Náttúrufræðingurinn - 1995, Blaðsíða 6

sem flutt er. I hefðbundnum kynbótum er
um að ræða uppstokkun erfðaefnisins, þar
sem þúsundir gena kunna að flytjast frá
einu afbrigði til annars og er innihald
þeirra að mestu óþekkt. Með erfðatækni er
hægt að flytja stök gen sem ákvarða hinn
æskilega eiginleika, þar sem innihald
erfðaefnisins er gjörþekkt og tilfærslan
gerist með lágmarks raski á erfðamengi
þegans. Erfðatæknin gerir mönnum einnig
kleift að sækja efnivið til kynbóta út fyrir
plönturíkið og ljá plöntum gen úr öðrum
lífverum. Hafa vongóðir menn gengið svo
langt að tala um genabyltingu sem arftaka
grænu byltingarinnar í plöntukynbótum.
Ahrifa plöntuerfðatækninnar kemur til
með að gæta í landbúnaði, matvælafram-
leiðslu, lyfja- og efnaiðnaði. Möguleikinn
á að geta framleitt lífrænar og ólífrænar
sameindir í plöntum með tiltölulega litlum
kostnaði hefur leitt til þess að iðnaðurinn
fylgist af athygli með framförum í plöntu-
erfðatækni.
Með erfðatækni má sjá plöntum fyrir
völdum ensímum er hvata framleiðslu
eftirsóknarverðra efnasambanda sem síðan
má einangra úr uppskerunni. „Grænni“
valkostur fyrir efnaiðnaðinn er vandfund-
inn. Fleirum en þeim sem að framleiðsl-
unni standa kann að þykja það fýsilegur
kostur að framleiða verðmæt efnasambönd
með sólarorku úti á akri í stað orkufrekra
og mengandi efnaverksmiðja.
■ TÆKNIN SJÁLF
Plöntuerfðatæknin leit dagsins ljós í upp-
hafi 9. áratugarins þegar mönnum fyrst
tókst að ferja utanaðkomandi gen inn í
litning tóbaksplöntunnar og fá plöntuna til
að framleiða genaafurðina. Tæknin hefur
verið í þróun allan síðastliðinn áratug og
má segja að hún sé að slíta barnsskónum
um þessar mundir, enda komin á ferm-
ingaraldurinn. Hún byggist á þeim fram-
förum sem urðu í sameindalíffræði um og
upp úr 1970 þegar fyrst tókst að einangra
ýmis þau ensím sem sjá um daglega um-
hirðu, fjölföldun og viðgerðir á DNA-
sameindinni, þ.e. erfðaefninu sjálfu. Þessi
ensím urðu að þeim tólum sameindalíf-
fræðingsins sem gera honum kleift að
klippa erfðaefni úr hvaða lífveru sem er og
skeyta því inn í erfðaefni sérhverrar ann-
arrar lífveru. Við vinnslu og flutning
erfðaefnis milli tegunda er í mörgum
tilvikum notast við litlar hringlaga DNA-
sameindir úr bakteríum, svokölluð plasm-
íð, sem genaferjur (Guðmundur Eggerts-
son 1977). Genaferjur geta verið af ýmsum
toga, t.d. hlutar af veirulitningum eða svo-
kallaðir stökklar, litlar DNA-sameindir
sem eiga það til að hoppa til og frá í
erfðaefninu, eða fyrrgreind plasmíð. Sam-
eiginlegt eiga þó allar genaferjur að þær
eru tilbrigði við stef sem leikið er í nátt-
úrunni sjálfri. Veirur verða t.d. að geta
komið öllu erfðaefni sínu inn í hýsilfrumu
til að geta fjölgað sér, þær eiga líka til að
kippa með sér erfðaefni úr hýsilfrumunni
þegar þær skilja við hana og bera það
áfram til annarra hýsla. Stökklar hafa
greinst í erfðaefni lífvera af öllum gerðum
og plasmíð eru litlir aukalitningar sem
geta flakkað á milli baktería við snertingu.
Smám saman varð mönnum ljóst að erfða-
efni er mun hreyfanlegra í náttúrunni en
áður var talið. Sameindalíffræðingar hafa
einfaldlega „tamið“ náttúrulegar gena-
ferjur til að hafa af þeim gagn, gert þær
óskaðlegar hýslinum, og rýmt fyrir nýjum
genum sem skrá fyrir ákjósanlegum eigin-
leikum í því skyni að koma þeim inn í
hýsilfrumuna. Svo fremi sem hentug gena-
ferja er fyrir hendi eru landamærin á milli
tegunda engin hindrun fyrir flutning gen-
anna. Þar er líka komin skýringin á því hve
plöntuerfðatæknin er ung að árum, og
nýrri af nálinni en erfðatækni sú sem beitt
hefur verið í bakteríum og dýrafrumum.
Engin þekkt genaferja fyrir plöntur var
fyrir hendi. Það var fyrst á fyrri hluta 9.
áratugarins sem tókst að flytja gen inn í
tóbaksplöntu og innlima það í litning
hennar (DeBlock o.fl. 1984, Horsch o.fl.
1984). Var þá notast við náttúrulega gena-
ferju í mynd plasmíðs úr bakteríunni Agro-
bacterium tumefaciens. Við náttúrulegar
aðstæður beitir bakterían plasmíðinu fyrir
236