Ứng dụng của công nghệ chuyển gen

Trang Đông Tác xin trích đăng các clip video phổ biến khoa học với phụ đề tiếng Việt để những người trái ngành có thêm thông tin.

Nội dung chính Show

Giới thiệu
Sinh vật biến đổi gen
Thực phẩm biến đổi gen
Một chủ đề gây tranh cãi
An toàn sinh học
GMC tại Việt Nam

Giới thiệu

Công nghệ biến đổi gen hay là công nghệ chuyển gen là các quy trình sử dụng kỹ thuật DNA tái tổ hợp với những công cụ và kỹ thuật ở mức độ phân tử, thông qua việc phân lập những gen có ích từ sinh vật cho rồi chuyển trực tiếp vào sinh vật nhận, để tạo ra những sinh vật biến đổi gen. Quy trình này hoàn toàn mang tính nhân tạo và không thấy trong tự nhiên.

Dùng kỹ thuật DNA, ta có thể thêm hoặc bỏ bớt gen. Muốn thêm gen vào một sinh vật nào đó, thường cần chọn gen từ loài khác. Có thể gắn gen ngoại lai vào một virus rồi đưa vào tế bào vật chủ, hoặc đưa DNA ngoại lai vào nhân của tế bào bằng ống tiêm. Một số chủng vi khuẩn cũng có thể chuyển gen vào tế bào và giới khoa học đã tận dụng chúng để tạo ra Cây trồng biến đổi gen (thuật ngữ quốc tế là GMC, viết tắt từ tiếng Anh Genetically Modified Crop).

Cây thuốc lá biến đổi gen là GMC đầu tiên được trồng thử nghiệm trên đồng ruộng. Các nhà khoa học gây biến đổi gen ở cây thuốc lá để chúng kháng thuốc diệt cỏ, rồi trồng thử nghiệm tại Mỹ và Pháp vào năm 1986. Một thập kỷ sau đó cây trồng biến đổi gen bắt đầu được trồng đại trà với mục đích thương mại.

Sinh vật biến đổi gen

Thuật ngữ quốc tế là GMO (Genetically Modified Organism). Sinh vật biến đổi gen có thể gồm động vật, thực vật và vi sinh vật mà vật liệu di truyền được biến đổi theo ý muốn chủ quan của con người. GMO mang một tổ hợp nguyên liệu di truyền mới nhờ sử dụng các kỹ thuật phân tử để đưa gen mới vào bộ gen của sinh vật, tạo ra một dạng chưa hề tồn tại trong tự nhiên.

Về mặt nguyên tắc, người ta chỉ làm biến đổi gen nếu mang lại lợi ích. Nghĩa là chỉ tiến hành biến đổi ở những gen không liên quan gì đến thành phần giá trị dinh dưỡng của thực phẩm, hoặc nếu có liên quan thì sẽ làm theo hướng tăng cường hàm lượng mà không làm thay đổi theo chiều hướng ngược lại. Bên cạnh việc tăng hàm lượng chất dinh dưỡng, kỹ thuật biến đổi gen có thể tăng tính bền khỏe, mang lại những vụ mùa bội thu, ngay cả trong điều kiện sâu bệnh và khí hậu khắc nghiệt.

Thực phẩm biến đổi gen

Thực phẩm được tạo ra từ các sinh vật biến đổi gen hay có chứa thành tố của chúng được gọi là Thực phẩm biến đổi gen. Thuật ngữ quốc tế là GMF (Genetically Modified Food). Ngoài mục đích tăng sản lượng nông nghiệp, người ta còn sử dụng công nghệ chuyển gen nhằm tạo ra những thực phẩm có một đặc tính dinh dưỡng ưu việt nào đó hoặc nhằm tổng hợp ra các thực phẩm chức năng hay dược phẩm điều trị bệnh.

Bản chất và tính hữu ích của công nghệ biến đổi gen trong tạo giống cây trồng có những điểm khác cơ bản kỹ thuật tạo giống truyền thống. Ở kỹ thuật lai hữu tính truyền thống, nhà tạo giống trộn hai bộ genome đơn bội của tế bào phấn và tế bào noãn với nhau, qua đó ta nhận được nhiều tính trạng không mong muốn mà cần loại bỏ bằng kỹ thuật lai ngược hay lai tích luỹ, để thu được một giống mới với những tính trạng bổ sung theo mong muốn.

Công nghệ chuyển gen tìm cách phân lập những gen có ích riêng biệt từ cây cho rồi chuyển trực tiếp vào cây nhận, tránh được những phiền phức của cách tạo giống truyền thống. Do vậy thời gian tạo một giống mới theo kỹ thuật chuyển gen sẽ nhanh hơn nhiều so với kỹ thuật lai hữu tính. Hơn nữa với kỹ thuật mới có thể chuyển gen giữa các sinh vật khác loài, điều mà theo kỹ thuật truyền thống không thể làm được.

Thực phẩm biến đổi gen thông dụng hiện nay chủ yếu là sản phẩm từ những cây trồng biến đổi gen, còn sản phẩm từ những động vật biến đổi gen thì chưa phổ biến. Cây trồng biến đổi gen đã phát triển nhiều năm trên thế giới và việc sử dụng đang theo xu hướng gia tăng, trong đó có hai nước mạnh về nông nghiệp là Trung Quốc và Ấn Độ.

Một chủ đề gây tranh cãi

Từ năm 1996 đến 2013, số nước trồng GMC đã lên tới 27 với trên 18 triệu nông dân và tổng diện tích 175 triệu ha, tăng gấp trăm lần. Trong thời gian đó, riêng cây bông GMC ở Trung Quốc đã đem lại lợi ích kinh tế trên 15 tỷ USD. Bên cạnh đó GMC đã làm giảm chi phí sản xuất, tăng năng suất (ước tính khoảng 377 triệu tấn lương thực) trị giá 117 tỷ USD, cải thiện môi trường bằng loại bỏ 497.000 tấn thuốc trừ sâu và giảm 27 triệu tấn khí CO2 phát thải (năm 2012).

Tuy vậy nhưng GMC cũng gây tranh cãi trên phạm vi toàn cầu. Một bộ phận giới khoa học và đông đảo nhân dân lo ngại chúng có thể gây nên những mối họa mà con người chưa biết - như tăng nguy cơ dị ứng, làm nhờn kháng sinh, nhiễm độc, ung thư v.v.. Đặc biệt có sự nghi ngờ các loại thực phẩm được tạo ra bằng các phương thức gần đây như gây đột biến gen hoặc gây đa bội nhiễm sắc thể bằng chiếu xạ, hóa chất...

Các GMC có khả năng tiêu diệt một số loại sâu bệnh, côn trùng (kể cả vô hại) và làm nhiều loài chim, thú thiếu thức ăn. Mặt khác, có nguy cơ tạo ra những loài côn trùng, sâu bọ kháng lại các chất diệt côn trùng từ GMC, làm cho tác dụng biến đổi gen nhanh chóng mất đi. Việc sử dụng vật nuôi, cây trồng kháng với bệnh tật sẽ tăng nguy cơ xuất hiện các loại virus gây bệnh đặc biệt mà nhiều khả năng con người chưa thể tìm ra phương thức để hạn chế hoặc tiêu diệt.

Việc sử dụng các phân đoạn virus để mang gen truyền vào cây trồng cũng tạo nên nguy cơ tái tổ hợp các virus lành với virus gây bệnh tạo thành một loại virus mới. Đa số virus là lành tính, tuy nhiên một số có thể gây bệnh. Các virus này lại tồn tại trong cây trồng làm thực phẩm nên nguy cơ truyền bệnh cho người là tương đối lớn.

An toàn sinh học

An toàn sinh học (Biosafety) là những biện pháp nhằm giảm thiểu hoặc loại bỏ những rủi ro tiềm tàng trước mắt và lâu dài, trực tiếp và gián tiếp mà các ứng dụng biến đổi gen có thể gây ra cho con người, động vật, thực vật, vi sinh vật, môi trường và đa dạng sinh học. An toàn sinh học bao gồm 3 nội dung chính là đánh giá rủi ro, quản lý rủi ro và giám sát.

Mỹ, Canada và nhiều nước đang phát triển tại châu Phi, châu Mỹ Latinh, châu Á ủng hộ việc sử dụng GMC. Trong khi đó, Liên minh châu Âu (EU) tỏ ra thận trọng trong việc cấp phép gieo trồng GMC và trao đổi thực phẩm có nguồn gốc từ GMC trên thị trường. Đa số thành viên EU không cho nhập thực phẩm biến đổi gen từ bên ngoài. Ở EU các thực phẩm và thức ăn cho gia súc biến đổi gen phải được dãn nhãn. Tuy nhiên quy định này không bắt buộc cho những sản phẩm làm từ những động vật dùng thức ăn biến đổi gen

Tổ chức Y tế thế giới (WHO), Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc (FAO), Cục Dược Phẩm và Thực Phẩm Hoa Kỳ (FDA)... đã thiết lập ra các hệ thống quy chuẩn để đánh giá và quản lý an toàn của thực phẩm GMF. Mọi thực phẩm GMF đều phải được chứng nhận không có nguy cơ về sức khỏe với con người dựa trên Tiêu chuẩn Thực phẩm quốc tế (Codex) thiết lập bởi WHO mới được đưa ra thương mại hóa.

GMC tại Việt Nam

Tại Việt Nam, GMC đã được đưa vào trồng thử nghiệm từ 2006. Tháng 8/2009, một hội nghị bàn về tương lai của việc trồng đại trà GMC đã được tổ chức. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đã cho phép các tập đoàn lớn của thế giới về GMC nhập sản phẩm vào nước ta để khảo nghiệm trên diện rộng và bước đầu cho kết quả đối với cây ngô (trên thế giới, GMC được trồng nhiều nhất là ngô, đậu tương, bông vải và cải dầu).

Tuy vậy những loại thực phẩm biến đổi gen đang có mặt hầu khắp mọi đô thị. Một cuộc khảo sát cho thấy khoảng 1/3 mẫu thực phẩm chọn ngẫu nhiên ở 17 chợ và siêu thị tại thành phố Hồ Chí Minh sau kiểm nghiệm cho kết quả là sản phẩm biến đổi gen. [1] Đáng chú ý là người tiêu dùng, các nhà phân phối và cả ban quản lý các siêu thị, chợ hầu như không hiểu biết gì về thực phẩm biến đổi gen.

Đông Tỉnh tổng hợp

Soạn khoa học tự nhiên 9 Bài 67: Ôn tập chủ đề 14. Sinh vật với môi trường

Soạn khoa học tự nhiên 9 Bài 66: Luyện tập sinh vật với môi trường

Soạn khoa học tự nhiên 9 Bài 65: Sinh vật thích nghi kì diệu với môi trường

Soạn khoa học tự nhiên 9 Bài 64: Ôn tập chủ đề 13. Ứng dụng Di truyền học

Soạn khoa học tự nhiên 9 Bài 62: Công nghệ gen

Soạn khoa học tự nhiên 9 Bài 61: Công nghệ tế bào

Soạn khoa học tự nhiên 9 Bài 60: Lai giống vật nuôi, cây trồng

Soạn khoa học tự nhiên 9 Bài 31: Ôn tập phần Di truyền và biến dị

Soạn khoa học tự nhiên 9 Bài 30: Di truyền y học tư vấn

Soạn khoa học tự nhiên 9 Bài 29: Di truyền học người

Soạn khoa học tự nhiên 9 Bài 24: Đột biến số lượng nhiễm sắc thể