Biotechnologijos ir jos vaidmuo gyvūnų gyvenime

BiotechnologijosTai gyvų sistemų naudojimo procesas, siekiant sukurti naujus organizmus arba modifikuoti esamus. Šis procesas naudoja organizmo sistema kaip tam tikrą šabloną naujiems produktams kurti arba esamiems produktams ir technologijoms modifikuoti. Biotechnologijos naudojamos įvairiose srityse, tokiose kaip farmacija, žemės ūkis ir įvairios biologijos. Vienas iš labiausiai paplitusių biotechnologijų pritaikymų yra genetiškai modifikuotų organizmų arba trumpiau GMO kūrimas.  

Genetikoje biotechnologijos naudojamos manipuliuoti augalų ir gyvūnų DNR, kad būtų gauti skirtingi rezultatai. Tai lemia naujas manipuliuojamų rūšių formas, pvz., pasėlius, kurie modifikuoti, kad būtų atsparūs herbicidams, ir originalus augalas, kuris nėra atsparus. Vienas iš biotechnologijų būdų tai padaryti yra pakeičiant tam tikras genų sekas organizmo DNR arba paverčiant ją taip, kad tam tikri genai būtų labiau išreikšti arba nuslopinti. Pavyzdžiui, augalo kotelio gamybos genas gali būti išraiškingas, kuris tampa aktyvesnis, todėl modifikuotas augalas užaugins storesniu stiebu.  

Tas pats procesas taip pat naudojamas siekiant padaryti organizmus atsparius įvairioms ligoms. Genų modifikavimas gali pakeisti genų ekspresiją, todėl organizmas sukuria natūralią apsaugą nuo ligos ir yra joms atsparus. Arba liga iš pradžių negali užkrėsti organizmo. Genų modifikavimas dažniausiai naudojamas augalams, bet taip pat pradedamas vis dažniau naudoti gyvūnams. Pasak Biotechnologijos pramonės organizacijos, „Šiuolaikinės biotechnologijos siūlo pažangius produktus ir technologijas, skirtas kovoti su silpnomis ir retomis ligomis. 

Naujo gyvenimo galimybė ir jos įtaka ūkininkavimui 

Nors šis biotechnologijų naudojimas nesukuria naujų organizmų rūšių, populiacijos dauginimasis laikui bėgant gali sukelti naujų rūšių variacijų. Šis kito varianto kūrimas gali užtrukti ištisas kartas, priklausomai nuo to, kokiomis sąlygomis ir aplinkoje gyvena gyventojai. 

Ūkiuose laikomos gyvūnų rūšys yra atidžiai stebimos ir reguliuojamos bei laikomos stabiliomis sąlygomis. Šis reglamentas gali pagreitinti laiką, kurio reikia, kad naujos modifikuotos rūšys dominuotų populiacijoje.   

Todėl ūkiuose laikomi gyvūnai pasižymi didesniu tarprūšinės sąveikos lygiu. Rūšis gali sąveikauti tik su kitais savo rūšies nariais, nes gali išsivystyti infekcinė liga (EID) yra didesnis. Liga, kuriai organizmas yra modifikuotas, kad atsispirtų, gali užvaldyti likusią populiaciją, padidindama sėkmingo dauginimosi ir tolesnio modifikacijos pernešimo tikimybę. Tai reiškia, kad modifikuotos rūšys taps atsparios ligai ir taip sukurs aukštesnės kokybės produktą.   

Gyvūnų rūšių ligų kontrolės sistemos 

Pačių biotechnologijų ne visada pakanka gyvūnų ligoms kontroliuoti. Kartais turi būti įdiegtos kitos sistemos, kurios palengvintų pakeitimus. Ligų kontrolės sistemos kartu su genų modifikavimu gali padidinti bendrą rūšies atsparumo ligoms veiksmingumą.  

Įvairios ligų kontrolės sistemos apima prevenciniai veiksmai, tai paprastai yra pirmoji gynybos linija. Taikant prevencines priemones, tikslas yra sustabdyti problemą, kol ji neprasidėjo, pavyzdžiui, potvynių kontrolei naudojami pylimai. Kita valdymo sistemų forma yra nariuotakojų vektoriaus kontrolė. Daugelį ligų sukelia įvairūs kenkėjai ir vabzdžiai, kurie veikia kaip ligos perdavėjas; tačiau šios rūšys taip pat gali būti modifikuotos, kad jos nebeplatintų ligos.  Naujausi tyrimai Laukinės gamtos sąveikos tyrimai parodė, kad „80 % atitinkamų gyvūnų patogenų, esančių Jungtinėse Amerikos Valstijose, gali turėti laukinės gamtos komponentą“. Taigi kontroliuojant, kaip laukiniai gyvūnai perduoda ligas, galima sumažinti ūkio gyvūnų ligas. 

Kitos įprastos valdymo sistemų formos apima šeimininko ir populiacijos kontrolė, kuri dažniausiai atliekama skerdžiant užkrėstos populiacijos narius arba atskiriant modifikuotus populiacijos narius. Jei modifikuoti nariai bus nužudyti, jie gali turėti daugiau galimybių daugintis su kitais modifikuotais populiacijos individais. Laikui bėgant tai sukurs naują ligoms atsparią rūšies versiją.  

Vakcinacija ir genų terapija taip pat yra įprastos kontrolės sistemos formos. Kadangi vis daugiau rūšių yra skiepijama susilpninta viruso forma, rūšis sukuria imunitetą. Be to, jei manipuliuojama organizmo genais, organizmas gali tapti atsparus tai ligai. Ši kontrolė gali būti naudojama kartu su šeimininko ir populiacijos kontrole, siekiant dar labiau padidinti gyventojų atsparumą ligai. 

Visa ši praktika naudojama ūkininkaujant ir gaminant maistą naudojant biotechnologijų sistemas. Manipuliavimas gyvūnų rūšimis, kad jos būtų atsparios ligoms, vis dar yra palyginti naujas mokslas, o tai reiškia, kad rūšių migracija, kad ji taptų visiškai atspari ligoms ar imunitetas, nėra iki galo ištirta ar dokumentuota. 

Sužinoję daugiau apie biotechnines ir genetines manipuliacijas, didiname savo galimybes auginti sveikesnius gyvulius, gaminti saugesnius maisto produktus ir mažiname ligų plitimą.  

Atsparumo ligoms sukūrimas naudojant genetinę atranką 

Gali būti populiacijos nariai, turintys natūralų gebėjimą atsispirti ligai veisiami selektyviai taigi daugiau rūšies atstovų taip pat gali pasižymėti tuos bruožus. Tai savo ruožtu gali būti naudojama skerdžiant, kad šie nariai nebūtų nuolat veikiami kitų veiksnių ir galėtų lengviau susilaukti palikuonių. Šio tipo genetinė atranka priklauso nuo atsparumo, kuris yra gyvūno genetinės sudėties dalis.  

Jei gyvūnas yra veikiamas viruso ir per savo imuninę sistemą sukuria imunitetą, yra tikimybė, kad šis atsparumas nebus perduotas. Taip yra dėl įprastos genų atsitiktinės atrankos dauginimosi metu. Į Eenennaam ir Pohlmeier tyrimuose, jie teigia: „Genetinės atrankos būdu gyvulių augintojai gali pasirinkti tam tikras genetines variacijas, kurios buvo susijusios su atsparumu ligoms. 

Atsparumo ligoms sukūrimas naudojant genetinę modifikaciją 

Populiacijos nariai gali būti pasėti specifine genų seka, dėl kurios atsiranda atsparumas konkrečiai ligai. Genų seka arba pakeičia konkrečią individo genų seką, arba padaro ją taip, kad tam tikra seka būtų aktyvuota arba deaktyvuota. 

keletas atlikti bandymai apima karvių atsparumą mastitui. Karvės pasėjamos lizostafino genu, dėl kurio suaktyvinama genų seka ir padidėja karvės atsparumas mastitui. Tai yra transgeno per didelės ekspresijos pavyzdys, o tai reiškia, kad jis gali būti suteiktas visai rūšiai, nes genų seka prisitvirtina prie DNR dalies, kuri yra tokia pati rūšiai. Skirtingų tos pačios rūšies narių DNR šiek tiek skirsis, todėl svarbu žinoti, kad lizostafino genas veiks visai rūšiai, o ne vienam nariui.  

Kiti testai apima įvairių rūšių infekcijų patogenų slopinimą. Tokiu atveju rūšys bus pasėtos viruso seka RNR. Ši seka pati įsiterps į gyvūnų RNR. Kai ta RNR transkribuojama, kad būtų sukurti tam tikri baltymai, dabar bus išreikštas naujas įterptas genas.  

Biotechnologijų įtaka šiuolaikiniam ūkininkavimui 

Nors manipuliavimas gyvūnais siekiant norimų rezultatų ir ligų kontrolė mums nėra naujiena, mokslas, kaip tai darome, smarkiai pažengė į priekį. Turėdami žinių apie tai, kaip veikia genetika, gebėdami manipuliuoti genais, kad gautume naujų rezultatų, ir supratę ligas galime pasiekti naujus ūkininkavimo ir maisto gamybos lygius. 

Naudojant ligų kontrolės sistemų ir biotechnologijų derinį, siekiant laiku modifikuoti gyvūnų rūšis, gali būti sukurta nauja versija, kuri yra atspari arba net atspari tam tikrai ligai. Kai ligoms atsparios populiacijos nariai dauginasi, jų palikuonys taip pat turės ligoms atsparių genų DNR.  

Atsparūs ligoms gyvūnai gyvens sveikiau ir geriau, nereikės skiepytis nuo tam tikrų ligų, gamins geresnės kokybės produktus vartojimui. Kalbant apie kaštų ir naudos analizę, atsparumas ligoms yra labai naudingas, nes mažiau pinigų bus skirta gyvūnų priežiūrai, o produktai iš tų gyvūnų bus geresnės kokybės. Ligoms atsparūs gyvūnai taip pat sustabdys per maistą plintančių ligų perdavimą tarp gyvūnų ir žmonėms.