Hva GMO er, utbredelse og forventede nye produkter. Professor Hilde-Gunn O Hoen-Sorteberg

Transkript

1 Hva GMO er, utbredelse og forventede nye produkter Professor Hilde-Gunn O Hoen-Sorteberg Inst. Plante & Miljøvitenskap (IPM) Universitetet for Miljø & Biovitenskap (UMB) 1 Vitenskapskomiteen for mattrygghet (VKM-FG3)

2 Hva jeg vil ta dere gjennom: - Hva genmodifisering (GM) er definisjon, metoder & teori - GM gir tilgang til alle gener, en foredlingsmetode med unike muligheter - Verdenskartet over GMO dyrking - GMO under utvikling 2 Alt som styres av gener kan overføres umulig å forutsi alle muligheter

3 Minimumskunnskap nødvendig for å ta valg utføre risikovurderinger og for at merking skal gi mening. Her illustrert ved behovet for å forstå et språk, før ord gir mening: nous sommes desoles que notre president soit un idiot. Nous n avons pas vote pour lui Oversettelse av sekvenserte genoms DNA kode gjøres med GM - en unik forskninsmetode for å annotere (forklare/vise/finne funksjon) gener. GM i planter brukes enten som et forskningsverktøy eller som en foredlingsmetode for å lage nye sorter.

4 Genomprosjekt sekvensering av arters kromosomer øker vår genetiske genbank og forståelsen for levende liv generelt

5 Glenn Close første kvinne som har fått sitt genom sekvensert og offentliggjort Det for å bleste om forskning på mental lidelse

6 Eks på hvordan vi leser et DNA fragment UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 6

7 Definisjon på genmodifisert også ofte kalt transgen organisme (GMO) Transgen (gen fra annen art), cisgen (gen fra samme art) Overført laboratorepusla/klona DNA til mikroorganimser, planter eller dyr. DNAet er funnet i naturen, men det er ofte satt sammen på nye måter eller justert noe. Den beste genoverføringsmetoden har vi lært av naturen derfor bruker vi eksperten Agrobacterium til å gjøre overføringen. 7 Eksempler på genkonstruksjoner: promoter35s A B1 Aktivt sete B2 promoteratml1 Gen1

8 Gener utgjør deler av kromosomer, noen produserer proteiner mens andre regulerer gener. 8 Gener og deres produserte RNA & proteiner - basis for alt levende liv

9 Hva som skal til for å lage en GMO: 1)Kloning av interessant gen - tilsette gen med funksjon/ny egenskap - Fjerne et uønsket gens funksjon 2)Overføring av genet/dnaet - Agrobacterium 3)Seleksjon av interessant GMO Og før mulig markedsføring: 1)Risikovurdering av GMO 2)Forbrukeraksept av GMO

10 Genoverføringsmetoder: -Agrobacterium tumefaciens, T-DNA overført til planteceller. -Direkte DNA-injeksjon (dyrt og avansert, blir gjort på mennesker og dyr) -Partikkelbombardering (genkanon) 10

11 DNAet (genkonstruktet) må integreres på kromosomene skal en få en nedarvbar/stabil GMO Dette har lært oss at kromosomene ofte gjennomgår små brudd, hvor fritt DNA kan integreres spontant Agrobacterium er en ekspert i å invadere/sette in DNA på planters kromosom 11

12 Seleksjon av GM planter Select plants with unopened flowers (prior to meiosis) Flowers dipped in Agrobacterium solution, T1 generation will have some transgenic plants Planter spirer fra GM frø

13 Avanserte GMO Genregulering kan gjøre at en kan lage GMO hvor transgenet aktiveres der ønskelig, når nødvendig eller om ønskelig Promotere bestemmer når, hvor og i hvilken grad et produkt produseres En kan f eks produsere et protein spesifikt i frø Med induserbare, regulerte promotere kan en produsere f eks resistens hvis/når et insekt angriper AtDek1 promoter GUS t Leaves SAM 13

14 Nye teknikker kan lage mer presise og renere GMO. Cre/lox teknikken kan brukes til: -Integrere DNA på spesifikk plass ved homolog rekombinasjon på en gitt plass på ett kromosom. -Spleise/kutte ut DNA

15 Injeksjon i stamceller i mus, og integrering vha homolog rekombinasjon: Wolpert, Box 3C Wolpert, Box 4B

16 GMO resultater avhenger av investering og kunnskap: - Basiskunnskap om gener; genfunksjon & genregulering - Tilgjengelige gener 16 - Det meste kan gjøres om kunnskapen er tilgjengelig. Vi er også avhengige av kompetanse for å kunne risikovurdere nye GMO.

17 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 17

18 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 18

19 Det globale kartet over land som dyrker og importerer GMP 1995 Today 2001 Growing Biotech Granting Import Approvals Source: ISAAA Jan Approving Research Field Trials Process Under Development or Delayed

20 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 20

21 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 21

22 GM planter fra 66 arter har blitt testa i forsøksfelt i EU: UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 22

23 Bt bomull med insektresistens, som nå utgjør det meste av verdens dyrkede bomull (til venstre), og er i våre klær.

24 Golden rice: UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP

25 Den svenske (BASF) Fortuna reistent mot tørråte Kun utviklet med GM da potetforedling er veldig vanskelig. Med GM raskere og mulighet for overføring av gener fra vill slektning, uten å ta med kobla uønska egenskaper. Denne skadegjøreren utgjør det største sprøytebehovet i dagens potetproduksjon (40% av total bruk av soppmidler i Norge 2011) 2 resistensgener fra S. bulbocastanum Andre jobber med overføring av enda flere resistensgener 25 Ikke-resistent mor Fontana og GM Fortuna

26 The future fish feed will be pretty vegetarian From Ståle Refstie, Nofima & UMB UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 26

27 Begrenset tilgang på marine fôringredienser behov for bedre grøntfôr til fisk. GM planter som produserer marine oljer vil være attraktivt til fisk, svin, kylling og folk. 27 Taco & Metian 2008

28 Transgen kinesisk fisk 侧 线 鳞 32-36, 上 5/ 下 6 背 鳍 III,16 腹 鳍 I,12 胸 鳍 I,8 尾 鳍 II,6 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 28

29 Transgen canadisk laks med raskere vekst, som kan oppnås på alternative måter (sterkere promoter, sterkere veksthormongen). Denne type GMO vil gi større kjøttproduksjon på mindre fôr, og dermed endre konkurransen. 29

30 GM fjørfe som ikke sprer influensa videre Utviklet på Cambridge og Roslin Inst Edingburgh Univ Lyall et al Science Blokkerer virusets oppformering i kyllingene. Selv om den får influensasymptomer sprer den ikke viruset til andre verken GM eller ikke GM kyllinger. Forfatterne mener metoden også kan brukes til å stoppe svineinfluensa og muligens human influensa. 30

31 Enviropig utviklet i Canada & Kina University of Guelph, Canada Øker utnyttingen av fosfor i fôret og reduserer dermed utslippene fra dyras gjødsel. Dette også gjort i planter så fosforet blir mer tilgjengelig.

32 Kina har utviklet 150 GM dyr UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP

33 Kina investerer stort på GMO - nye 12 milliarder for fremtidens matsikkerhet

34 Mat er kultur & pasjon. Eks på mulig fremtidige GMP løsninger: -Dyr er Omega-3 beriket i Kina -Planter som produserer marine oljer til bruk både som mat og fôr -Glutenfri hvete - Planter tilpasses bedre som fôr og mat, så vi kan få bedre sammensetning tilpasset behov 34

35 Hvilke GMOer som blir utviklet avhenger av de som investerer i denne utviklingen. Vi er 7 milliarder i dag på Halloween, og verden investerer stort i fremtidig matsikkerhet. 35

36 Hvor går Norge? SkiHemsedal UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 36