Bt-gen: Forståelse af insekticid proteinproduktion

Bacillus thuringiensis, eller Bt, er en type bakterie fundet i jorden. Bt-bakterier producerer proteinkrystaller, der er kendt for at være giftige for flere varianter af insekttarver, herunder møller, biller, myg, sorte fluer, nematoder og fladorger. Bt-genen er et lille strækning af DNA fra Bt-kromosomet, der koder for produktionen af disse proteinkrystaller. Davidson College påstår, at både Bt-bakterier og Bt-genprodukter bruges som insekticider i USA, Canada, Argentina, Sydafrika og dele af Europa.

Historie

Bt-bakterier blev opdaget i 1901 i Japan og blev bragt til USA i 1958 til landbrugsmæssig brug. Initialt blev bakterierne dyrket og høstet til at blive brugt som afgrødespray og støv, ifølge Davidson College. Da feltet for genetisk ingeniørarbejde udvikledes, og Bt-genen blev identificeret og isoleret, blev det en af de første gener, der blev indsat direkte i den arvelige struktur eller genomet af planter, hvilket skabte genetisk modificerede Bt-afgrøder. Ved at gøre dette var planterne selv i stand til at producere de giftige proteinkrystaller og dermed blive resistente over for Bt-påvirkede insekter uden behov for spraying.

Anvendelse

I dag er Bt-genen blevet inkorporeret i en række kontantafgrøder, der dyrkes og sælges globalt, herunder majs, kartofler, broccoli, blomkål, bomuld og tobak. Hele Bt-bakterier støves stadig i USAs skove for at kontrollere granbarkbiller og gypsymøller, ifølge Iowa State University. Bt bruges også i almindelige husholdningsinsekticidspray til haven.

Fordele

Bt vaskes fra planter med vand eller regn, og det brydes ned af sollys. Disse egenskaber medfører en miljømæssig fordel. Dog, da Bt skal spises af insekter for at være effektiv, gør denne egenskab Bt til et mindre potent insekticid end nogle syntetiske, der dræber på kontakt. Ved genetisk at modificere afgrøder til at indeholde Bt-genen og konstant producere deres eget Bt-toxin, vil planten være insektresistent uanset vejrmønstre. Bt-afgrøder kan også dræbe insekter, selv efter de har invaderet plantenvævet, ifølge Iowa State University.

Sikkerhed

Både Bt-afgrøder og kommercielt producerede Bt-insekticider er klassificeret som "Generally Regarded as Safe" (GRAS) af Environmental Protection Agency. Proteinkrystallen, der er giftig for insekter, er sikker for menneskeligt forbrug, da mennesker mangler det fordøjelsesenzym, der kræves for at konvertere proteinet til dets giftige form, ifølge Davidson College. Studier af Bts effekter på dyr har produceret modstridende resultater, og det er dødeligt for monarkflyvere.

Overvejelser

En omkostning ved produktion af Bt-afgrøder er, at insektmodstand alligevel vil opstå, sandsynligvis med en højere rate end i ikke-Bt-afgrøder. Bt vil dræbe de fleste af en given insektaart, men aldrig alle. Af dem, der overlever, vil en høj procentdel af dem være naturligt Bt-resistente, og blive forældre til fremtidige generationer. Et andet problem med genetisk modificerede afgrøder involverer genstrøm, den ubevidstede overførsel af gener fra én planteart til en anden, ifølge Davidson College. Dette kan ske gennem bestøvning af Bt-afgrøder dyrket i tæt geografisk nærhed af andre afgrøder, hvormed Bt-gener introduceres i andre planter.