Ett skott i mörkret

De första dagarna av genteknik var ganska grova, särskilt för växtgenetiker. Men tekniken för att infoga gener som ger egenskaper som skadedjursresistens i växter har revolutionerat det moderna jordbruket. Idag är en anordning med ursprung i en annan sorts strid mot skadedjur ansvarig för praktiskt taget alla genetiskt modifierade soja- och majsgrödor som odlas i USA. Den har kallats genpistolen.

Allt började 1983, när Cornell University växtförädlare John Sanford vände sig till bioteknik i sin jakt på en genväg förbi den långa och slumpmässiga korspollineringsprocessen som vanligtvis används för att skapa nya växter. Men att penetrera en växts tjocka cellväggar för att leverera nya gener för specifika, önskade egenskaper var en utmaning. Medan han förde krig mot en ekorreangrepp på bakgården med en BB-pistol, tänkte Sanford på att använda en liknande pistol för att spränga gener genom cellväggarna. Han kontaktade Edward Wolf och Nelson Allen, ingenjörer vid Cornells Nanofabrication Facility, för hjälp med att designa projektiler för att leverera DNA. Duon beslutade att mikroskopiska partiklar av volfram kunde beläggas med önskade gener och skjutas direkt in i cellerna med en pistol. Preliminära prover involverade en vanlig luftpistol.

Den här historien var en del av vårt decembernummer 2001

• Se resten av frågan
• Prenumerera

Theodore Klein, en postdoc i Sanfords labb, testade systemet på sitt första ämne: en lök. Men eftersom forskarna inte kunde kontrollera pistolens luftsprängningar - partiklarna penetrerade antingen inte cellerna eller förstörde dem - lämnade tidiga försök ofta labbväggarna stänkta med lökbitar. Sanfords team utvecklade sedan en enhet för att använda 0,22-kaliber krutladdningar som gav högre hastigheter och mindre stötar. I detta system laddades en specialdesignad plastkula ner i pistolpipan och täckte sig själv med pellets. Vid pipans ände smällde kulan mot en metallplåt och skickade partiklarna i hög hastighet genom ett litet hål i plåten och in i cellerna. Inom flera månader fungerade lökexperimenten. I mitten av 1980-talet hade teamet också infogat främmande gener i tobak, vete och sojabönor.

1990 sålde Cornell rättigheterna till teknologin till DuPont. Sedan dess har genpistoler genomgått flera förbättringar, vilket gör dem mycket mer exakta. Samtidigt utvecklade forskare vid Monsanto, Washington University i St. Louis och Ghent University i Belgien en konkurrerande metod som använder en bakterie för att injicera DNA i växtceller. Växtgenetiker använder nu båda metoderna med ungefär lika frekvens för att genetiskt modifiera grödor.

Dölj