Escherichia coli-სა და Bacillus subtilis-ის მიერ გენმოდიფიცირებული სოიოს დნმ-ის დეგრადაციის შესწავლა რეალურ დროში პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქციის მეთოდით

ავტორი: ზურაბ ქუჩუკაშვილი
თანაავტორები: ილია გოროზია, აკაკი ჩარგეიშვილი, ქეთევან სილაგავა
საკვანძო სიტყვები: გმო, Escherichia coli, Bacillus subtilis, რეალურ დროში პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქციის მეთოდით
ანოტაცია:

გენეტიკურად მოდიფიცირებული ორგანიზმი (გმო) არის ნებისმიერი ორგანიზმი (გარდა ადამიანისა) რომლის გენეტიკური მასალა შეცვლილია გენეტიკური ინჟინერიის გზით. თანამედროვე მიდგომებით შესაძლებელი გახდა გადაილახოს სახეობათშორისი ბუნებრივი ბარიერები (ფიზიოლოგიური, რეპროდუქციული, რეკომბინანტული). გმ ორგანიზმების რაოდენობა და მათი მოხმარება ყოველწლიურად იზრდება მსოფლიოს მასშტაბით და გამოიყენება სურსათის წარმოებაში, ცხოველთა საკვებში, ფარმაკოლოგიაში და სხვა სფეროებში. გმ კულტურებიდან ყველაზე ფართოდ გავრცელებულნი არიან ჰერბიციდების მიმართ რეზისტენტული გმ მარცვლოვანი კულტურები. მათ შორის ყველაზე მეტად გავრცელებულია ჰერბიციდ „რაუნდაპ“ ტოლერანტული სოიო, რომელიც მიღებულ იქნა კომპანია „მონსანტოს“ მიერ 1995 წელს და მას 2018 წლის მონაცემებით ა.შ.შ-ს სოიოს ნათესების 94% უკავია. ა.შ.შ კი თავის მხრივ სოიოს უმსხვილესი იმპორტიორია მსოფლიოში. საქართველოს ბაზარზე წარმოდგენილი სოიოს შემცველი ცხოველთა საკვების აბსოლუტური უმრავლესობა იმპორტირებულია იმ ქვეყნებიდან, სადაც ფართოდაა გავრცელებული გენეტიკურად მოდიფიცირებული სოიოს წარმოება. გამომდინარე გმ სოიოს ფართო გამოყენებიდან, მუდმივად ხდება მისი ნარჩენების გავრცელება გარემოში. სამწუხაროდ, საქართველოს კანონმდებლობით არ რეგულირდება გმო-ს ნარჩენების მართვა და მათი გარემოში გავრცელება უკონტროლო ხასიათს ატარებს. გარემოში მოხვედრილი გმო-ს ნარჩენები წარმოადგენს რეკომბინანტული დნმ-ის წყაროს, რომელიც პოტენციურ საფრთხეს წარმოადგენს გენთა ჰორიზონტალური ტრანსფერისა. ზემოდ თქმულიდან გამომდინარე, ჩვენი კვლევის საგანს წარმოადგენდა გენმოდიფიცირებული სოიოს რეკომბინანტული დნმ-ის დეგრადაცია სხვადასხვა მიკროორგანიზმების მიერ, კერძოდ ჩვენს მიერ შერჩეული იქნა Escherichia coli როგორც ერთ-ეთი ყველაზე უკეთ შესწავლილი სამოდელო ორგანიზმი ბიოლოგიურ კვლევებში და Bacilus subtilis გარემოში ერთ-ერთი ყველაზე ფართოდ გავრცელებული და უკეთ შესწავლილი მიკროორგანიზმი, რომელიც პოტენციურად მუდმივ შემხებლობაში უნდა იმყოფებოდეს გარემოში მოხვედრილ გმო ნარჩენებთან. ტრადიციული და თანამედროვე ბიოტექნოლოგიური მეთოდებით მოხდა რეკომბინანტული დნმ-ის დეგრადაციის შესწავლა და გენთა ჰორიზონტალურ ტრანსფერზე დაკვირვება. კერძოდ, ჩვენს მიერ შერჩეული მიკროორგანიზმების კულტივირება მოხდა გმ სოიოს შემცველ საკვებ არეზე და მოვახდინეთ საკვებ არეში მაპროვოცირებელი ფაქტორების შეტანა (კანამიცინი, გლიფოსატი) რითიც შევქმენით სელექციური არე და შესაძლებელი გახდა შესაძლო გენთა ჰორიზონტალურ ტრანსფერზე დაკვირვება შემდგომ ეტაპზე კი ბაქტერიული დნმ-ის ექსტრაქცია და პოლიმერაზული ჯაჭვური რეაქციით ბაქტერიული გენომის სკრინინგი გმო მარკერებზე. ასევე ცალკე მოვახდინეთ გმ სოიოსა და არა გმ სოიოს შემცველ თხევად საკვებ არეებზე შერჩეული შტამების კულტივაცია, საიდანაც ვახდენდით სუსპენზიის ნიმუშების აღებას 24სთ-იანი ინტერვალით, 96სთ-ის განმავლობაში. აღებული ნიმუშებიდან მოვახდინეთ დნმ-ის ექსტრაქცია და შევისწავლეთ დნმ-ს დეგრადაციის ხარისხი „პჯრ-რეალურ დროში“-ს მეშვეობით. შედეგებმა გვიჩვენა, რომ ჩვენს მიერ შერჩეული მეთოდოლოგიით არ გამოვლინდა გენთა ჰორიზონტალური ტრანსფერი გმ სოიოსა და ბაქტერიულ შტამებს შორის. კვლევის შედეგად დადგინდა რომ განსხვავდება ბაქტერიების დნმ-ის დეგრადაციის უნარი გარემომცველ არეში. B.subtilis-მა E.coli-თან შედარებით, გამოავლინა დნმ-ს დეგრადაცის მაღალი უნარი. თავის მხრივ, გმო მარკერებმაც p35S და TNOS-მაც გამოავლინა განსხვავებული მდგრადობა ბაქტერიული დეგრადაციის მიმართ.

მიმაგრებული ფაილები:

E.coli B.subtilis GMO qOCR [en]
E.coli B.subtilis GMO qOCR [ka]