H bb b i b e i -J (20 2 0 0 9 0 ) 9 J e o e T s T i s en Pamatuje si 3x déle



Podobné dokumenty
H bb b i b e i -J (2009) J e o Ts T ien Pamatuje si 3x déle

GM kukuřice. 0,0004% DNA kukuřice

Geneticky modifikované organismy

GENETICKY MODIFIKOVANÉ ORGANISMY. Prof. Jaroslav DROBNÍK Přírodovědecká fakulta Karlovy Univerzity Sdružení BIOTRIN

GMO můžeme to jíst? Pravda, lži a geny

Apoptóza. Veronika Žižková. Ústav klinické a molekulární patologie a Laboratoř molekulární patologie

Dědičnost a pohlaví. KBI/GENE Mgr. Zbyněk Houdek

Základy molekulární biologie KBC/MBIOZ

Genetická kontrola prenatáln. lního vývoje

BAKTERIÁLNÍ GENETIKA. Lekce 12 kurzu GENETIKA Doc. RNDr. Jindřich Bříza, CSc.

Těsně před infarktem. Jak předpovědět infarkt pomocí informatických metod. Jan Kalina, Marie Tomečková

Témata bakalářských a diplomových prací pro akademický rok 2015/2016

Lze HCM vyléčit? Jak dlouho žije kočka s HCM? Je možné předejít hypertrofické kardiomyopatii?

Obsah přednášky. 1) Historické poznámky 2) Lidské kmenové buňky 3) Farmaceutické produkty v živočišných klonech 4) Příklady experimentálního klonování

Věda v prostoru. Voda v pohybu. Buněční detektivové. Svědkové dávné minulosti Země

Konce TTAA se oznaují jako lepivé konce, mže se na n pipojit jakékoli vlákno DNA, které zaíná AATT

Genetické markery. pro masnou produkci. Mgr. Jan Říha. Výzkumný ústav pro chov skotu, s.r.o.

Terapeutické klonování, náhrada tkání a orgánů

Transgenní zvířata jejich příprava a použití

Dědičnost pohlaví Genetické principy základních způsobů rozmnožování

GENETIKA 1. Úvod do světa dědičnosti. Historie

Oligobiogenní prvky bývají běžnou součástí organismů, ale v těle jich již podstatně méně (do 1%) než prvků makrobiogenních.

Základy mikrobiologie, hygieny a epidemiologie. Hygienické a epidemiologické oddělení Thomayerovy nemocnice

REPRODUKCE A ONTOGENEZE Od spermie s vajíčkem až po zralého jedince. Co bylo dřív? Slepice nebo vejce?

VAPIG EKONOMICKY VÝHODNÝ SYSTÉM OCHRANY NOVOROZENÉHO SELETE

1.9.2 Selekce Metody plemenitby 50

GENETIKA V MYSLIVOSTI

Molekulární biotechnologie č.12. Využití poznatků molekulární biotechnologie. Transgenní rostliny.

Využití zvířat použitých k pokusným účelům v ČR v roce tabulka EK

OPVK CZ.1.07/2.2.00/

Nové směry v rostlinných biotechnologiích

10. oogeneze a spermiogeneze meióza, vznik spermií a vajíček ovulační a menstruační cyklus antikoncepční metody, oplození

Transgeneze u ptáků: očekávání vs. realita

Geneticky modifikované potraviny a krmiva

DNA TECHNIKY IDENTIFIKACE ŽIVOČIŠNÝCH DRUHŮ V KRMIVU A POTRAVINÁCH. Michaela Nesvadbová

ALLKRAFT Naturprodukte ZA STUDENA LISOVANÝ LNĚNÝ OLEJ A POKRUTINY V KVALITĚ POTRAVINY

Geneticky modifikované potraviny: současný stav v ČR a legislativa. (Co nám hrozí od geneticky upravených potravin? Mj. vzestup alergií?

Mendelova genetika v příkladech. Transgenoze rostlin. Ing. Petra VESELÁ, Ústav lesnické botaniky, dendrologie a geobiocenologie LDF MENDELU Brno

Genetický polymorfismus

Geneticky modifikované rostliny - proč je potřebujeme a jak je získáváme

POŽADAVKY NA KVALITU SUROVIN PRO WELLNESS GASTRONOMII

19.b - Metabolismus nukleových kyselin a proteosyntéza

Název zkoušky Zkouška je: Forma Počet témat. Praxe povinná praktická zkouška 10. Chov zvířat povinná ústní zkouška 25

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE 3. LÉKAŘSKÁ FAKULTA (tématické okruhy požadavků pro přijímací zkoušku)

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

METABOLISMUS TUKŮ VĚČNĚ DISKUTOVANÉ TÉMA

LNĚNÝ OLEJ GLORD, PAMLSKY GLORDIES, MINERAL GLORD

EKOTOXIKOLOGICKÉ ÚČINKY VYBRANÝCH REZIDUÍ, EKOTOXIKOLOGICKÉ TESTY

Krev a míza. Napsal uživatel Zemanová Veronika Pondělí, 01 Březen :07

Digitální učební materiál

Genetika na úrovni mnohobuněčného organizmu

MIKROBIOLOGIE V BIOTECHNOLOGII

Základní genetické pojmy

Veterinářství Plasy. Maturitní okruhy

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Molekulární procesy po fertilizacinormální či abnormální po ART?

Klonování. Co to vlastně je?

"Učení nás bude více bavit aneb moderní výuka oboru lesnictví prostřednictvím ICT ". Základy genetiky, základní pojmy

Základní škola a Mateřská škola G.A.Lindnera Rožďalovice. Za vše mohou geny

Molekulární mechanismy diferenciace a programované buněčné smrti - vztah k patologickým procesům buněk. Aleš Hampl

Školení GMO Ústav biochemie a mikrobiologie

1) Je vydána na základě a v mezích zákona, do něhož již byly příslušné směrnice Evropských společenství promítnuty.

DEN OTEVŘENÝCH DVEŘÍ NA ÚMG

Přírodopis - 6. ročník Vzdělávací obsah

Deoxyribonukleová kyselina (DNA)

Populační genetika II

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují

MIKROBIOLOGIE V BIOTECHNOLOGII

Právní úprava nakládání s geneticky modifikovanými organismy změna je nutná

Molekulární biotechnologie č.8. Produkce heterologního proteinu v eukaryontních buňkách

- spermie vznikají spermatogenezí ze spermatocytů - redukčním dělením

v oboru KLINICKÁ GENETIKA PRO ODBORNÉ PRACOVNÍKY V LABORATORNÍCH METODÁCH

ČESKÁ ZEMĚDĚLSKÁ UNIVERZITA V PRAZE FAKULTA AGROBIOLOGIE, POTRAVINOVÝCH A PŘÍRODNÍCH ZDROJŮ KATEDRA MIKROBIOLOGIE, VÝŽIVY A DIETETIKY VÝŽIVA ZVÍŘAT

Sylabus témat ke zkoušce z lékařské biologie a genetiky. Struktura, reprodukce a rekombinace virů (DNA viry, RNA viry), význam v medicíně

STUDIE GENOMON VÝSKYT GENETICKY MODIFIKOVANÝCH POTRAVIN V TRŽNÍ SÍTI V ČR V ROCE M. Mendlová, V. Ostrý, J. Ruprich

Kontrola mléčné užitkovosti krav v kontrolním roce 2006/2007 Ing. Pavel Bucek, Českomoravská společnost chovatelů, a.s.

Školení GMO Ústav biochemie a mikrobiologie

Nutrienty v potravě Energetická bilance. Mgr. Jitka Pokorná Mgr. Veronika Březková

EVROPSKÝ PARLAMENT Výbor pro životní prostředí, veřejné zdraví a bezpečnost potravin NÁVRH STANOVISKA

doc. RNDr. Milan Bartoš, Ph.D.

Nukleové kyseliny Replikace Transkripce translace

SOUHRN ÚDAJŮ O PŘÍPRAVKU

Obsah přednášky. 1) Zákon č. 78/2004 2) GMO ve světě 3) GMO v EU 4) Situace s nakládáním v ČR 5) Reakce zájmových skupin

Jak se probrat po zimě? Zkuste jarní detox! Napsal uživatel redakce Úterý, 30 Duben :00 -

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav biologie rostlin

Kmenové buňky - významný vědecký objev 20. století

Genetický screening predispozice k celiakii

VÝZKUMNÝ ÚSTAV ŽIVOČIŠNÉ VÝROBY UHŘÍNĚVES Praha 10 - Uhříněves, Přátelství 815

36-47-M/01 Chovatelství

Nové přístupy v modifikaci funkce genů: CRISPR/Cas9 systém

Mikrobiologické zkoumání potravin. Zákonitosti růstu mikroorganismů v přírodním prostředí, vliv fyzikálních faktorů na růst mikroorganismů

ROZMNOŽOVÁNÍ A VÝVIN MNOHOBUNĚČNÝCH, TKÁNĚ

7. Regulace genové exprese, diferenciace buněk a epigenetika

6. Kde v DNA nalézáme rozdíly, zodpovědné za obrovskou diverzitu života?

Hematologie. Nauka o krvi Klinická hematologie Laboratorní hematologie. -Transfuzní lékařství - imunohematologie. Vladimír Divoký

PŘÍLOHA PŘÍLOHA V. návrhu rozhodnutí Rady

Doprovodný materiál k práci s přípravným textem Biologické olympiády 2014/2015 pro soutěžící a organizátory kategorie B

GENvia, s.r.o. Čt Pá So Ne Po Út St Čt Pá So Ne Po Út St Čt Pá So Ne Po Út St Čt Pá So Ne Po Út St Čt Pá So

Co je to genová terapie?

Transkript:

To nejlepší z biotechnologií živočichů Jaroslav PETR VÚŽV Uhříněves ČZU Praha petr@vuzv.cz

Od Algernon (1959) Daniel Keyes

k Doogie (1999) Zvýšení skóre v myších IQ testech 5x

Hobbie-J (2009) Pamatuje si 3x déle Joe Tsien Činnost genu NR2B v mozku s věkem slábne Zásah do dědičné informace - posílením funkce genu NR2B v mozku Omlazení mozku

Metody tvorby geneticky modifikovaných organismů V zemích EU techniky dány výčtem Přibývá neustále nových technik pro cílené zásahy do dědičné informace Příslušné orgány EU nestačí rozhodovat o nových technikách Rozhodování Neřídí se výsledným fenotypem Hlavní kriterium je reálná detekce Verdikt expertů nemusí respektovat politici

Výsledek: Máme živočichy s cíleně pozměněnou dědičnou informací a nevíme, jestli se na ně vztahuje přísná evropská legislativa pro GMO

Metody tvorby geneticky modifkovaných savců

Mikroinjekce do prvojádra zygoty

Retroviry

Mikroinjekce retrovirového vektoru do zralého oocytu

Mikroinjekce retrovirového vektoru do embrya Kosman bělovousý (2009) Model pro lidské choroby Výhody oproti makakům vyšší reprodukce kratší generační interval

Zinc finger nukleázy

Zinc figer nukleázy Zinkové prsty -zhruba 30 AA držených zinkovým iontem Objeveny v roce 1986 Součást transkripčních faktorů Určují místo vazby na DNA tři báze v DNA na jeden prst

Kombinace tří zinkových prstů stačí na určení specifického místa v genomu Navedou na něj nukleázu Ta dimeruje a štípne DNA Nastartují reparační procesy Homologní rekombinací se zabuduje dodaná sekvence frekvence homologní rekombinace roste na 1:1000

Zinc finger -nukleázy

Zinc finger -nukleázy Mikroinjekce do embrya Lze provést cílený knockout Lze dosáhnout homologní rekombinace

TALEN Bakterie Xanthomonas ovládá geny hostitelské rostliny speciálními bílkovinami - transkripčními aktivátory. Ty se vážou na zcela určité sekvence v genomu hostitelské rostliny.

TALEN Pro určení specifické sekvence v modifikovaném organismu se vytváří speciální protein transcription-activator activator like (TAL) efector protein konstruovaný podle proteinů (transkripčních aktivátorů) bakterie Xanthomonas

TALEN Pro štěpení DNA se na Tal efektorový protein naváže nukleáza Fok1 Při injekci mrna do cytoplasmy zygoty účinnost knockoutu kolem 75 %

Mikroprasepro pro výzkum Čína -BGI -2015 Prasata zakrslého plemene bama Pomocí TALEN vyblokován gen GHR pro receptor růstového hormonu homozygotně Prase o 50 % menší

Systém CRISPR-CasCas Prokaryotní imunitní systém 40 % bakterií 90 % archeí

Systém CRISPR-CasCas Synteticky připravené crrna mrna pro nukleázu Cas9 Cas cílí na specifické místo genomu Martin Jínek Universität Zurich

Systém CRISPR-CasCas KO i homologní rekombinace RNA snazší příprava a nižší cena Lze připravit crrna pro libovolné sekvence Vysoce specifické rozliší rozdíl i v jediné bazi Vysoce účinné 90 % na obou chromozomech několik zásahů najednou

Systém CRISPR-CasCas Simultánní vyblokování 2 genů i homozygotně 2013 -makak

CRISPR-CasCas aktivace a supresegenů Nefunkční Cas9 neštípe DNA, ale slouží jako nosič pro represor crrna nasměruje represor do blízkosti cílové sekvence DNA

CRISPR-CasCas aktivace a supresegenů Nefunkční Cas9 neštípe DNA, ale slouží jako nosič pro aktivátor crrna nasměruje aktivátor do blízkosti cílové sekvence DNA zahájí transkripci mrna

Mutagenní řetězová reakce MCR Vyblokování druhé alely z 97 % EthanBier UC San Diego Science -2015 Valentino Gantz

Mutagenní řetězová reakce MCR Při křížení s nemutovanými homozygoty mají kříženci vyblokované oba geny (nad 95 %) Pokud je nositelem mutace 1% jedinců, převládnou nositelé mutace v populaci za 10 generací Otázka biologické bezpečnosti

Mutagenní řetězová reakce MCR MCR může probíhat i v buňkách mnohobuněčného organismu Potenciální uplatnění u léčby nádorů nebo pro eliminaci inkorporované provirové DNA (HIV)

CRISPR-Cpf1Cpf1 Cpf1 CRISPR nukleáza Staphylococcus aureus Vyskytuje se i u Acidaminococcus, Lachnospiraceae. (Cell, 2015)

Spermie jako vektor

IVF spermatem s bakteriální kontaminací Experimentálně u myší prokázána přítomnost bakteriálních sekvencí v genomu

Přenos jader Enukleace oocytu Přenos somatické buňky pod zonu cytoplastu

Ian Wilmut Roslin Institute Skotsko Ovce Dolly

Klony domácích zvířat 1998 1996 1998 1998 2000 2002 2001

K čemu jsou GM živočichové? Pouhý kapric biologů?

Poznání funkce genů

Živé bioreaktory Klony s genem pro lidský antitrypsin léčba rozedmy plic

Živé bioreaktory Srážlivý faktor VIII a IX léčba hemofilie

První lék z živých bioreaktorů Atryn GTC Biotherapeutics Povolen v EU 2006 v USA 2009 Antitrombin Potlačení nežádoucí srážlivosti krve, např. při operacích

Nové materiály BioSteel Nexia Bioscience Kanada

Resilin

Genetický knokaut

Genový knokaut boj s prionovými chorobami

Skot rezistentní k BSE Hematech USA RIKEN Japonsko Texas A&M University 8 holštýnských býků Genový KO genu pro prionový protein

Skot rezistentní k BSE Národní universita v Soulu Woo Suk Hwang Přenos genu pro fragment prionového proteinu odolného k nežádoucí změně konformace

Zvířecí modely lidských dědičných chorob KO genu pro CFTR Model pro cystickou fibrózu

Beltsvillská prasata

Knokaut genu pro myostatin

Blok myostatinu a zvýšená exprese follistatinu se doplňují

GM pstruh duhový Blok genu pro myostatin Funguje i u dalších obratlovců

Změna složení mléka prasnic

Herman Pharming (NL)

Prase s omega-3 ve svalech Do genomu prasete vnesen gen fat-1 z hlístice Caenorhabditis elegans Enzym konvertuje omega-6 polynenasycené mastné kyseliny na omega-3 Se stejným genem byly modifikován i kur a ryby Jing Kang Harvard Medical School

Hypoalergenní mléko Chybí alergenní beta-laktoglobulin Daisy AgResearch NZ

Enviropig TM

Xenotransplantace zvířecí orgány lidem Není dost orgánů pro transplantace

Pro Proti Prasat je dost Imunitní bariéra Jejich orgány mají vhodnou velikost Hyperakutní rejekce rychlé zničení orgánu Lze získat prasata bez patogenů Endogenní retroviry riziko děděných virů

Prasata pro xenotransplantace Vyblokování prasečích genů (alfa-gal) Vnesení lidských genů (hdaf, CD46)

Ptáci

Problémy zvláštnosti reprodukce ptáků Za 24 hodin po ovulaci 60 000 buněk

Metody tvorby geneticky modifikovaných ptáků

Transplantace PGC

Transplantace spermatogonií Eda

Retrovirové vektory

Využití geneticky modifikovaných ptáků

Odolnost k chorobám Markova choroba

0,1 až 1 gram bílkoviny/ vejce 250 vajec/ rok 50 000 SF / 1 gram bílkoviny Zlatá vejce

Ryby

Mikroinjekce

Transplantace PGC

Indukce růstu přenosem genu pro GH all fish gene

GM losos AquAdvantage

William Muir Pardue University Pokusy v laboratoři Počítačové modely Naznačují možnost úspěšnosti GM ryb v životním prostředí

GM ryby gen pro GH medaka Snížená životnost plůdku Zvýšená odolnost ke kanibalismu Lepší trávení bílkovin Jsou kompetitivnější Rychlost nejasná -menší (1/2) i větší (3x) Dříve pohlavně dospívají Pravděpodobně i úspěšnější při tření Vyšší produkce pohlavních buněk

GM ryby vs. divoké GM samice 14,2 kg GM samec 8,2 kg Divoká samice 0,171 kg Divoký samec 0,220 kg

U kulturních linií není efekt 5 cm

Vliv odchovu na růst GM losos kisuča Růstový potenciál GM ryb se uplatní jen v umělých podmínkách délka GM ryby 3násobek V přírodních podmínkách GM větší o 20%

AFP

Geneticky modifikované akvarijní ryby GLOFISH GFP danio pruhované

GM potkani -GFP 2011 ČIŽP ujistila výskyt GFP+ potkanů v zájmových chovech a jejich export Foto Dr. K. Angelis Foto Ing. M. Těhník, ČIŽP

Máme se bát GM živočichů? Domestikace změnila zvířata k nepoznání

Máme se bát GM živočichů? Genetické modifikace - pokračování procesu, který začal před 10 000 roky

Chytří psi

Chytří psi Zatím je to jen scifi, ale jednou

Děkuji za pozornost.

Můžeme jíst GMO?

GMO - free 1998 obchodní řetězec Iceland (Flintshire) zákaz GMO v prodávaných potravinách 1999 samozákazů velkých obchodních řetězců Sainsbury s UK Carrefour Francie Migros Švýcarsko Effelunga Itálie Superquin Irsko

Ve druhé vlně samozákaz potravin z produktů zvířat krmených GMO

V České republice Některé mlékárny dávají do smlouvy s dodavateli mléka následující formulaci: Prodávající nebude pro přežvýkavce používat krmiva geneticky modifikovaná. U prodávajícího nebude používána geneticky modifikovaná setba ani rostliny.

Není to reakce na obavy zákazníků Jde o obchodní trik.

GMO ve světě stále přibývá Hlavní producenti: USA Kanada Argentina Čína Hlavní plodiny: Kukuřice Sója Bavlník

Kolik je DNA v krmivech a potravinách? 0,005 až 0,02 % sušiny

GM kukuřice cizí gen 4000 písmen 0,0004% DNA kukuřice

Hypotetický příklad: brojler Krmná dávka - jen kukuřice Veškerá kukuřice jen GMO

Brojler zkonzumuje za celý výkrm 300 mg DNA kukuřice 1 µg g cizího genu Proč by měla kuřeti vadit cizí DNA, když mu nevadí DNA kukuřice?

Pokud byl zjištěn efekt GM krmiva na brojlery či nosnice, pak je pozitivní Blokáda enzymu mykotoxinem Neobsahují mykotoxiny

DNA z potravy není jediná bakterie prvoci viry buňky sliznice

Člověk má ve střevu 10 14 ks bakterií 500 druhů 1200 druhů virů X X druhů prvoků

DNA se rozkládá Kyselým prostředím Enzymy (DNáza I a DNáza II) 85 % DNA z potravy je rozloženo na písmena genetického kódu ještě před vstupem do dvanáctníku.

Jaká jsou rizika krmiv z GMO?

Toxicita krmiv z GMO I geneticky nemodifikovaná krmiva obsahují toxiny. Sója genistein Brambor solanin GMO toxikologicky prověřena U GMO lze snížit přirozenou toxicitu.

Toxikologické testy Testuje se 1) GM plodina 2) Odpovídají nemodifikovaná linie 3) Odpovídající nemodifikovaná linie s přídavkem produktu genetické modifikace

Čím vším se liší plodiny? GM plodina a její nemodifikované kontroly nemohou být pěstovány ve stejných podmínkách P A R A M E T R GM K Statisticky průkazný rozdíl GM K Obvyklá variabilita

Čím se liší zvířata? Dostávají krmivo, které se liší obsahem mnoha látek, přičemž všechny rozdíly nejsou důsledkem modifikace Fyziologický ukazatel GM Statisticky průkazný rozdíl Fyziologické hodnoty K

Alergenita krmiv z GMO Alergenní jsou i ostatní krmiva. Alergenní potraviny kiwi, ořechy, ryby atd. Je třeba prověřovat alergenitu krmiv snížit rizika při zatoulání do potravin. Co se dá sníst, to lidé snědí!

GM hrách inhibitor alfa-amylázy amylázy fazolu Zrnokaz hrachový Bruchus pisorum Thomas Higgins Vývoj ukončen 2006

Šance přenosu genu na bakterie v prostředí i ve zvířeti je extrémně nízká 10-11 až -13 / 1 kontakt vnímavé bakterie s vhodnou DNA Mutace 1000krát pravděpodobnější Krmení a léčba antibiotiky - o několik řádů vyšší riziko!

Zdrojem rezistence jsou i akvakultury ve třetím světě Při současné míře migrace neexistují proti šíření účinné bariéry.

Přenos genů z GMO potravy na zvíře a na člověka Výjimečně (velké množství DNA, hypometylace apod.) může malé množství zlomků DNA přejít přes střevní stěnu Pohltí je bílé krvinky.

Pravděpodobnost zabudování genu do živočišné buňky V genomu živočichů včetně člověka nebyly nalezeny geny vyšších rostlin. Produkty používaných genů jsou prověřeny (toxikologicky apod.)

Rozklad DNA při zpracování krmiv Mletí bez efektu Lisování oleje výrazná degradace Zahřívání 95 o C po dobu 5 minut degradace Pára i za nízkého tlaku -degradace

Nelze od sebe odlišit produkty zvířat krmených GMO od produktů zvířat krmených GMO-free krmivy.

GMO-free krmiva a potraviny jako chodit jen po bílých dlaždicích

Závěry: GMO pro krmiva a potraviny - testovány a schvalovány Přenos genů z krmiv a potravin na mikroorganismy - nepravděpodobný GMO jako krmiva a potraviny -bezpečné Produkty zvířat krmených GMO -bezpečné