ՌՆԹ-ի մեջ: Երբ այդ ՌՆԹ-ն արտագրվի որոշակի սպիտակուցներ ստեղծելու համար, նոր գենը, որը ներդրվել է, այժմ կարտացոլվի:  

Կենսատեխնոլոգիայի ազդեցությունը ժամանակակից գյուղատնտեսության վրա 

Թեև կենդանիներին մանիպուլյացիայի ենթարկելու գործողությունը՝ մեր ուզած արդյունքները ստանալու համար և հիվանդությունների վերահսկումը մեզ համար նորություն չէ, գիտությունը, թե ինչպես ենք դա անում, կտրուկ առաջադիմել է: Մեր գիտելիքներով, թե ինչպես է աշխատում գենետիկան, գեները մանիպուլյացիայի ենթարկելու մեր ունակությամբ՝ նոր արդյունքների հասնելու համար և հիվանդության մասին մեր հասկացողությամբ, մենք կարող ենք հասնել գյուղատնտեսության և սննդի արտադրության նոր մակարդակների: 

Կենդանիների տեսակները ժամանակին փոփոխելու համար հիվանդությունների վերահսկման համակարգերի և կենսատեխնոլոգիայի համակցումը կարող է հանգեցնել նոր տարբերակի, որը կայուն է կամ նույնիսկ անձեռնմխելի է որոշակի հիվանդության նկատմամբ: Քանի որ հիվանդության դիմացկուն բնակչության անդամները բազմանում են, նրանց սերունդները նույնպես կունենան հիվանդության դիմացկուն գեներ իրենց ԴՆԹ-ում:  

Կենդանիները, որոնք կայուն են հիվանդությունների նկատմամբ, կապրեն ավելի առողջ և լավ կյանքով, որոշ հիվանդությունների դեմ պատվաստումների կարիք չեն ունենա և սպառման համար ավելի որակյալ արտադրանք կարտադրեն: Ծախսերի և օգուտների վերլուծության առումով, հիվանդությունների նկատմամբ կայուն լինելը շատ ձեռնտու է, քանի որ ավելի քիչ գումար կուղղվի կենդանիների պահպանմանը, և այդ կենդանիների արտադրանքը կլինի ավելի որակյալ: Հիվանդություններին դիմացկուն կենդանիները նաև կկանգնեցնեն սննդային հիվանդությունների փոխանցումը կենդանիների և մարդկանց միջև: