Selektīva audzēšana pret gēnu inženieriju
Mūsdienās bieži tiek izmantotas gēnu manipulācijas metodes, lai ražotu noteiktus organismus ar īpašām ģenētiskām kombinācijām. Zinātnieki uzlabo šīs metodes, un tie ir radījuši dzīvniekus un augus ar augstāku reproduktīvo spēju, augstu izturību pret slimībām un citām vēlamām īpašībām. Klonēšana, selektīva audzēšana un gēnu inženierija ir metodes, ko var izmantot, lai izstrādātu vai ražotu šādus specializētus ģenētiski manipulētus organismus.
Selektīva audzēšana
Dzīvnieku un augu selektīvās audzēšanas procesu, lai iegūtu pēcnācējus ar noteiktām specifiskām īpašībām vai īpašībām, sauc par selektīvo audzēšanu. Džordža Mendela pētījumi par monohibrīdu un dihibrīdu krustojumiem un Čārlza Darvina evolūcijas un dabiskās atlases pētījumi parādīja iespējas aktīvi manipulēt ar vecāku vai pēcnācēju fenotipiem, izmantojot selektīvās audzēšanas procesu. Inbreeding, linebreding un outcrossing ir labi zināmas audzēšanas metodes.
Selektīvas audzēšanas procesā vispirms rūpīgi jāatlasa īpatņi ar noteiktām vēlamajām īpašībām. Pēc tam jāveic kontrolētā pārošanās, lai iegūtu populāciju ar vēlamajām īpašībām. Tas ir ļoti efektīvi, ja abām patiesībām ir homozigoti genotipi. Hibrīds starp divām atsevišķām sugām ir pazīstams kā starpsugu hibrīdi, savukārt hibrīds starp vienas sugas atsevišķām šķirnēm ir pazīstams kā starpsugu hibrīdi.
Selektīvo audzēšanu var izmantot, lai uzlabotu dzīvnieku un augu augšanas ātrumu, izdzīvošanas rādītājus, dzīvnieku gaļas kvalitāti utt.
Ģenētiskā inženierija
Organisma ar īpašām un vērtīgām īpašībām radīšanas procesu, manipulējot ar DNS gabaliem un pārnesot tos uz šo organismu, sauc par gēnu inženieriju.
Pirmkārt, endonukleāzes enzīms tiek izmantots, lai sadalītu noteiktu gēnu, kas kontrolē interesējošo īpašību no pārējās hromosomas. Pēc tam noņemtais gēns tiek ievietots citā organismā, un pēc tam to var noslēgt DNS ķēdē, izmantojot enzīmu ligāzi. Šeit iegūto DNS sauc par rekombinanto DNS, un organismu ar rekombinanto DNS sauc par ģenētiski modificētu (ĢM) vai transgēnu organismu. Šādi organismi vai to pēcnācēji satur gēnus no vismaz viena nesaistīta organisma, kas var būt baktērija, sēne, augs vai dzīvnieks.
Izmantojot gēnu inženieriju, ir iespējams ražot daudzus medicīniski svarīgus produktus, piemēram, cilvēka insulīnu, interferonu, augšanas hormonus utt. Turklāt šī metode ļauj šūnām ražot specifiskas, vērtīgas molekulas, kuras tās parasti neražo.
Ģenētiskā inženierija pret selektīvo selekciju
• Selektīvajā selekcijā izmantotajām sugām ir kopīga evolūcijas izcelsme, īpaši starpsugu selekcijā. Gēnu inženierijas metodēs gēnus var ņemt no jebkuras sugas. Šeit netiek ņemta vērā evolūcijas izcelsme vai sugu šķirnes.
• Dabiskā audzēšana notiek selektīvā selekcijā, savukārt mākslīgā audzēšana notiek gēnu inženierijā. Selektīvajā audzēšanā tā atlasa tikai vecākus, ņemot vērā viņu īpašības, kas ļauj viņiem vairoties pašiem, bet gēnu inženierijā gēni tiek pārnesti.
• Lai iegūtu ĢM augus vai dzīvniekus, gēni ir jāizolē no dažādiem organismiem. Šis solis nenotiek selektīvā audzēšanā.
• Endonukleāzes un ligāzes enzīmus izmanto ĢM organismu ražošanai. Selektīvajā audzēšanā šādu fermentu neizmanto.
• Pazīmes tiek ņemtas vērā tikai selektīvā selekcijā, savukārt gēni ar noteiktu DNS secību tiek ņemti vērā gēnu inženierijā.
• Atšķirībā no selektīvās audzēšanas, gēnu inženierijā ir nepieciešami augsti apmācīti tehniķi.
• Lai veiktu gēnu inženierijas procesa posmus, ir nepieciešamas dārgas iekārtas ar modernām laboratorijām. Salīdzinot ar gēnu inženieriju, selektīvā audzēšana ir lētāka metode.
• Gēnu inženierijas metodes ir grūtākas nekā selektīvās audzēšanas metodes.
• No ĢM modificētiem organismiem (piemēram, lielu ražu no noteiktas augu sugas) var iegūt vairāk nekā no selektīvi audzētiem organismiem.
• Ar gēnu inženierijas metodēm var iegūt plašu īpašību klāstu vairāk nekā ar selektīvu audzēšanu.
• Ģenētiski modificētiem gēniem var būt blakusparādības atšķirībā no selektīvās audzēšanas.
