הסדרי נגישות
עמוד הבית > מדעים > ביולוגיה > גנטיקה > הנדסה גנטיתעמוד הבית > מדעים > ביולוגיה > צמחים
גליליאו : כתב עת למדע ומחשבה


תקציר
הנדסה גנטית הוא שם פופולרי לטכניקה שבה משנים באופן מלאכותי את ההרכב הגנטי של יצורים בכך שמעבירים אליהם קטעי דנ"א מיצורים אחרים.



מה הם "צמחים מהונדסים"?
מחברים: יוסי הירשברג; אריה מעוז


הנדסה גנטית הוא שם פופולרי לטכניקה שבה משנים באופן מלאכותי את ההרכב הגנטי של יצורים בכך שמעבירים אליהם קטעי דנ"א מיצורים אחרים (ראו: "צמחים מהונדסים", גליליאו 13, עמ' 16). הדנ"א הוא החומר שקובע את התורשה בכל היצורים החיים (ורוב הנגיפים). הוא בנוי כשרשרת ארוכה שמורכבת מארבע אבני בניין הקרויות נוקלאוטידים. רצף הנוקלאוטידים בדנ"א קובע את הרכב החלבונים הנוצרים בתאיהם של היצורים החיים, והוא הקובע את אופי התאים ואת תהליכי ההתפתחות של בעלי חיים וצמחים. קטע דנ"א האחראי לייצור חלבון אחד נקרא גן. אולם, לא כל הגנים אחראים לייצור חלבון. יש כאלה שמשמשים מתגי הפעלה של גנים אחרים, ולעתים הם מופקדים על תהליכים אחרים בתא. לכל יצור יש מספר גנים קבוע: לחיידקים יש אלפים בודדים, לשמרים כ-6,000 גנים, לצמחים עשרות אלפים ולבני אדם כשבעים אלף גנים.

אם משתילים גן זר בתוך הכרומוסומים של יצור מסוים, נוצר חלבון מסוג חדש בתאי אותו יצור. משהושתל גן זר בכרומוסום הוא מהווה חלק אינטגרלי ממכלול הגנים, ומכאן ולהבא הוא יעבור בתורשה מתא אם לתאי הבת ומהורה לצאצאיו. ראוי לציין שעצם שתילת גן זר לא מהווה ערובה לכך שהוא יקנה לייצור המהונדס תכונה חדשה. לשם כך עליו להתבטא בסביבתו התאית החדשה. ביטוי גנטי של רצף דנ"א מתרחש כאשר הגן גורם לייצור החלבון המסוים שאותו הוא מקודד או כאשר הוא משפיע על ביטוי גנים אחרים, ובכך הוא משנה תהליכים מטבוליים בתא.

בהנדסה גנטית בצמחים נוקטים באחת משלוש האפשרויות הבאות:

  • החדרת גן זר: על מנת להקנות לצמח תכונה חדשה, שותלים בו קטע דנ"א שמקורו ביצור אחר - חיידק, פטריה, בעל חיים או צמח ממין אחר. כדי שהגן הזר יתפקד כהלכה בצמח, יש לערוך טיפולים שיאפשרו את ייצור החלבון שהוא מקודד, וכן שהחלבון ייווצר בחלקי הצמח הרצויים ובזמן המתאים. למשל, כדי להפעיל ייצור תרכיב חיסון מסוים בפרי באמצעות גן שמייצר את חלבון התרכיב, הגן צריך להתבטא אך ורק ברקמת הפרי ולא ברקמת העלה. מבין התכונות החדשות שהעבירו לצמחים באופן זה, נציין עמידויות למזיקים ולמחלות ועמידויות לקוטלי עשבים.
  • הגברת פעילות של גן עצמי: לעתים די בהגברת ביטוי של גן שנמצא ממילא בצמח באופן טבעי על מנת לקבל תכונה רצויה. כך, למשל, הגברת גנים האחראים לייצור חומצות שומניות בעלות ערך תזונתי גבוה בזרעים של לפתית (קנולה) גורמת לייצור שמן בריא יותר. אפשר גם לשלוט על כמות ייצור השמן על ידי שינוי "מתג ההפעלה" של הגן.
  • השתקת גן עצמי: בדומה להגברת הביטוי של גן עצמי, ניתן גם להפחית את ביטויו של גן ואפילו להשתיק אותו לחלוטין, כאילו אינו קיים יותר בצמח. לדוגמה, השתקת הגן המקודד אנזים שגורם להתרככות הפרי ומזרז את הבשלתו (פוליגלקטורונאז), מביאה להארכת חיי המדף של פירות. זוהי הטכנולוגיה שבאמצעותה יצרו את העגבנייה המהונדסת Flavr Savr. השתקה של גנים המקודדים את ייצור הגז אתילן בפרי, שמזרז תהליכי הבשלה, משיגה אותה מטרה.

קראו עוד:
מי מפחד מצמחים מהונדסים?

ביבליוגרפיה:
כותר: מה הם "צמחים מהונדסים"?
מחברים: הירשברג, יוסי ; מעוז, אריה
תאריך: מאי - יוני 1999 , גליון 34
שם כתב העת: גליליאו : כתב עת למדע ומחשבה
הוצאה לאור: SBC לבית מוטו תקשורת ולאתר IFEEL
הערות לפריט זה:

1. פרופ' יוסי הירשברג, גנטיקאי במכון למדעי החיים באוניברסיטה העברית בירושלים. עוסק בביולוגיה מולקולרית של צמחים ובבידוד גנים הקובעים צבענים (פיגמנטים) וויטמינים בצמחים.
2. ד"ר אריה מעוז, מזכיר הוועדה הראשית לצמחים מהונדסים במשרד החקלאות.


הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית