Sejak awal pertanian dan peternakan, umat manusia telah memilih spesimen tumbuhan dan hewan terbaik sesuai keinginannya untuk keuntungannya. Untuk tujuan ini, spesimen yang paling berguna sebaiknya dipilih untuk reproduksi. Sepanjang abad ke-20, kemajuan genetik dalam penggunaan hibrida, bersama dengan peningkatan personel yang berkualitas, mempercepat pengembangan produksi pertanian dan peternakan. Dengan metode ini, apa yang disebut “revolusi hijau” terjadi pada awal 1960-an, peningkatan besar dalam produktivitas dunia berbagai sereal, yang membuat salah satu arsiteknya, Dr. Borlaug, menerima Hadiah Nobel.
Pengamatan kultur tanaman “in vitro”
Saat ini, bank benih dikembangkan di banyak kebun raya, termasuk benih tanaman liar yang merupakan nenek moyang dari tanaman yang kita tanam saat ini. Dengan cara ini, upaya dilakukan untuk mengatasi keseragaman genetik sebagian besar tanaman dan breed ternak yang, karena produksinya yang tinggi, dipilih oleh petani dan peternak di seluruh dunia. Dalam situasi ini, dasar dari pola makan kita sangat rentan terhadap bahaya apa pun, seperti munculnya penyakit yang disebabkan oleh mikroba. Selain itu, hilangnya ekosistem untuk diubah menjadi kawasan berpenghuni menyebabkan banyak spesies tumbuhan liar menghilang.
Teknik perbanyakan vegetatif tanaman secara in vitro, yaitu dimulai dari kultur sel, memungkinkan perbanyakan tanaman yang menguntungkan dari berbagai fragmennya. Selanjutnya, kultur sel tanaman meningkatkan frekuensi mutasi, sehingga menjadi sumber modifikasi genetik. Berdasarkan sifat ini, jika kita menyiapkan biakan dengan adanya racun, kita dapat memperoleh spesimen yang resisten, karena hanya kelompok sel yang memiliki gen ketahanan terhadap racun yang akan bertahan. Mereka kemudian dibiarkan tumbuh membentuk tanaman yang berhibridisasi dengan varietas lain sehingga gen resistensi menyebar ke hibrida.
Tetapi hari ini biologi melangkah lebih jauh: kita dapat mentransfer gen di antara makhluk hidup yang berbeda . Hal ini memungkinkan untuk memperoleh makanan transgenik dari tanaman yang membawa gen dari organisme lain yang memberi mereka beberapa keuntungan, seperti ketahanan terhadap herbisida dosis tinggi, hama serangga atau virus tanaman.
Ada tiga metode transformasi genetik pada tumbuhan:
- Strain bakteri dari genus Agrobacterium , yang menghasilkan tumor pada tanaman dengan mentransfer DNA dari salah satu plasmidnya ke genom tanaman. Untuk mendapatkan tanaman transgenik, gen yang menghasilkan tumor dikeluarkan dari plasmid dan diganti dengan gen yang akan ditransfer ke tanaman.
- Metode fisika-kimia transformasi langsung dengan elektroporasi (pembukaan pori-pori di membran dengan kejutan listrik) dari protoplas (sel tumbuhan dari mana dinding sel telah dihapus) diperlakukan dengan polietilen glikol dan kalsium klorida, zat yang meningkatkan permeabilitas membran.
- The Biolistic , pemboman sel tumbuhan dengan bantuan semacam senjata mempercepat DNA dilapisi mikropartikel, mencapai menembus di dalam sel tanpa menghapus dinding sel tanpa menyebabkan kerusakan mematikan. Mereka dapat berhasil dibombardir dari sel tanaman dalam kultur ke bibit utuh, sehingga menghindari regenerasi in vitro.
Kegunaan.
Kontrol biologis semakin banyak digunakan untuk menghilangkan hama serangga dan memerangi spesies yang menularkan penyakit , menyemai ladang dengan pemangsa serangga berbahaya. Strategi lain terdiri dari memasukkan serangga steril , diperoleh di laboratorium dengan radiasi pengion, ke dalam populasi alami , yang menghambat perkembangan populasi. Sebaliknya, proyek senjata biologis telah dikembangkan yang terdiri dari patogen transgenik yang dapat membunuh tanaman tanaman yang tidak diinginkan.
Hewan transgenik pertama diperoleh dengan cara menyuntikkan gen secara langsung untuk ditransfer ke dalam zigot yang terbentuk secara in vitro yang kemudian ditanamkan di dalam rahim untuk berkembang. Metode transfer lain telah digunakan, seperti pemboman kultur sel dengan sinar laser mikroskopis, yang membuka lubang di membran dan memfasilitasi penetrasi DNA asing. Retrovirus juga digunakan untuk memasukkan gen ke dalam sel yang dikultur; namun, metode ini menimbulkan bahaya bahwa virus buatan manusia dapat lolos dari laboratorium dan menginfeksi organisme lain.
Saat ini kita sudah memiliki hewan transgenik yang bersaing dengan bakteri transgenik dalam produksi protein tertentu. Beberapa mengeluarkan protein ini dalam susu, yang penting farmasi. Hewan klon telah diperoleh dari sel-sel individu dewasa, yang telah membuka kemungkinan untuk menghasilkan klon hewan dengan karakteristik yang diinginkan dan, bahkan, yang transgenik, yang memasok protein yang berguna atau bahkan organ dan jaringan untuk tujuan medis atau untuk penelitian.