Biotechnologia roślin: GMO dla ochrony środowiska 1400-236GMOOS

Tematyka generowanie roślin modyfikowanych genetycznie (tzw. GMO) i ich wykorzystywania przez człowieka jest niezwykle aktualna. Budzi też wiele dyskusji, w których osobom biorącym udział brak często podstaw merytorycznych. Wykład przygotowany został przede wszystkim w oparciu o oryginalne prace naukowe, jego treść nie jest zawarta w żadnym z istniejących podręczników. Słuchacze mają zatem możliwość dowiedzenia się o aktualnie prowadzonych pracach w tak bardzo ważnej dziedzinie nauki i gospodarki (ze względu na stosowanie wyników badań dla celów biotechnologii roślin wykorzystywanych w praktyce).
Celem wykładu jest przedstawienie aktualnego stanu badań nad genetyczną modyfikacją roślin z zamiarem ich wykorzystania dla poprawy stanu środowiska naturalnego. Wykład obejmuje szereg zagadnień ogólnych wprowadzających w temat. Jest zrozumiały dla osób bez ugruntowanej wiedzy z genetyki czy biotechnologii roślin. Zatem dla osób bez ugruntowanej wiedzy z zakresu genetyki czy biotechnologii roślin stanowi możliwość poszerzenia wiedzy; z kolei ci, którzy tę wiedzę posiadają będą mogli ją ugruntować oraz poznać możliwości wykorzystania jej w praktyce.
Na wykładzie zostaną przedstawione szczegółowo modyfikacje stosowane dla potrzeb poprawy środowiska z uwzględnieniem różnorodnych strategii przyjmowanych dla osiągnięcia określonego celu, pokazaniem metod stosowanych konwencjonalnie, a także wprowadzania nowych rozwiązań. Poniżej przedstawiono ogólny zakres tematów poruszanych w trakcie wykładu.
Ogólne przedstawienie metod transformacji roślin. Porównanie transformacji jądrowej i chloroplastów – cechy charakterystyczne, konsekwencje dla nowych ech wyprowadzanych roślin transgrnicznych.
Krótki przegląd zakresu wykorzystywania roślin modyfikowanych genetycznie, z podkreśleniem zastosowań mających znaczenia dla inżynierii środowiska:
(1) Modyfikacje genetyczne roślin w celu zwiększenia biomasy – dla wielu celów gospodarczych (m.in. ogrzewania). (2) rośliny transgeniczne dla produkcji biopaliw. (3) Problem pestycydów w środowisku – czy rośliny modyfikowane genetycznie mogą ograniczyć katastrofalny wpływ tych związków na nasze zdrowie? Modyfikacje genetyczne dla zwiększenia tolerancji roślin uprawnych na choroby grzybowe, bakteryjne, wirusowe, pasożyty, a także pestycydy. (4) Wykorzystywanie roślin modyfikowanych dla produkcji szczepionek i farmaceutyków. (5) Modyfikacje genetyczne specyficzne dla wprowadzenia do roślin szlaków biochemicznych przydatnych dla usuwania skażeń organicznych i nieorganicznych z gleby i wody. (6) Generowanie roślin transgenicznych dla produkcji enzymów potrzebnych dla procesów przemysłowych w wielu gałęziach gospodarki. (7) wykorzystywanie części wegetatywnych roślin transgenicznych do przeszczepów (np. pędy typu dzikiego rośliny na korzeniu rośliny transformowanej) – przykłady zastosowań dla inżynierii środowiska oraz potrzeb przemysłu.
Transformacja jednym genem, a transformacje wielogenowe – przykłady zastosowań. Transformacja roślin obcymi genami a transformacja genami pochodzącymi z tego samego gatunku (trans-geneza, a cis-geneza). Cis-geneza w biotechnologii roślin - przykłady modyfikacji dla potrzeb inżynierii środowiska oraz procesów przemysłowych. Nowe kierunki w modyfikacjach genetycznych roślin prowadzonych dla celów inżynierii środowiska oraz w odpowiedzi za zapotrzebowanie przemysłu. Modyfikacje stosowanych dotychczas systemów regulacyjnych ekspresję transgenu. Minimalizowanie efektu pozycyjnego – ukierunkowana inkorporacja transgenu w genomie rośliny-gospodarza. Usuwanie genów markerowych z roślin modyfikowanych genetycznie, przykłady. Co wpływa na generowanie fenotypu rośliny transformowanej (jej nowych cech odmiennych od rośliny użytej do transformacji). Testy roślin transgenicznych w systemach otwartych (doświadczenia polowe). Zarys problemów związanych z użyciem GMO, zagrożenia, warunki bezpiecznego wykorzystywania roślin transgenicznych. Osoby zainteresowane szczególnie regulacjami prawnymi zapraszamy na wykład lub wykład + ćwiczenia w semestrze letnim „Monitoring GMO”.