Rakendusbioloogia essee (2)

Hendrik Kuusk AT-09
Rakendusbioloogia .
Fundamentaalteadus ja rakendusteadus .
Kõiki loodusteadusi saab vaadelda kahest küljest. Kui uuritakse objektide või nähtuste olemust, nendega seotud seaduspärasusi, siis on tegemist fundamentaalteadusega ehkpõhiteadusega. Teiselt poolt on inimesed ammustest aegadest püüdnud avastatud loodusnähtusi praktilisel otstarbel kasutada. Nende püüdluste baasil on kujunenud rakendusteadused. Need on teadused , mis tegelevad loodusteaduslike teadmiste praktilise rakendamise printsiipide ja meetodite otsimise ja arendamisega põllumajanduse, meditsiini, tööstuse, energeetika , transpordi, olme jm. Tarbeks.
Rakendusbioloogia on teadus, mis seisneb bioloogia põhiharude avastatud seaduste ja loodud teooriate praktilises kasutamise võimaluste ja lahenduste uurimises ning teostamises, luues vastavate juhiste, meetodite ja võtete süsteemi.
Rakendusbioloogia otsingud ja saavutused on aidanud edendada toiduainete tootmist ja mitmekesistamist, arendada haiguste diagnoosimeetodeid, luua uusi ravimeid, täiustada raviprotseduure jpm. Kuid nagu füüsika ja keemia saavutusi on sageli rakendatud loodust ja inimkonda kahjustaval viisil, nii on seda teinud ka rakendusbioloogia, kasvõi näiteks keemilise relva väljatöötamisel. Peale selle tekitavad mitmed bioloogilised rakendused eetilisi probleeme- kõlbeline või mitte, lubatav või mitte.
Biotehnoloogia on rakendusbioloogia haruteadus, mis kasutab erinevate elusorganismide elutegevusele tuginevaid protsesse inimesele vajalike ainete tootmiseks.
Peamisteks organismirühmadeks, mida inimene biotehnoloogilistes protsessides rakendab, on bakterid ja seened. Viimasel ajal on võetud kasutusele ka taime- ja loomarakkude kultuure, mida kasvatatakse mitmesuguste ainete saamiseks erisöötmetel.
Kõik need meetodid on rakendust leidnud toiduainete-, farmaatsia- ja tekstiilitööstuses, keskkonnakaitses, metallurgias ning meditsiinis.
Biotehnoloogia, kui rakendusteadus, tugineb peamiselt mikrobioloogia, molekulaargeneetika , biokeemia , biofüüsika ja tehnikateaduse saavutustele.
Biotehnoloogiliste protsesside eelised:
1. Suur energiasäästlikus
2. Jäätmevaba või loodusele kahjutute jäätmetega tootmine
3. Enamasti ka odav tooraine .
Biotehnoloogiliste protsesside puudused:
1. Toota saab ainult neid aineid, mis moodustuvad organismide elutegevuse tagajärjel.
2. Palju aega kulub vastavate omadustega seene või bakteritüvede saamiseks nende selektsiooniks või insenergeneetiliseks väljatöötamiseks.
3. Biotehnoloogilistes protsessides kasutatavad organismid on väga tundlikud keskkonnategurite suhtes
Biotehnoloogiliselt toodetakse peamiselt järgmisi aineid: ensüümid (üks suurimaid tootmisharusid), alkohoolsed joogid, piiritus , suur osa antibiootikumidest, vitamiinid , aminohapped , hormoonid.
Geenitehnoloogia ehk tehnogeneetika on biotehnoloogia haru, tänapäevane uus tehnoloogiavaldkond, mille eesmärk on geneetilise info kasutamine rakenduslikel eesmärkidel.
geenitehnoloogia – molekulaargeneetika haru, rakkude ja organismide geneetilise informatsiooni muutmine DNA molekuli osade siirdamisega.
Geenitehnoloogia eesmärgiks on geneetilise informatsiooni kasutamine kõige erinevamatel rakenduslikel eesmärkidel – põllumajanduses, toiduainete tootmises, inimeste ja loomade mitmete omaduste muutmises ning haiguste diagnoosimises ja ravis .
Geeniteraapia on võimalus paljude haiguste – nii kaasasündinud kui ka elu jooksul omandatud tõbede raviks.
Geeniteraapiat on kahte liiki:
1. somaatiline
2. sugurakke mõjutav
Somaatiline geeniteraapia ehk ravikloonimine :
Ravimiseks siirdatakse tüvirakke (mis saadakse mõne päeva vanusest embrüost ning kasvatatakse ja paljundatakse laboris) otse haigesse koesse, kus nad muunduvad vastava koe rakkudeks asendades kahjustatud rakke.
Sugurakkude mõjutamine.
Esimesel juhul viiakse geneetiline materjal pre-embrüosse – see on nii tulevase elusolendi kui ka tema järglasteennetav ravi.
Teisel juhul viiakse geen üksikisiku sugurakkudesse. See ravivõte ei mõjusta otseselt antud isikut, vaid peab tagama, et tema järglased sünniksid mingi kindla tunnusega või ilma selleta.
Transgeensete organismide loomine.
Geneetiliselt muundatud organism (lühendatult GMO) on tänapäeva biotehnoloogia abil selliselt muundatud geeni(de)ga organism, mida loodus ise teha ei saa.
Paljude bakterite, taimede ja loomade pärilikkust on muudetud sellega, et neisse on viidud teiste organismide geene.
Organisme, kellele on viidud võõraid geene, nim. transgeenseteks.
Esimene transgeenne bakter tehti 1973.a.
Geenitehnoloogia abil on juba praeguseks konstrueeritud suur hulk uute omadustega baktereid, taimi ja loomi, kes toodavad bioloogiliselt aktiivseid aineid: mitmesuguseid raviühendeid, nagu näiteks kasvufaktoreid, verehüübimisfaktoreid, peptiidseid ravimeid, antikehi jms.
Praegu püütakse konstrueerida loomi, kes kannaksid inimese koesobivusantigeene. Selliste loomade organeid, näiteks maksa, neeru ja südant, oleks võimalik siirata inimese organismi, ilma et viimane neid koesobimatuse tõttu ära tõukaks.
Transgeensed loomad on väga tähtsad inimeste molekulaargeneetika uurimisel .
Geenitehnoloogiat kasutatakse ka uute omadustega taimede loomiseks. Eesmärk on konstrueerida taimi, mis oleksid külma- ja põuakindlad ning mille viljad küpseksid kiiresti, üheaegselt ja oleksid maitsvad , aga samas säiliksid kaua. Samuti töötatakse selle kallal, et saada lamandumiskindlaid ja viirus- ning seenhaiguste suhtes vastupidavaid leivavilja sorte. Klassikalise sordiaretusmeetoditega kuluks selleks aastakümneid.
GMO-de plussid:
1.Suurem saagikus (võimalus leevendada inimkonna toiduprobleeme)
2.Keskkonna saastatuse vähendamine (vähem kemikaale)
3.Meditsiinilised uuringud (uued ravimid )
4.Keskkonna puhastamine (õlireostuse likvideerimine)
GMO-de miinused:
1.Eetikaprobleemid - igal organismil oma genoom
2.Võib osutuda inimorganismile kahjulikuks ( allergeenid )
3.Võib mõjuda negatiivselt keskkonnale (kahjurite immuunsus looduslike toimeainete suhtes)
4.Muundatud geenid võivad üle kanduda nt umbrohule “superumbrohi”, muutes ka selle elujõulisemaks
5.Väheneb looduslik mitmekesisus (looduslikud liigid tõrjutakse välja)
6.Maitseomaduste halvenemine
GM taimed.
Kõige enam on geneetiliselt muudetud:
soja (u.60%), mais (U.20%), raps (u.5%), riis , tomat, kartul , teravili, puuvill (u.10%)
GM loomad.
Kõige enam on geneetiliselt muudetud:
hiir, siga, lammas, lehm , kana , kala, ahv.
GMO Eestis.
Keskkonnaministeeriumi andmetel ei kasvatata Eestis geneetiliselt muundatud organisme, küll aga turustatakse kaubandusse lubatud GMO-sid
Kohustus on tootele märkida, et tegemist on GMO-ga.
Mitmed tooted on modifitseeritud juba enne GMO teema aktuaalseks muutumist.
Selle töö jaoks materjali otsides leidsin artikli, kus oli välja toodud rida põhjuseid miks GMO on kahjulik nii meie organismile kui meid ümbritsevale keskkonnale:

• Transgeeni sisestamisel teise organismi ei saa kunagi olla kindel, et geen satub õigesse kohta. Eeldatakse selle sattumist rakutuuma, kuid selle tõenäosus võib olla isegi alla 1%. Sisestatud geen võib olla ettearvamatu käitumisega – hakata teisiti tööle ning avaldada mõju mitmele organismi tunnusele s.h. ka mittesoovivatele. Transgeen võib hakata tootma kahjulikke produkte, mis on organismile toksilise ja allergeense mõjuga.
  

• Inimene on harjunud sööma looduslikku toitu. Meie organism pole aga suuteline nii kiiresti muutuma ning omastama geneetiliselt muundatud toitu.
  

• GM toidu propageerijad toovad põhjuseks rahvaarvu suurenemist ja toidu mittejagumist, näljahäda, maaressursi puudumist ja madalaid saake. Tegelikult on meil maailmas kasutusest väljas ligi 1,6 miljardit ha põllumajandusmaad. Samuti pole GMO saakide osas täheldatud eriliselt suuremaid arve.
  

GM toit on madalama toiteväärtusega.

• Geneetiliselt modifitseeritud toit põhjustab inimese soolestikubakterite tegevuse häirimist.
  

GMO on dominantsete tunnustega, levib kergesti keskkonnas ning reostab teisi taimi. Tuulega kandub geneetiliselt muundatud taimede tolm edasi teistele taimedele ning võib muuta nende geneetikat.

• Mitmed laborirottide katsed on kinnitanud, et GM toit avaldab olulist mõju viljatusele, maksa funktsioonide häirimisele. Avastati vähirakkude paljunemist, aju arengupeetust ning immuunsüsteemi nõrgenemist.
  

Et tulevikus vältida pöördumatuid tagajärgi nii inimesele kui keskkonnale, peaks olema GM-taimede üle väga range kontroll ning pikad uuringud ja katsetused. Eelkõige oleks vajalik, et nende uuringute teostajad oleksid sõltumatutest organisatsioonidest ning tulemused kõigile avalikud.
Kindlasti pole sellised artiklid kirjutatud ajaviiteks ega tühjalt kohalt ja sellepärast arvan ma, et ma ei soovi oma söögi hulka geneetiliselt muundatud toitu ja ennem kui, seda toiduainete tööstuses massiliselt kasutama hakatakse, on teadlastel veel palju tööd vaja ära teha.