Съществуват редица дефиниции относно това какво е генетично модифициран организъм. Според сайта на Европейската комисия, генетично модифицирани са организми, които са получени чрез изкуствено модифициране на генетичния материал посредством използване на съвременни биотехнологични методи наречени генна технология (https://ec.europa.eu/food/plant/gmo_en). Във всички случаи създаването на ГМО е свързано с използването на рекомбинантни ДНК технологии за създаване на нови комбинации от генетичен материал и включването на този материал в гостоприемника.

Методи за получаване на ГМО растения

От първите разработки на технологията за създаване на ГМО растенията преди близо 40 години до наши дни бяха направени редица подобрения в нейната ефективност и приложение. Предимство на метода е, че гени от един вид организъм могат да бъдат пренесени в друг вид организъм по начин, който не е възможен да се случи по естествен път чрез полово размножаване. Така например ген от риба или медуза може да бъде интегриран в генома на растение. Макар и да предлага изключителни възможности, както за изследователски, така и за комерсиални цели, през годините технологията бе атакувана от представители на различни организации във връзка с това доколко е безопасна от екологична и здравна гледна точка и доколко е издържана от морално-етична гледна точка.

Създаване на ГМО растения по метода на генетична трансформация с помощта на бактерията Agrobacterium tumefaciens

Agrobacterium tumefaciens представлява почвена патогенна бактерия, която има способността да пренася и интегрира част от своя ДНК (Т-ДНК) в генома на определени растения гостоприемници като по този начин предизвиква образуването на туморни образования. Интегрираната в растителния вид Т-ДНК съдържа гени участващи в синтеза на растежни хормони (ауксини), които предизвикват нарастване на тъканите и образуването на тумори. В допълнение Т-ДНК кодира ензими предизвикващи синтеза от страна на растението на специални аминокиселини наречени опини, които бактерията може да метаболизира. Интегрирането на T-ДНК в генома има полу-произволен характер. Заместването на Т-ДНК с ген от друг организъм води до неговото интегриране в генома на растението гостоприемник. Именно това се използва от генните инженери с цел включването на нов ген в растителния организъм. От получената трансформирана растителна клетка може да бъде отгледано цяло растение, съдържащо новия ген във всяка своя клетка. Технологията се използва интензивно и за изследване на функцията на гените с изцяло научен характер. Когато интегрираният нов ген придава ценни стопански характеристики, полученото растение може да се използва за комерсиални цели.

Генетична трансформация с помощта на генна пушка (gene gun)

Бактерията Agrobacterium tumefaciens има определен кръг от естествени гостоприемници, което ограничава използването и като универсално средство за генетична трансформация на всички видове растения. Поради тази причина са разработени и други методи за създаване на ГМО растения като напр. метода на генната пушка. В този случай, частици от тежък метал (напр. злато) биват „облечени“ с ДНК, която се цели да бъде пренесена в растителния организъм и получените частици биват изстрелвани с помощта на газ към тъканта на гостоприемника. Изстреляните частици пробиват клетъчната стена на растителната тъкан и доставят пренасяната от тях ДНК във вътрешността на клетката. В редица случаи пренасяната ДНК се интегрира успешно на произволен принцип в генома на гостоприемника и от така получената трансформирана клетка може да бъде отгледано цяло растение носещо „новата“ ДНК във всяка своя клетка.