Izadi Jakintza»Izadi jakintza

Ingeniaritza genetikoa

LABURPENA: Manipulazio genetikoaren teknikek, zeinei DNA berkonbinagaiaren teknologia edo ingeniaritza genetikoa ere esaten zaien, geneen egitura eta funtzioa ikertzen jarraitzeko bidea ematen dute, eta organismoen genoma aldatzeko erabili ohi dira, bai organismoarenak ez diren geneak sartuz eta bai organismoak berezko dituen gene batzuk aldatuz ere; aukera handiak eskaintzen dituzte teknika horiek medikuntzaren arloan, eta nekazaritzaren eta abere hazkuntzarenean.Hauek dira DNA berkonbinagaiaren teknologian erabiltzen diren teknika garrantzitsuenak: aztertu eta sekuentziatu ahal izateko neurriz egokiak izango diren DNA segmentu jakin batzuk lortzeko metodoak; DNA klonatzea, horri esker segmentu horiek kopuru handian sor daitezkeela; azido nukleikoak hibridatzea, eta, beraz, DNA edo RNA sekuentzia jakin batzuk identifikatu ahal izatea; DNA sekuentziatzea, DNA segmentu batean nukleotidoen ordena jakiteko aukera ematen baitu; eta izaki mota bateko gene bat beste izaki mota batera ekartzeko teknikak.
Geneak nola bikoizten eta adierazten diren, eta informazio genetikoa zelula batetik bestera ekartzeko prozesuak nolakoak diren aztertu ondoren, manipulazio genetikoaren teknikak landu ahal izan dituzte zientzilariek. Metodo horiek –DNA berkonbinagaiaren teknologia edo ingeniaritza genetikoa ere esaten zaie–, geneen egitura eta funtzioa ikertzen jarraitzeko bidea ematen dute, eta organismoen genoma aldatzeko erabili ohi dira, bai organismoarenak ez diren geneak sartuz, bai organismoak berezko dituen gene batzuk aldatuz ere; aukera handiak eskaintzen dituzte teknika horiek medikuntzaren arloan, eta nekazaritzaren eta abere hazkuntzarenean.

Zelula batetik bestera geneak ekartzeko prozesu naturalak

Organismo eukariotoetan, sexu ugalketari esker, bi banako desberdinen informazio genetikoa nahas daiteke. Bestalde, zelula eukariotoen meiosia bitartean, bi DNA kate homologoren arteko berkonbinazio genetikoa gerta daiteke.
Bakterioetako zelulek hiru era desberdin izaten dituzte informazio berria hartzeko: eraldatzea, ingurunetik DNA zatiak hartzea, alegia; konjugatzea, DNA zuzenean zelulabatetik bestera ekartzea; eta transdukzioa, hau da, birusen bidez material genetikoa zelula batetik bestera ekartzea. Zeinahi dela ere DNAk zelula hartzailean sartzeko erabiltzen duen mekanismoa, DNA hartua zelula hartzailearen DNAren eremu homologoekin berkonbina daiteke, edo, bestela, minikromosoma (plasmido) gisa manten daiteke, bere gisa bikoiztu daitekeelarik eta zelula alabetara transmititu zelula zatitzen denean.

Bakterioen eraldatzea

Bakterioen eraldatzea esaten zaio Bakterio batek inguruneko DNA molekulak hartuz bere genoma aldatzeari. Baldin eta ezintasun genetiko bat (adibidez, aminoazido jakin bat sintetizatzeko edo elikagai bat metabolizatzeko ezintasuna) duen bakterio multzo batek zeregin hori bera egiteko gauza diren bakterioen DNA garbi baten eragina badu, DNA emailearen ahalmena hartzendute horietako zelula batzuek. Eraldatze horiek egonkorrak dira, eta haien ondorengo zelulek ere heredatzen dituzte, zelula hartzaileen DNA genomikoak bere baitan hartzen baitu gene funtzional beretua. Bakterioen eraldatzea aurkitu izana oso lagungarria izan zen DNA informazio genetikoaren eramaile dela frogatzeko.

Konjugatzea

Zelulek elkar ukitu ondoren, DNA bakterio batetik beste batera zuzenean igarotzeari konjugatzea esaten zaio. Prozesu hori, 3. irudian ikus daitekeen bezala, honela gertatzen da: bi Escherichia coli zelulek, bata gai dela kromosoma bat besteari emateko, elkar ukitzen dute izatez proteikoa den konjugatze zubi baten bidez. Zelula emailearen kromosomak kokaleku berezi bat hartzen duenean, DNAren bikoizketa hasten da, eta DNA bikoiztu berria zelula hartzailera igarotzen da. Zubia haustearekin, eten egiten da DNAren transferentzia hori; hortaz, zenbat eta denbora gehiago egon zelulak elkar ukitzen zubia hautsi aurretik, hainbat eta gene gehiago igaroko dira zelula batetik bestera.
DNA lekualdatu horrek zelula hartzailearen genomari dagokion eremua ordezka dezake, berkonbinazioz.
Ia bakterio mota guztiek badituzte, bakterio kromosomaz gainera, DNA molekula osagarri askoz txikiagoak, plasmido esaten zaienak. Plasmido horiek kromosomari erants dakizkioke, orduan episoma esaten zaiela. Plasmidoak, bakterio kromosoma bezalaxe, zirkulu formakoak dira, eta beren burua bikoizteko ahalmena dute. Escherichia coli-n dozena bat plasmido deskribatu izan dira, plasmido F edo F faktorea dela garrantzitsuenetako bat horien artean.F faktoreak 25 bat gene ditu, eta horietako askori pili izeneko ileak sortzea dagokie.
F ileak proteikoak dira izatez, eta F plasmidoa duten zelulen gainaldetik (zelula arrak (emaileak) edo F+ zelula esaten zaienak), F faktorea ez duten zelulen gainalderaino zabaltzen dira (zelula emeak (hartzaileak) edo F- zelulak esaten zaienak). F+ zelulek, konjugazioz, zelula hartzaileetara eraman dezakete F plasmidoa. Transferentzia horrek F ileak sortzeko ahalmena ematen die zelula hartzaileei; beraz, F faktorea batetik bestera eramateak F+ zelula bihurtzen ditu F- zelulak.
F faktorea episoma gisa erants dakioke bakterio kromosomari. Beren kromosomari F faktorea erantsi dioten zelulei Hfr zelula esaten zaie (berkonbinazio maiztasun handikoa).
Baldin eta Hfr zelula bat F- zelula batekin elkartzen bada, bakterio kromosomako geneak Hfr zelulatik F- zelulara eraman daitezke, horren ondorioz berkonbinazio genetiko bat gertatzen dela F- zeluletan.
Zenbat iraun konjugatzeak, gene batzuk zer ordenatan lekualdatzen ziren aztertu zuten bakterio genetistek. Eta ohartu ziren, ezen, nolakoa izan E. coli familia emailea, kromosomako kokaleku batean edo bestean hasten zela transferentzia hori; familia batzuek beren geneak ordena jakin batean eramaten zituzten batetik bestera, leu, met, xyl, his, lac ordenean, alegia; beste batzuek, berriz, met lekualdatzen zuten lehenengo, gero xyl, his, lac, eta leu azkenik. Esperimentu horiek erakutsi zuten bakterio bateko geneak kromosoma zirkular baten inguruan lerroz lerroko ordenan daudela kokatuak, eta, beraz, zirkulu horretako kokaleku askotatik has daitekeela transferentzia. E.
coli-ren mapa genetikoa, geneek bere kromosomari buruz duten ordena alegia, gene bakoitzak konjugatzean lekualdatzeko behar zuen denbora konparaturik egin zen.

Transdukzioa

Transdukzioa: zelula bateko DNA zelula ostalari batetik bestera birus bidez aldatzea.
Bakterioak kutsatzen dituzten birusei bakteriofago edo fago esaten zaie. Bakteriofago jakin batzuek –bakteriofago motelduak esaten zaie–, bakterioak kutsatzen dituztenean bi gauza gerta daitezke: fagoak zelularen baliabideak ustiatzea, bikoizteko, fago berriak sortzeko, eta, azkenik, bakterioa suntsitzeko (ziklo litikoa); edo birusaren DNA bakterioaren kromosomari profago gisa eranstea, eta harekin batera bikoiztea eta zelula alabetara igarotzea (ziklo lisogenikoa).
Fagoak gai dira, beren DNAz gainera, kutsatu duten bakterioaren DNA ere hartzeko, eta, gero, infekzio batez, beste bakterio batzuetara eramateko. Bi transdukzio mota bereiz daitezke: a) Transdukzio orokorra. Fago askoren ziklo litikoak irauten duen artean, bakterioaren DNA zatitu egiten da, eta bakterioaren DNA zati horiek ustekabean biltzen dira fagoaren egituran. Fago transdukziogile horiek, infekzio bidez, zelula hartzaile batean sartzen dute gero bakterioaren DNA hartu berria, eta ostalari berriaren kromosomari erants dakizkioke zelula horretara igaro diren geneak. Fago transdukziogile bakoitzak ez du izaten, oro har, bakterio kromosoma-emailearen zati bat baizik, eta zati horrek kromosomako eremu jakin batetik eratorria izateko duen probabilitea berdina da ia zati guztientzat. Bestalde, DNA segmentu transduzituak nahiko luzeak direnez, elkarrengandik hurbil dauden geneak batera transduzitzen dira kromosoma barruan; bakterio kromosomaren baitan elkarrengandik urrun dauden geneak, berriz, bereizita transduzitzen dira.
b) Transdukzio mugatua. Profagoak bakterio kromosomatik bereizten direnean eta ziklo litiko bati hasiera emateko, gerta daiteke birusaren DNA bereizi behar izatea, edo gerta daiteke bestela profagoek zelula ostalariaren kromosoma zati bat eramatea aldean, gene fagiko batzuk eraman ordez. Infekzioa izaten denean, aurreko ostalariaren informazio genetikoa hartzen du bakterioak, gene fagikoa hartzeaz gainera. Kasu horretan, ostalariaren DNA ez da zoriz hartzen, transdukzio orokorrean bezala, aitzitik, fagoa txertatu den lekuaren ondoan dauden kromosoma zatietara dago mugatua transdukzio mota hau. Hori bai, fagoak bakterio kromosomakoleku desberdinetan txertatzen direnez, era askotako geneak transduzitzeko gauza dira.

DNA berkonbinagaiaren metodologian erabilitako teknikak

Hauek dira DNA berkonbinagaiaren teknologian erabiltzen diren teknika garrantzitsuenak: aztertzeko eta sekuentziatzeko moduko neurri egokia izango duten DNA segmentu jakinak lortzeko metodoak; DNA klonatzea, segmentu horiek kopuru handian sortzeko aukera ematen duen teknika; azido nukleikoen hibridazioa, DNA edo RNA sekuentzia jakin batzuk identifikatzenlaguntzen duen teknika; DNAren sekuentziazioa, zeinari esker jakin daitekeen zein den nukleotidoen ordena DNA segmentu batean; eta gene bat izaki mota batetik bestera eramateko teknikak

DNA segmentu jakin batzuk lortzeko metodoak.

Behar bezala aztertu ahal izateko moduko neurri egokia izango duten DNA segmentuak lortzeko, bi metodo nagusi daude: entzima mugatzaileak erabiltzea eta alderantzizko transkriptasa erabiltzea.
- Entzima mugatzaileak erabiltzea.
Kate bikoitzeko DNA bati lotzen zaizkion eta DNA hori leku jakin batzuetan ebakitzen duten entzimak dira entzima mugatzaileak edo nukleasa mugatzaileak. Hainbat bakterio motatan aurkitu zituzten, eta DNA arrotza –hau da, beste bakterio edo fago familia batetik datorrena– hidrolizatzeko zeregina dute. Entzima mugatzaile horiek kode jakin batez izendatzen dira; kode horrek hiru letra ditu, ateratzen diren bakterioaren hasierako letrei dagozkienak, eta zenbaki bat, jatorri bereko entzimak bereizten laguntzen duena; adibidez: HindIII, Haemophilus influenzae.
Entzima bakoitzak lautik seira bitarteko nukleotido sekuentzia jakin bat ezagutzen du. Bakterioek beren DNA beren nukleasa mugatzaileetatik babesten dute, ezaugarrizko sekuentzia jakin horri metilo talde bat erantsiz. Adibidez, EcoRI sortzen duten bakterioek orobat sortzen dute GAATTC sekuentziaren adenina bati metilo talde bat eransten dien entzima bat.
Entzima mugatzaile gehienek ez dituzte ebaki zuzenak egiten bi kateetan, aitzitik, nukleotido batzuen aldea utzirik ebakitzen dituzte kateak, loturazko muturrak geratzen direla ebaki horietan. Loturazko mutur horiek edozein jatorriko beste DNA segmentu batekin elkar daitezke, adibidez, entzima mugatzaile berak ebaki duen eta, beraz, loturazko mutur osagarriak dituen bektore baten DNArekin. Beraz, entzima mugatzaile horiei esker, DNA segmentuak bektore baten DNArekin lot daitezke, era horretan segmentu horiek klonatu ahal izan daitezen.Zelula baten DNAn eragina duten entzima mugatzaileek sorrarazten dituzten DNA segmentuei DNA genomiko edo gDNA esaten zaie. Kontuan harturik berrehundik gora entzima mugatzaile desberdin bakartu ahal izan direla, eta kontuan harturik orobat laurogeita hamarretik gora ezaugarrizko sekuentzia ezagutu direla, sorburu askotariko gDNA zatiak lot daitezke.
- Alderantzizko transkriptasa erabiltzea.
DNA segmentu jakin batzuk lortzeko eta gero manipulatu ahal izateko, bada bestemetodo bat erretrobirus deritzan birusen entzima bat erabiltzen duena. Birus horien RNA, RNAdun birusak baitira hain zuzen, DNA sintetizatzeko moldetzat erabiltzen da, alderantzizko transkriptasa deritzan birus entzima bati esker. Alderantzizko transkriptasak sintetizatu duen molekulari DNA osagarria edo cDNA deritza. cDNA horren bidez transkribatzen dira bai RNA berria, bai birus proteinak sintetizatzeko mRNA ere.
Alderantzizko transkriptasa cDNA sortzeko erabil daiteke, horretarako mRNA baliatzen dela moldetzat, baldin eta mRNA hori bakartu badaiteke. Hobe da metodo hori erabiltzea entzima mugatzaileak erabiltzea baino, cDNAk geneak ordezkatzen baititu, eta ez DNA zatiak.

DNA klonatzea

Entzima mugatzaileen bidez genoma ebaki, eta atera diren zatiak bektore baten barruan (plasmido bat edo entzima muga- 212tzaile berberaz ebakitako fago bat) sartu ondoren, multzo bat lortzen da, multzo horretan elkarrekin daudela horietako zati bati elkarturiko bektoreak, txertorik gabeak, eta baita txerto bat baino gehiago dutenak ere. Hurrengo urratsa DNA berkonbinagaizko molekulak (edo lortu nahi den genea barruan daukan DNA berkonbinagaizko molekula) klonatzea da. Horretarako, nahasten dira DNA berkonbinagaizko molekula multzoa eta beren baitan bektoreak bikoizteko ahalmena duen zelula batzuk, eta, baldintzak egokiak badira, bektorebakarra hartzen dute zelulek. Gero, Petriren xafla baten gainean zabaltzen da zelulen suspentsioa, zelulak elkarrengandik bereizita geratzeko moduan. Baldin eta fagoak erabiltzen badira bektore gisa, soilguneak ikusten dira bakterio zelulen xaflan. Soilgune bakoitza DNA berkonbinagaizko molekula bati dagokio.
Plasmidoak erabiltzen badira bektore gisa, bakterio kolonia banakoak sortzen dituzte DNA banakoek.
DNA berkonbinagaia dituzten klonak identifikatzea da hurrengo urratsa. Bektore plasmikoak erabiliz gero, hautatu behar dira antibiotikoren bati erresistentzia egingo dioten geneak edukiko dituzten plasmidoak, eta DNA arrotzaren zatiak gene horietako batean sartu behar dira. Era horretan, bektore berkonbinagaiak dauzkaten koloniak txertorik gabeko plasmidoak dauzkaten kolonietatik bereiz daitezke, DNA berkonbinagaiak dauzkaten koloniek ez diotelako jadanik erresistentziarik egiten antibiotiko horri (horren antzeko “trikimailuak” erabiltzen dira bektore fagikoen kasuan).
Klonatze teknika horien bidez klon multzo bat lortzen da, multzo horren baitan zeinek bere DNA bektorea eta bere txertoa dituela. Ezaugarri horiek dituen klon multzoari liburutegi berkonbinagaia esaten zaio.Liburutegi horretako kide bakoitzak, bakterio edo fago bakoitzak, gizaki baten edo beste edozein izaki biziren genoma zati bakarra dauka barnean, eta liburutegi horiek gorde egin daitezke eta klon iturri gisa erabili.
DNA genomikoak klona daitezkeen bezala, DNA osagarriak ere klona daitezke, eta cDNA liburutegiak lortu.

Azido nukleikoen hibridazioa

Liburutegi bateko txerto guztietatik txerto jakin bat bereizi ahal izateko (edo entzima mugatzaileak erabiliz lorturiko DNA zati bat klonatua izan aurretik identifikatzeko), azido nukleikoen hibridazioa deritzan teknika erabiltzen da, azido nukleikoen baseek parekatzeko duten tasunaz baliatzen dena.
Baldin eta DNA berotzen bada, bi kateak elkartzen dituzten hidrogeno zubiak hautsi, eta kate horiek elkarrengandik bereizten dira (DNAk bere ezaugarriak galtzen ditu).
Haztegia hozten denean, berriz elkartzen dira hidrogeno zubiak, eta DNAk bere ezaugarriak berreskuratzen ditu.
Beren ezaugarriak galdu dituzten DNA jatorri desberdinekoak nahasten direnean, sekuentzia ia osagarriak dituzten bi katek topo egiten badute, helize hibrido bat sortzen da. Orobat sor litezke DNA-RNAhibridoak, bere ezaugarriak galdu dituen DNA eta kate soileko RNA nahasturik.
Klon jakin bat identifikatzeko teknika hauxe da: Petriren xaflan dauden milaka fago soilguneak edo ehundaka bakterio koloniak euskarri gotor batera lekualdatzen dira (normalean nitrozelulosazkoa izaten da euskarri hori). Soilguneek edo koloniek uzten duten aztarnak kokaleku bera izango du xaflan bezala nitrozelulosan ere. Nitrozelulosazko irazkia haztegi batean sartzen da, soilguneetan edo kolonietan dauden bi DNA kateak bereizi ahal izateko. DNAk bere ezaugarriak galdu dituenean, DNA (edo RNA) harizpi bat eta nukleotidosekuentzia bat, identifikatu nahi den klonaren harizpietako baten osagarria, dauzkan haztegi batean jartzen da irazkia. DNA (edo RNA) harizpi hori atomo erradioaktibo batek markatzen du, eta zunda erradioaktibo deritza. Zunda hori eta dagokion berkonbinagaia hibridatzen diren lekuan seinale erradioaktibo bat agertzen da irazkian, klonak Petriren xaflan zer kokaleku duen adieraziko duena; agarrean gelditzen diren fagoak edo bakterio kolonia berreskuratu egin daitezke.
Entzima mugatzaileez baliaturik lorturiko DNA zati jakin bat identifikatzeko, arestian aipatutakoaren antzeko teknika bat erabiltzen da, Southern-en transferentzia deritzana.
Entzima mugatzaileek DNA txegosi ondoren sortzen diren zatiak tamainaka bereizten dira gel elektroforetiko batean, eta irazki batera lekualdatzen dira. Gero, irazkian dauden zatiei beren ezaugarriak galarazten zaizkie, eta zunda erradioaktibo baten eraginpean jartzen dira, era horretan jakin ahal izan dadin zundaren osagarria den sekuentzia daukan zatia non dagoen.

DNAren sekuentziazioa

DNA zatiak klonatu, elektroforesi bidez bereizi eta zunda erradioaktiboen bidezidentifikatu ondoren, DNA zati horiek aztertu egin daitezke beren nukleotido sekuentzia ezagutzeko. Erradiaktibitate bidez markatzeko teknikak, zati jakin bat hausteko teknikak eta elektroforesi teknikak dira metodo erabilienak, Allan Maxamek eta Walter Gilbert-k landuak. Kate soileko DNA zatiaren kopiak, asko, fosfato erradioaktibo batekin markatzen dira 5´ ertzean.
DNA markatu hori daukan haztegia lau zatitan banatzen da, zati bakoitzari trataera kimiko desberdina ezartzen zaio, molekulak dituen lau baseetatik bat hausten duena, eta base hori ezabatzen duena. Prozesu horretatik ateratzen diren zatiak elektroforesi bidez bereizten dira, luzera desberdineko zatien kokalekua zehaztasun handiz erakusten duten xaflen gainean. Zati bakoitzean lortzen den informazioa konbinatuz gero, DNA zatiaren sekuentzia osoa jakin daiteke.
Entzima mugatzaileen bidez ateratzen diren zatiak bata bestearen gainean egoten direla kontuan harturik, nukleotido sekuentziak puzzle baten gisa bil daitezke, DNA molekula baten edo gene bakartu baten sekuentzia osoa erakus dezaten.

Gene bat izaki mota batetik bestera eramateko teknikak

Gene bat izaki mota batetik bestera eramatea helburu askotarako egin daiteke, besteak beste: gai bat (hormona bat, entzima bat, txerto bat, etab...) kopuru handianekoizteko, batetik bestera eramandako geneari lotutako ezaugarria duten landare edo animalia motak lortzeko (izurriei erresistentzia egitea, gehiago haztea, etab.) edo, etorkizun hurbilean, gizakiengan gene bidezko terapia egiteko.
Geneak batetik bestera eramateko teknika gehienak arestian aipatuak izan dira: - Genea bakartzea, entzima mugatzaileak erabiliz eta lekualdatu nahi den genea hibridazioz bereiziz, edo, bestela, mRNA-etik abiaturik eta alderantzizko transkriptasa erabilirik cDNA lortuz.
- Genea bektore egoki batean txertatzea (plasmido batean edo birus batean). Bektore horiek erabilgarriak behar dute izan, eta ezaugarriren bat izan behar dute, hala txertodun bektorea bereganatu duten zelulak eta bereganatu ez dutenak (adibidez, antibiotikoei erresistentzia egiten dieten geneak) belaunaldi berrian elkarrengandik bereizi ahal izan daitezen.- Banako berkonbinagaiak klonatzea eta bakartzea.
- Genea adieraztea. Gene klonatu baten adierazpena egiteko, gene horren transkripzioa eta itzulpena egiteko, alegia, transkribitzeko seinale berariazkoak behar ditu gene horrek (sekuentzia erregulatzaileak: sustaaurrena,tzailea…). Beraz, seinale horiek geneari erantsi behar zaizkio, eta adierazpen bektorea deritzan bektore berri batean sartu behar da horrela osaturiko genea. Adierazpen bektore horiek zelula ostalarietara lekualdatzen dira, zelula horiek gai baitira ez bakarrik gene kanpotarrak kodeturiko polipeptidoa sortzeko, baita tasun hori haren ondorengoei transmititzeko ere.

Ingeniaritza genetikoaren aplikazioak

Asko dira ingeniaritza genetikoak eskaintzen dituen aukerak. Adibidez, geneak bakterioetan klonatzea eta adieraztea, eta horri esker gene horiek kodetzen dituzten proteinak (odol proteinak, hormonak, txertoak, etab.) kopuru handian sortzea; izan ere, proteina horiek lortzeko ingeniaritza genetikoak gaur egun duen maila iritsi aurretik, proteina horiek sortzen dituzten zeluletatik ateratako gaiak garbitu behar izaten zirenoso kontzentrazio txikietan egoten baitira zelula horien baitan, eta horrek arazo handiak sortzen zituen teknikaren eta ekonomiaren aldetik.
Bestalde, gene arrotzak goi mailako organismoetan sartzeak funtzio ahalmen interesgarriak ematen dizkie organismo horiei, adi- 215bidez, gehiago haztea, eritasunei aurre egitea, pertsonengan edo abere hazkuntzarako erabiltzen diren abereetan gaixotasun genetikoak sortzen dituzten geneak kentzea (terapia genikoa).
Gene arrotzak sartu zaizkion zelula batetik abiaturik garatu diren organismo eukariotoei organismo transgenikoak derizte. Landareetan, DNA arrotza zeluletan sar daiteke, landareari tumorrak sortzen dizkion bakterio bizkarroi baten plasmidoa erabilirik bektore gisa. Animalietan, oro har, DNA mikroinjekzioz sartzen da arrautzaren progune arrean (gametoen guneei progune esaten zaie ernaldu eta berehala).- Ingeniaritza genetikoaren aplikazioak landareetan.
Landareen ingeniaritza genetikoan Ti plasmidoa da bektorerik erabiliena, Agrobacterium tumefaciens bakterioaren plasmido bat, alegia. Bakterio hori lurrean bizi da, eta landareen bizkarroi bat da; landareen epaiak infektatzen ditu, eta lepo tumorra deritzan tumor hazkuntza bat eragiten die. Infekzioa gertatzen denean, plasmidoaren DNAren zati bat landareen zelulen kromosoman sartzen da, eta gene normal bat bezala adierazten da. Zelula eraldatuak ugaldu egiten dira, tumor bat eratzen dute, eta gai elkartu nitrogenatuak sintetizatzen dituzte, Agrobacterium zelulek elikagai gisa baliatzen dituztenak, infekzioa zabaldu egiten delarik horrela.
Ti plasmidoa erabilirik gene arrotzak landareetara lekualdatzeko, plasmido horretatik atera behar dira landareetan zauriak sortzen dituzten geneak, eta DNA landareen zeluletan txertatuko dela kodetuko duten geneak gorde. Gene arrotzak Ti plasmido aldatu horretan txertatzen dira, Agrobacterium bakterioan berriz sartu aurretik, eta Ti plasmido hori landareak infektatzeko erabiltzen da gero. Plasmido aldatu horrek tumorrik sortzen ez duenez gero, ingeniari genetikoek ezin dezakete erraz jakin zeintzuk diren landare infektatuak. Arazo hori konpontzeko, landareetara lekualdaturiko lehenengo geneetako batek kamanizina izeneko antibiotiko baten erresistentzia kodetzen du. Landareak kanamizina soluzio batez ureztatuz gero, infekzioa duten landareak baizik ez dira hazten, gene erresistente hori dutenak, alegia.
Izadian, Agrobacterium tumefaciens-ek hosto zabaleko landareak baizik ez ditu infektatzen: tabakoa, tomateak, koltza. Ez ditu ordea beste labore batzuk infektatzen: garia, artoa, arroza. DNA arrotza landare horietan sartzeko, landareak txiki-txiki egiten dira (adibidez, hostoak), eta hortik sortzen den orea zelularen paretak ezabatzen dituzten entzimekin tratatzen da. Paretarik gabeko zelula horiek, protoplastoak, zelula mintza dute DNAri sarrera eragozteko oztopo bakarra. DNA protoplastoan sar dadin, mintzaren irazkortasuna handitu behar da, trataera kimikoen bidez, edo protoplastoak eremu elektriko bultzatzaile baten eraginpean jarriz bestela. Mikroinjekzioz ere sar daiteke DNA. DNA txertatu den orduko, protoplastoetatik abiaturik landare osoak leheneratzea da hurrengo urratsa.
Ingeniaritza genetikozko teknika horien bidez, belar hiltzaileei, izurriei, hotzari, izotzari eta lehorteari aurre egiten dieten landareak lortu dira. Adibidez, Bacillus thurigiensis-en T toxinaren genea plasmido batean txertatu ahal izan da, eta tabako edo tomate landareetan gero. Kontuan hartzen badugu Bacillus thuringiensis bakterioak T toxina deritzan intsektu hiltzaile natural eta intsektu jakin batzuetan eragina duen bat (hostoak jaten dituzten beldarrak, edo tximeleta edo eltxo larbak) duten esporak sortzen dituela, esan genezake landare transgeniko horiek beren intsektu hiltzaile propioa sintetizatzeko gauza direla.
Ingeniaritza genetikoak landareen elikadura balioa ere hobe dezake; adibidez, S- dun oinarrizko aminoazido gutxiko proteinak dituzten leken elikadura balioa hobetu daiteke, horietako aminoazido asko dituzten proteinak kodetzen dituzten geneak sarturik leka horien zeluletan.
- Ingeniaritza genetikoaren aplikazioak animalietan Animalietan, ingeniaritza genetikozko teknikek intseminazio artifizialaz edo in vitro ernalketaz lortzen diren arrautza zelulak erabiltzen dituzte. Mikroinjekzio baten bidez DNA sekuentzia berberaren 30.000tik gora kopia berdin-berdinak sar daitezke arrautza ernaldu berri baten progune arraren barruan, eta DNAren zati bat sartzen da, ordena jakinik gabe, kromosometan.
Era horretan manipulatutako enbrioiak ama eramaile baten umetokian jartzen dira, han hazi daitezen jaio arte. Animalia transgenikoaren zelula bakoitzak DNA txertatu hori edukiko du.
Animalia transgenikoak oso baliagarriak izaten dira alor askotan: medikuntzan, gizakien gaixotasunak esperimentatzeko baliodute, edo bestela transplanteetarako organo emaile gisa; biologia ikerketan, gene baten funtzioa ezagutzeko eta gene horren adierazpena erregulatzeko balio dute; abere hazkuntzan, abere produkzioa hobetzeko balio dute.
Aziendaren akainak suntsitzeko Australian egiten ari diren saioak argi dezake nola aplikatzen den ingeniaritza genetikoa abere hazkuntzan. Akainak ardien odola xurgatzen duten kanpoko bizkarroiak dira. Infekzio nahiko larriak ere sortzen dituzte. Orain arte gai kimikoen soluziozko bainuen bidez suntsitu izan dira bizkarroi horiek, soluzio horrek, ukitu ahala, hiltzen baititu akainak.
Bainu hori aldian aldiro egin behar izatenda, eta arriskutsua izan daiteke abeltzainentzat, baldin eta ez badituzte jantzi babesgarri erabat itxiak janzten eta segurtasun neurri jakinak betetzen. Intsektu horien txegoste aparatuaren kanpoko estalkiak kitina dauka, eta kitinasak hausten du kitina hori. Kitinasaren genea berez agertzen da landare batzuetan.
Zientzialariek lortu dute behintzat gene hori laboratorioko sagu batzuetan txertatzea.
Hurrengo urratsa gene hori ardietan sartzea da, bide horretatik sorturiko kitinasak akainetan eraginik baduen ikusteko.Europan ere izan da ingeniaritza genetikoa animalietan aplikatzeko saiorik; ingeniaritza genetikozko enpresa batek (Gene Pharming Europe) lehenengo zezen transgenikoa sortu zuen, Herman deritzana. Zezen horrek laktoferrina proteinaren giza genearen bertsio aldatu bat du; infekzioei aurre egiteko babes mekanismo naturalaren osagai bat da proteina hori. Gene Pharming enpresak uste osoa du gene hori ondorengo emeengana igaroko dela, eta mastitisari 216(errapeetako infekzioa) errazago aurre egingo diotela eme horiek horrela. Alemaniako gobernuak baimena eman du Hermanek ondorengoak izan ditzan. Baina Europako Parlamentua eztabaidan ari da urrats hori legeztatu ala ez, horrekin batera arazo batzuk sor daitezke eta, adibidez, gene hori ondorengoetara igarotzen den bakoitzean royaltiak kobratzeko aukera.
Badira beste aukera batzuk ere: esne gehiago ekoiztea edo esnearen osaketa aldatzea, emakumearen esnearen antz gehiago izan dezan; hazkuntza bultzatzea; arrautzeko eta haragiko kolesterol eta gantz kopurua gutxitzea; artilearen edo larruaren kalitatea hobetzea; etab.