محصولات خوراکی مهندسی شده (2)

اولین محصول خوراکی حاصل از دستورزی ژنتیکی که به بازار عرضه شد گوجه فرنگی به نام Flavr Savr ، طوری مهندسی شده بود که بدون آنکه نرم و شل شود برسد. این گوجه فرنگی توسط شرکت کالیفرنیایی Calgene تولید شد و در سال 1992 به اداره ی غذا و دارو (FDA) ارائه شد. در 17 می 1994 بررسی های FDA بر روی Flavr Savr کامل شد و نتیجه حاصل از آن، نشان داد که Flavr Savr به بی خطری گوجه فرنگی هایی است که با روش سنتی و معمول پرورش پیدا می کنند و استفاده از آمینو گلیکوزید 3" – فسفوترنسفراز II برای توسعه ی پرورش واریته های جدید گوجه فرنگی، کولزا و کتان مورد استفاده در صنایع غذایی، بی خطر است. به این ترتیب در سال 1994 Flavr Savr برای پخش و عرضه در بازار به تائید FDA رسید.

ویژگی های Flavr Savr

کال ژن امیدورا بود تا با مهندسی ژنتیک سرعت رسیدن گوجه فرنگی را کاهش دهد و به این ترتیب با حفظ رنگ و طعم طبیعی از نرم شدن و له شدن آنها جلوگیری کند و گوجه فرنگی های حاصل در برابر فساد و گندیدن بسیار مقاومت تر خواهند بود. این عمل با افزودن ژن antisens که با تولید آنزیم پلی گالاکتوروناز تداخل ایجاد می کند صورت می گیرد. آنزیم پلی گالاکتوروناز به طور معمول پکتین موجود در دیواره های سلولی را تجزیه می کند و باعث نرم شدن و رسیدن میوه ها می شود که آنها را مستعد خراب شدن و ابتلا به عفونت های قارچی می کند.

گوجه فرنگی های اصلاح نشده پیش از رسیدن کامل چیده می شوند چراکه چیدن میوه پیش از رسیدن کامل حمل و نقل راحت تر و طول عمر و تازگی بیشتر در طی پروسه ی خرید و فروش را فراهم می کند. سپس به طور مصنوعی با استفاده از گاز اتیلن که به عنوان یک هورمون گیاهی عمل می کند فرایند رسیده شدن روی آنها صورت می گیرد. ویژگی مورد نظر برای کند شدن نرم شدن گوجه فرنگی های Flavr Savr اجازه می دهد که میوه های بوته- رسیده، بدون آسیب دیدن و له شدن و گندیدن بیشتر، مانند گوجه فرنگی سبز و نرسیده، چیده شوند.

متود مهندسی ژنتیک مورد استفاده

این گوجه فرنگی زیست- مهندسی شده با میانجی گری آگروباکتریوم برای انتقال وکتور به گوجه فرنگی (Lycopersicon esculentum) تولید شده است. DNA ناقل یا Transfer-DNA (T-DNA) ناحیه ای از پلاسمید القا کننده ی تومور گیاهی (Ti) دستورزی شده است که حاوی توالی DNA کد کننده ی ژن آنتی سنز PG و ژنی به عنوان نشانگر انتخابی است. در طی انتقال و آلوده سازی سلول¬ها گیاهی، بخش T-DNA از پلاسمید به سلول گیاهی منتقل شده و به طور پایدار با ژنوم گیاه آمیخته می شود.

نشانگر یک ژن مقاومت به آنتی بیوتیک، کد کننده ی آنزیم نئومایسین فسفوترنفراز 2 (NPTII) است، که آنتی بوتیک های آمینوگلیکوزیدی مانند کانامایسین و نئومایسین را غیر فعال می کند. این ژن از یک ترنسپازون باکتریای (عنصرTn5 قابل جا به جا شدن از اشرشیا کلی) مشتق شده است و به عنوان نشانگر انتخابی برای شناسایی گیاهانی که T-DNA را دریافت کرده اند و ژنومشان به این ترتیب دستورزی شده است در طی تکثیر و احیایی کشت بافت گیاه در مجاورت آنتی بیوتیک، به کار می رود. بیان ژن NPTII در این گیاهان اثر زراعی نداد و بی خطری آنزیم NPTII به عنوان یک افزودنی خوراکی توسط FDA ارزیابی و تائید شده است (1994).

ژن آنتی سنز PG تحت کنترل تنظیمی یک نسخه از پروموتر 35S از ویروس موزائیک گل کلم (CaMV)، یا دو نسخه ی پشت سر هم از این پروموتر است. بیان ژن NPTII تحت کنترل توالی پروموتر و ترمیناتور از ژن سنتز کننده ی مانوپین موجود در A. tumefaciens می باشد.

مکانیسم کاهش فعالیت پلی گالاکتوروناز در گوجه فرنگی Flavr Savr

وارد کردن یک نسخه ی اضافی از ژن پلی گالاکتوروناز (PG) به ژنوم گوجه فرنگی، که ژن را در جهت مخالف کد می کند و در نتیجه ترجمه ی RNA پیام رسان (mRNA) پلی گالاکتوروناز اندوژن را کاهش می دهد. ژن آنتی سنز پلی گالاکتوروناز نسخه ی معکوس قسمتی از ژن PG گوجه فرنگی طبیعی است که بیان آنزیم پلی گالاکتوروناز اندوژن را پیش از شروع رسیدن میوه سرکوب می کند.

هیبرید شدن رونوشت های mRNA های راست- جهت (sense) و عکس- جهت (antisense) که به ترتیب حاصل رونویسی ژن درونی و بیرونی اند و توالی مکمل یکدیگر دارند، منجر به کاهش مقدار در دسترس mRNA راست- جهت برای ترجمه به پروتئین می شود. کاهش بیان پلی گالاکتوروناز، تجزیه ی پکتین را کاهش می دهد و در نتیجه تخریب دیواره ی پکتینی سلول ها را کند کرده و نرم شدن میوه به تاخیر می افتد همچنین ویژگی های ویسکوزیته ی بهتر را به دنبال دارد.

سمانه سادات عنایتی

بخش دانش و زندگی تبیان

منابع:

GM crop Database

Memorandum to file concerning delayed softening FLAVR SAVR tomatoes . US Food and Drug Administration.

wikipedia