Vai trò của sinh vật biến đổi gene

Thực phẩm biến đổi gene là một hướng nghiên cứu của các nhà khoa
học nhằm đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng về mặt số lượng và
chất lượng lương thực, thực phẩm khi dân số thế giới có khả năng sẽ
tăng gấp đôi trong vòng 50 năm tới
Như ta đã trình bày ở trên, sinh vật biến đổi gene được tạo ra nhằm phục vụ cho lợi ích
của con người, nên việc đặt ra vấn đề vai trò của sinh vật biến đổi gen cũng vô cùng đa
dạng. Mỗi loài, mỗi sinh vật biến đổi gen có vai trò khác nhau, nhưng chúng ta có thể
khái quát chung vai trò của chúng như sau
1 Thực phẩm biến đổi gen
Thực phẩm biến đổi gene là một hướng nghiên cứu của các nhà khoa học nhằm đáp ứng
được nhu cầu ngày càng tăng về mặt số lượng và chất lượng lương thực, thực phẩm khi
dân số thế giới có khả năng sẽ tăng gấp đôi trong vòng 50 năm tới. Thực phẩm biến đổi
gen hiện nay sử dụng chủ yếu là thực vật chuyển gen.
* Ưu điểm nổi bật của thực phẩm biến đổi gen là:
+ Tạo các giống cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt, bảo đảm nguồn lương thực,
thực phẩm trong toàn cầu.
+ Đảm bảo ổn định đa dạng sinh học .
+ Sử dụng hiệu quả nguồn nguyên liệu từ bên ngoài cho nông nghiệp và môi trường.
+ Tạo lợi nhuận kinh tế và xã hội, giảm bớt đói nghèo ở các nước đang phát triển.
* Chuyển gen ở thực vật có thể tiến hành theo hai cách để chuyển những gen có đặc tính
tốt vào vật liệu di truyền của tế bào hay mô thực vật:
+ Chuyển gen trực tiếp: Dùng hoá chất, tạo xung điện cao áp, sử dụng súng bắn gen, tiêm
trực tiếp DNA vào nhân tế bào.
+ Chuyển gen gián tiếp: Dùng vector là vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens, ta chuyển
gen nào đó vào giữa đoạn T – ADN của vi khuẩn Agrobacterium và nuôi cấy vi khuẩn đó
với tế bào hay mô thực vật trong điều kiện thích hợp.
Tính đến năm 2006, trên thế giới đã có 22 nước trồng cây chuyển gen, trong đó nếu tính
theo thứ tự về diện tích, thì Mỹ dẫn đầu, tiếp đến Achentina, Canada và Brazil. Đặc biệt
là 90% nông dân nghèo từ các nước đang phát triển, đã tăng được thu nhập từ cây chuyển

năng giữ cấu trúc rắn chắc trong thời gian dài hơn nhiều so với giống cà chua thông
thường. Nhờ vậy mà việc vận chuyển và bảo quản cà chua được cải thiện hơn.
Nhiều nghiên cứu trên thế giới còn phân lập được một số gene làm thay đổi màu sắc quả,
tăng hàm lượng đường, giảm độ axit, tăng tổng hợp chất thơm trong quả…
Thứ hai, thực vật chuyển gen có khả năng kháng được nhiều loại sâu bọ, kháng thuốc
diệt cỏ…góp phần tăng năng suất cây trồng.
Hiện nay việc sử dụng thuốc trừ sâu trên diện rộng đã phá huỷ rất nhiều vùng trồng cây
nông nghiệp, hiện nay con người đang sử dụng nguồn gen của vi khuẩn Baccillus
thurigiensis để sản xuất ra thuốc trừ sâu tự nhiên gọi là chất độc Bt. Một vài nghiên cứu
của Ấn Độ cho thấy, nếu so sánh sản lượng của bông chứa gen Bt với bông không chứa
Bt thì sản lượng tăng 30 – 80%. Sự gia tăng này cho thấy sự cải thiện rõ ràng khả năng
chống sâu bệnh của cây chuyển gen. Những nghiên cứu về bông Bt được trình bày ở
Arizona - Mỹ với ước tính khoảng 5% ứng với 25 – 65 USD cho một mẫu Anh được
giảm so với sử dụng thuốc trừ sâu. Một nghiên cứu về tác động của cây trồng chuyển gen
đối với môi trường và kinh tế sau 9 năm thực hiện canh tác (1996 – 2004) của Mỹ cho
thấy việc ứng dụng cây trồng chuyển gen đã làm giảm lượng thuốc trừ sâu khoảng 172
triệu kg, làm giảm tác động đến môi trường khoảng 14%.
Ở Trung Quốc, trong 7 năm nghiên cứu trong các nông trường bông Bt đã chứng minh
thành công ban đầu của cây chuyển gen. Nông dân đã giảm việc sử dụng thuốc trừ sâu
cho đến 70% trong khi thu nhập của họ tăng lên 36%. Việc sử dụng bông Bt ở Trung
Quốc làm giảm 78.000 tấn thuốc trừ sâu năm 2001. Tuy nhiên, sau đó 4 năm thì lợi ích
của bông Bt đã giảm do sự xuất hiện của quần thể côn trùng gây hại khác đã phát triển,
và những người nông dân lại phải đấu tranh chống lại bằng cách sử dụng thuốc trừ sâu
trên diện rộng. Nó gây ra sự sợ hãi ban đầu cho con người, nhưng nó sẽ được giải quyết
khi mà con người tiếp tục nghiên cứu và nhận thức được vai trò của thực vật biến đổi
gen.
Cây kháng thuốc diệt cỏ (HRC) đã được nghiên cứu từ những năm 1980. Những cây
trồng này có khả năng kiểm soát các hoá chất của cỏ dại. HRC có thể sống trên cánh
đồng có thuốc diệt cỏ. Tuy nhiên những cây trồng này làm tăng chứ không phải là làm
giảm sự hấp phụ của chất hoá học vào trong đất, do đó chúng vẫn còn gây tranh cãi về sự

tố VIII cho người bệnh máu khó đông và tPA cho người bệnh tim mạch được sản xuất từ
tế bào động vật biến đổi gen nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.
Insulin được sản xuất bằng cách chuyển gen tổng hợp insulin ở người vào vi khuẩn
E.coli. Insulin được thu lấy bằng cách phân giải các tế bào vi khuẩn, sau đó tách lấy pre –
insulin bằng máy li tâm và bằng sàng lọc. Sau đó pre – insulin được cắt bởi enzym tạo
thành insulin.
Hơn nữa, thực vật biến đổi gen còn tạo ra vacxin ăn được. Những thực vật này nhận
kháng nguyên từ vi sinh vật hay loài kí sinh và nhiễm vào cơ quan tiêu hoá của người, và
một ngày nào đó, con người có thể đưa ra những cách chữa bệnh an toàn, rẻ tiền, không
gây đau đớn và cung cấp vacxin trên toàn thế giới. Vacxin DNA lạ có thể hữu ích trong
cuộc đấu tranh chống lại bệnh bao gồm AIDS, bệnh lao, ung thư…
Côn trùng biến đổi gen trở nên rất quan trọng cho quá trình nghiên cứu đặc biệt là trong
cuộc đấu tranh với bệnh kí sinh trùng. Ví dụ, muỗi biến đổi gen có thể tổng hợp một loại
protein gọi là SM1 có thể ngăn chặn sự xâm nhập của trùng sốt rét Plasmodium truyền
qua ruột muỗi. Kết quả là phá vỡ chu trình sống của trùng sốt rét và làm cho muỗi kháng
bệnh sốt rét. Việc đưa ra những loài muỗi kháng trùng sốt rét này vào tự nhiên có thể một
ngày nào đó giúp cho diệt trừ tận gốc trùng sốt rét mà không cần dùng đến thuốc hoá học
có hại như DDT hay phá vỡ chuỗi thức ăn tự nhiên.
Cuối cùng là biến đổi gen người mà người ta còn gọi là liệu pháp gen đang trở thành sự
lựa chọn điều trị cho nhiều bệnh nhân từ rối loạn trao đổi chất cho đến ung thư. Sự kết
hợp giữa công nghệ tế bào gốc với DNA tái tổ hợp cho phép một ngày nào đó cho phép
tế bào gốc của từ người bệnh được biến đổi trong phòng thí nghiệm để gắn vào một gen
cần thiết. Ví dụ, gen β – globin bình thường có thể được gắn vào DNA của tế bào sinh
máu - tế bào tuỷ xương lấy từ người bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm và sau đó đưa
những tế bào biến đổi gen này trở lại người bệnh thì có thể chữa được bệnh thiếu máu,
hồng cầu hình liềm mà không cần người cho phù hợp.
3. Vai trò của sinh vật biến đổi gen đối với bảo vệ môi trường
Việc ứng dụng sinh vật chuyển gen trong quản lý môi trường cũng có hiệu quả. Ví dụ,
một số vi khuẩn có thể sản xuất chất dẻo dễ phân huỷ, và có thể chuyển khả năng này cho
những vi sinh vật khác dễ dàng nuôi cấy trong phòng thí nghiệm là một cuộc cách mạng

từ vi khuẩn Escherichia coli chuyển qua vi khuẩn trung gian Agrobacterium để chuyển
gen sang thực vật. Gen E.coli được chuyển có khả năng hấp thụ Asenic. Vi khuẩn
Agrobacterium sau đó được phun lên hoa của cây cải xoong cạn. Và hạt của nó chứa
đựng những bản sao của các gen E.coli hấp thụ Asenic, và các thế hệ cây tiếp theo cũng
hấp thụ Asenic. Theo Meagher, hầu hết cây thân gỗ xốp bông đều có thể sử dụng để thử
nghiệm mang tính phổ biến hơn vì chúng sinh trưởng rất nhanh. Tuy nhiên theo Jane
Rissler cho biết, những gen này có tiềm năng phát sinh sang những loài khác. Cần cân
nhắc kĩ xem liệu Asenic có được truyền sang cho côn trùng, loài gặm nhấm và các loài
động vật nuôi trong gia đình? Liệu đời sống tự nhiên sẽ thay đổi như thế nào nếu việc
làm sạch Asenic bằng thực vật được tiến hành trên mặt đất?