Биотехнологија и њена улога у животу животиња

Биотехнологијаје процес коришћења живих система у циљу стварања нових организама или модификовања постојећих. Овај процес користи систем организма као нека врста шаблона за креирање нових производа или за модификацију постојећих производа и технологија. Биотехнологија се користи у различитим областима као што су фармација, пољопривреда и више биолошких области. Једна од најчешћих примена биотехнологије је стварање генетски модификованих организама или скраћено ГМО.  

У генетици, биотехнологија се користи за манипулисање ДНК биљака и животиња како би се произвели различити резултати. Ово доводи до нових облика врста којима се манипулише, као што је усев који је модификован да буде отпоран на хербициде и оригинална биљка која није. Један од начина на који се биотехнологија користи за ово је замена одређених генских секвенци у ДНК организма, или тако што се одређени гени више експримирају или депресивни. На пример, ген за прављење стабљике биљке може бити експресиван, који постаје активнији тако да ће модификована биљка расти дебљу стабљику.  

Овај исти процес се такође користи за стварање отпорности организама на различите болести. Модификација гена би могла да промени експресију гена тако да организам изгради природну одбрану и отпоран је на болест. Или болест уопште не може да зарази организам. Модификација гена се обично користи у биљкама, али почиње да се више користи и на животињама. Према Организацији биотехнолошке индустрије, “Модерна биотехнологија пружа револуционарне производе и технологије за борбу против исцрпљујућих и ретких болести.” 

Могућност новог живота и његов утицај на пољопривреду 

Иако ова употреба биотехнологије не ствара нову врсту организма, размножавање популације може довести до нове варијације врста током времена. Ово стварање друге варијације може потрајати генерације у зависности од врсте услова и животне средине којој је становништво изложено. 

Животињске врсте које се држе на фармама пажљиво се прате и регулишу и држе у стабилним условима. Ова регулација би могла да убрза време које је потребно да нове модификоване врсте доминирају популацијом.   

Сходно томе, животиње које се држе на фармама имају већу стопу интраспецифичних интеракција. Врста може да комуницира само са другим припадницима своје врсте јер постоји могућност појаве заразне болести (ЕИД) је већи. Болест којој је организам модификован да се одупре може захватити остатак популације, повећавајући шансе за успешно размножавање и даљи транспорт модификације. То значи да ће модификоване врсте постати отпорне на болест и на тај начин створити квалитетнији производ.   

Системи контроле болести код животињских врста 

Сама биотехнологија није увек довољна за контролу болести код животиња. Повремено, други системи морају бити на месту да би помогли модификацијама. Системи контроле болести у комбинацији са модификацијом гена могу повећати укупну ефикасност у томе колико добро се врста одупире болести.  

Различити системи контроле болести укључују превентивне радње, ово је обично прва линија одбране. Превентивним акцијама циљ је да се проблем заустави пре него што почне као насипи који се користе у контроли поплава. Други облик система контроле је контрола вектора артропода. Многе болести изазивају разне штеточине и инсекти који делују као преносиоци болести; међутим, ове врсте се такође могу модификовати тако да више не преносе болест.  Недавне студије урађено на интеракцијама са дивљим животињама показало је да „80% релевантних животињских патогена присутних у Сједињеним Америчким Државама има потенцијалну компоненту дивљих животиња“. Дакле, контрола начина на који дивље животиње преносе болести може смањити болест код домаћих животиња. 

Други уобичајени облици контролних система укључују контрола домаћина и популације, што се углавном ради одстрелом припадника заражене популације или одвајањем чланова популације који су модификовани. Ако се чланови који су модификовани убију, можда ће имати веће шансе да се размножавају са другим модификованим јединкама популације. Временом ће то резултирати новом верзијом врсте отпорном на болести.  

Вакцинација и генска терапија су такође уобичајени облици контролног система. Како је све већи број врста вакцинисан атенуираним обликом вируса, врста гради имунитет. Поред тога, ако се манипулише генима организма, организам може постати отпоран на ту болест. Ова контрола се може користити са контролом домаћина и популације да би се додатно повећала отпорност популације на болест. 

Све ове праксе се користе у пољопривреди и производњи хране са биотехнолошким системима. Манипулација животињским врстама да би биле отпорне на болести је још увек релативно нова наука, што значи да миграција врсте како би постала потпуно отпорна на болести или имунитет није у потпуности истражена или документована. 

Како учимо више о биотехничкој и генетској манипулацији, повећавамо нашу способност да узгајамо здравије животиње, производимо сигурнију храну за производњу и смањујемо ширење болести.  

Стварање отпорности на болести генетском селекцијом 

Припадници популације који показују природну способност да се одупру болести могу бити селективно узгајан па више припадника врсте такође може испољити те особине. Ово се, заузврат, може користити за одстрел тако да ти чланови нису стално изложени другим факторима и могу лакше да произведу потомство. Ова врста генетске селекције ослања се на отпорност која је део генетског састава животиње.  

Ако је животиња изложена вирусу и изгради имунитет кроз свој имуни систем, постоји шанса да се та отпорност неће пренети. Ово је због нормалне рандомизације гена током размножавања. Ин Еененаамово и Похлмеиерово истраживање, наводе: „Кроз генетску селекцију, произвођачи стоке могу да изаберу одређене генетске варијације које су повезане са отпорношћу на болести.“ 

Стварање отпорности на болести генетском модификацијом 

Чланови популације могу бити инокулисани са специфичном секвенцом гена која резултира отпорношћу на одређену болест. Генска секвенца или замењује специфичну секвенцу гена код појединца или чини тако да се специфична секвенца активира или деактивира. 

неки тестови који су урађени укључују отпорност на маститис код крава. Краве су инокулисане геном за лизостафин, што доводи до активације секвенце гена и повећава отпорност краве на маститис. Ово је пример прекомерне експресије трансгена, што значи да се може дати целој врсти пошто се секвенца гена везује за део ДНК који је исти за врсту. ДНК различитих припадника исте врсте ће се незнатно разликовати, тако да је важно знати да ће ген лизостафина функционисати за целу врсту, а не само за једног члана.  

Остали тестови укључују сузбијање патогена инфекције код различитих врста. У овом случају, врста ће бити инокулисана низом вируса РНК. Та секвенца ће се уметнути у РНК животиња. Када се та РНК транскрибује да би се створили одређени протеини, нови ген који је убачен сада ће бити експримиран.  

Утицај биотехнологије на модерну пољопривреду 

Иако чин манипулације животињама да бисмо добили резултате које желимо и контрола болести нису нови за нас, наука која стоји иза тога како то радимо је драстично напредовала. Са нашим знањем о томе како генетика функционише, нашом способношћу да манипулишемо генима да бисмо произвели нове резултате и са нашим разумевањем болести, можемо да постигнемо нове нивое пољопривреде и производње хране. 

Коришћење комбинације система за контролу болести и биотехнологије за модификовање врста животиња на време може довести до нове верзије која је отпорна или чак имуна на одређену болест. Како се чланови популације отпорне на болести размножавају, њихово потомство ће такође имати гене отпорне на болести у својој ДНК.  

Животиње које су отпорне на болести живеће здравије и боље, неће морати да се вакцинишу за одређене болести и производиће квалитетније производе за конзумацију. Што се тиче анализе трошкова и користи, отпорност на болести је веома корисна јер ће мање новца отићи на одржавање животиња и производи од тих животиња ће бити бољег квалитета. Животиње отпорне на болести ће такође зауставити преношење болести које се преносе храном између животиња и људи.