Genmodifiserte planter
Økt ernæringsverdi
Økt ernæringsverdi av frø, frukt og grønnsaker, men spesielt kornprodukter har vært en bioteknologisk utfordring. En stor del av verdens befolkning har ris som hovedmatkilde. Ris er daglig mat for 3 milliarder mennesker.
b
Potrykus og medarbeidere har laget en genmodifisert risplante hvor gener som deltar i biosyntesen av karotenoider blir uttrykt i endospermen. Pattedyr lager vitamin A fra b- karoten. Siden ingen rissorter lager karotenoider i endospermen kan ikke tradisjonell kryssing benyttes, og genmodifisering er den eneste muligheten. Under endospermutviklingen lages geranylgeranyldifosfat på naturlig vis i plastider. Det er de neste 3 genene i biosynteseveien til b-karoten som settes inn i risplanten. Første enzymatiske trinn fra geranylgeranyl pyrofosfat katalyseres av fytoen syntase kodet av genet psy som gir fytoen. Dette genet tok man ut fra påskelilje. Neste trinn er fytoen desaturase som katalyserer syntesen av lykopen, kodet av genet crtl, og dette ble tatt fra en bakterie. Begge genene psy og crtl ble satt inn i en genkonstruksjon uten antibiotikamarkør. Det siste genet lcy som koder for lykopen b-syklase ble satt inn i en genkonstruksjon. Antibiotikaresistens markørgenet som ble brukt ble etterpå ble fjernet ved kotransformasjon. Genuttrykket ble kontrollert av CaMV 35S, en promoter spesifikk for lagringsproteinet glutelin i endospermen og en sekvens som kodet for transittpeptid som gjorde at enzymene kom inn i plastidene. Det ble brukt tre vektorer med Agrobacterium som transformasjonssystem.
Litteratur:
Guerinot, M.L.: The Green Revolution Strikes Gold. Science 287 (2000) 241-243.
Biotechnology of Cereals. Adv. Bot. Res. vol 34 (2001). Academic Press.
Ye, X. et al: Engineering the Provitamin A (b-carotene) Biosynthetic Pathway into (Carotenoid-Free) Rice Endosperm. Science 287 (2000) 303-305
Risgenomet er på 430 millioner basepar, 40.000 gener fordelt på 12 kromosomer. Gener som styrer avlingsutbyttet på dårlig jord og sykdomsresistens vil være av stor kommersiell interesse. International Rice Genome Sequencing Project har til formål å sekvensere hele risgenomet. Imidlertid har firmaene Monsanto og Sygenta kommet prosjektet i forkjøpet.
Jern og jernopptak
Alle organismer som lever i en atmosfære med oksygen har vanskeligheter med å ta opp jern. Korn inneholder fytin som binder jern og andre makro- og mikronæringsstoffer. Genet for fytase som spalter fytin har blitt satt inn i planter, og dette har gitt økt innhold av fritt jern i frøet. Det er også mulig å sette inn gener som gir økt opptak av jern i plantene, eller gener som gir økt innhold av jernlagrende proteiner bl.a. ferritin. Det har imidlertid vært reist spørsmål om økt jerninntak kan gi økt mulighet for dannelse av skadelige radikaler.
Essensielle aminosyrer
Økt innhold av de nødvendige aminosyrene lysin og methionin i frølagringsprotein, og økt innhold av andre vitaminer er andre områder for mulige genmodifiserte planter.
,