Генетически модифицированный организм
Генети́чески модифици́рованный органи́зм (ГМО ) - организм , генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии . Это определение может применяться для растений, животных и микроорганизмов. Генетические изменения, как правило, производятся в научных или хозяйственных целях. Генетическая модификация отличается целенаправленным изменением генотипа организма в отличие от случайного, характерного для естественного и искусственного мутационного процесса.
Основным видом генетической модификации в настоящее время является использование трансгенов для создания трансгенных организмов .
В сельском хозяйстве и пищевой промышленности под ГМО подразумеваются только организмы, модифицированные внесением в их геном одного или нескольких трансгенов .
В настоящее время специалистами получены научные данные об отсутствии повышенной опасности продуктов из генетически модифицированных организмов по сравнению с традиционными продуктами.
Цели создания ГМО
Использование как отдельных генов различных видов, так и их комбинаций в создании новых трансгенных сортов и линий является частью стратегии FAO по характеризации, сохранению и использованию генетических ресурсов в сельском хозяйстве и пищевой промышленности .
Во многих случаях использование трансгенных растений сильно повышает урожайность. Есть мнение, что при нынешнем размере населения планеты только ГМО могут избавить мир от угрозы голода, так как при помощи генной модификации можно увеличивать урожайность и качество пищи. Противники этого мнения считают, что при современном уровне агротехники и механизации сельскохозяйственного производства уже существующие сейчас, полученные классическим путём, сорта растений и породы животных способны сполна обеспечить население планеты высококачественным продовольствием.
Методы создания ГМО
Основные этапы создания ГМО:
1. Получение изолированного гена. 2. Введение гена в вектор для переноса в организм. 3. Перенос вектора с геном в модифицируемый организм. 4. Преобразование клеток организма. 5. Отбор генетически модифицированных организмов и устранение тех, которые не были успешно модифицированы.
Процесс синтеза генов в настоящее время разработан очень хорошо и даже в значительной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжённые ЭВМ, в памяти которых закладывают программы синтеза различных нуклеотидных последовательностей. Такой аппарат синтезирует отрезки ДНК длиной до 100-120 азотистых оснований (олигонуклеотиды).
Если модификации подвергаются одноклеточные организмы или культуры клеток многоклеточных, то на этом этапе начинается клонирование , то есть отбор тех организмов и их потомков (клонов), которые подверглись модификации. Когда же поставлена задача получить многоклеточные организмы, то клетки с изменённым генотипом используют для вегетативного размножения растений или вводят в бластоцисты суррогатной матери, когда речь идёт о животных. В результате рождаются детёныши с изменённым или неизменным генотипом , среди которых отбирают и скрещивают между собой только те, которые проявляют ожидаемые изменения.
Применение
В исследованиях
В настоящее время генетически модифицированные организмы широко используются в фундаментальных и прикладных научных исследованиях. С помощью ГМО исследуются закономерности развития некоторых заболеваний (болезнь Альцгеймера , рак) , процессы старения и регенерации , изучается функционирование нервной системы , решается ряд других актуальных проблем биологии и современной медицины .
В медицине
Генетически модифицированные организмы используются в прикладной медицине с 1982 года . В этом году зарегистрирован в качестве лекарства генно-инженерный человеческий инсулин , получаемый с помощью генетически модифицированных бактерий .
Ведутся работы по созданию генетически модифицированных растений, продуцирующих компоненты вакцин и лекарств против опасных инфекций (чумы , ВИЧ ). На стадии клинических испытаний находится проинсулин, полученный из генетически модифицированного сафлора . Успешно прошло испытания и одобрено к использованию лекарство против тромбозов на основе белка из молока трансгенных коз .
В сельском хозяйстве
Генная инженерия используется для создания новых сортов растений, устойчивых к неблагоприятным условиям среды и вредителям , обладающих лучшими ростовыми и вкусовыми качествами. Создаваемые новые породы животных отличаются, в частности, ускоренным ростом и продуктивностью. Созданы сорта и породы, продукты из которых обладают высокой питательной ценностью и содержат повышенные количества незаменимых аминокислот и витаминов .
Проходят испытания генетически модифицированные сорта лесных пород со значительным содержанием целлюлозы в древесине и быстрым ростом.
Однако, существуют ограничения на использование генетически модифицированных семян. Для этого используется либо Terminator Technology , либо юридические ограничения .
Другие направления
Разрабатываются генетически модифицированные бактерии, способные производить экологически чистое топливо .
В 2003 году на рынке появилась GloFish - первый генетически модифицированный организм, созданный с эстетическими целями, и первое домашнее животное такого рода. Благодаря генной инженерии популярная аквариумная рыбка Данио рерио получила несколько ярких флуоресцентных цветов.
В 2009 году выходит в продажу ГМ-сорт розы «Applause» с цветами синего цвета . Таким образом, сбылась многовековая мечта селекционеров, безуспешно пытавшихся вывести «синие розы» (подробней см. en:Blue rose).
Безопасность
Появившаяся в начале 1970-х годов технология рекомбинантных ДНК (en:Recombinant DNA) открыла возможность получения организмов, содержащих инородные гены (генетически модифицированных организмов). Это вызвало обеспокоенность общественности и положило начало дискуссии о безопасности подобных манипуляций.
В настоящее время специалистами получены научные данные об отсутствии повышенной опасности продуктов из генетически модифицированных организмов в сравнении с продуктами, полученными из организмов, выведенных традиционными методами (см. дискуссию в журнале Nature Biotechnology) . Как отмечается в докладе Генерального Директората Европейской комиссии по науке и информации :
Главный вывод, вытекающий из усилий более чем 130 научно-исследовательских проектов, охватывающих 25 лет исследований и проведённых с участием более чем 500 независимых исследовательских групп, состоит в том, что биотехнологии и, в частности, ГМО как таковые не более опасны, чем, например, традиционные технологии селекции растений
Регулирование
В некоторых странах создание, производство, применение продукции с использованием ГМО подлежит государственному регулированию. В том числе и в России, где исследовано и одобрено к применению несколько видов трансгенных продуктов.
Список ГМО, одобренных в России для использования в пищу населением (по состоянию на 2008 год):
ГМО и религия
В соответствии с заключением иудаистского Ортодоксального Союза, генетические модификации не влияют на кошерность продукта.
См. также
- Genpet - розыгрыш, созданный для привлечения внимания к моральным вопросам ГМО
Ссылки
- - В. Кузнецов, А. Баранов, В. Лебедев, Наука и жизнь № 6, 2008
- В. Лебедев «Миф о трансгенной угрозе» - Наука и жизнь . - 2003, № 11. - С.66-72; № 12.- С.74-79.
- Е.Клещенко. ГМО: городские мифы - Химия и жизнь . - №7, 2012
Литература
- Чирков Ю. Г. Ожившие химеры. Издательство «Детская литература». М.: 1991, 239 с. (детская научно-популярная книга, рассказывающая о создании ГМО и перспективах генной инженерии)
Примечания
- genetically modified organism // Glossary of biotechnology for food and agriculture: a revised and augmented edition of the glossary of biotechnology and genetic engineering. Rome, 2001, FAO, ISSN 1020-0541
- What is agricultural biotechnology? // The state of food and agriculture 2003-2004: The state of food and agriculture 2003-2004. Agricultural Biotechnology. FAO Agriculture Series №35. (2004)
- Лещинская И.Б. Генетическая инженерия (рус.) (1996). Архивировано
- Jeffrey Green,Thomas Ried. Genetically Engineered Mice for Cancer Research: Design, Analysis, Pathways, Validation and Pre-clinical Testing. Springer, 2011
- Patrick R. Hof,Charles V. Mobbs. Handbook of the neuroscience of aging. p537-542
- Cisd2 deficiency drives premature aging and causes mitochondria-mediated defects in mice//Genes & Dev. 2009. 23: 1183-1194
- Инсулин растворимый [человеческий генно-инженерный (Insulin soluble ): инструкция, применение и формула]
- История развития биотехнологии (рус.) .(недоступная ссылка - история ) Проверено 4 сентября 2009.
- Zenaida Gonzalez Kotala UCF professor develops vaccine to protect against black plague bioterror attack (англ.) (30 July 2008). Архивировано из первоисточника 21 января 2012. Проверено 3 октября 2009.
- Получение препарата против ВИЧ из растений (рус.) (1 апреля 2009, 12:35). Архивировано из первоисточника 21 января 2012. Проверено 4 сентября 2009.
- Инсулин из растений проходит испытания на людях (рус.) . MEMBRANA (12 января 2009).(недоступная ссылка - история ) Проверено 4 сентября 2009.
- Ирина Власова Американским пациентам сделают козу (рус.) (11 февраля 2009, 16:22).(недоступная ссылка - история ) Проверено 4 сентября 2009.
- Matt Ridley. Genome: The Autobiography of a Species In 23 Chapters.HarperCollins, 2000, 352 pages
- The Mission Impossible of Genetic Redesign For Longevity
- Элементы - новости науки: Трансгенный хлопок помог китайским крестьянам победить опасного вредителя
- И поросла Россия трансгенными берёзками... | Наука и техника | Наука и технологии России
- Monsanto Seed Saving and Legal Activities
- Super-biofuel cooked up by bacterial brewers - tech - 08 December 2008 - New Scientist
- MEMBRANA | Мировые новости | В Японии стартуют продажи настоящих синих роз
- Б.Глик, Дж.Пастернак. Молекулярная биотехнология = Molecular Biotechnology. - М .: Мир, 2002. - С. 517. - 589 с. - ISBN 5-03-003328-9
- Berg P et. al. Science, 185, 1974 , 303 .
- Breg et al., Science, 188, 1975 , 991-994 .
- Б.Глик, Дж.Пастернак. Контроль применения биотехнологических методов // Молекулярная биотехнология = Molecular Biotechnology. - М .: Мир, 2002. - С. 517-532. - 589 с. - ISBN 5-03-003328-9
Среднестатистический обыватель наверняка скажет вам, что ГМО продукты вредны и их нельзя употреблять ни под каким предлогом. А если спросить у него, что такое продукты, содержащие ГМО?… скорее всего, он скажет что это что-то ненастоящее, добытое посредством мутаций и так далее.
К счастью или к несчастью эта тема сейчас имеет широкую огласку. Ведутся споры, устраивают митинги… а с чем мы на самом деле имеем дело? Давайте попробуем разобраться и обсудить этот вопрос вместе.
Первые продукты с ГМО появились в конце 80-х годов.
Что значит ГМО продукты? Это те продукты питания, которые получают из генетически модифицированных организмов.
Что такое генетически модифицированный организм? Это организм, который претерпел изменение своего генотипа (совокупность генов, которые характеризуют отдельно взятую особь) искусственным способом.
Как отличить генетическую модификацию от обычного мутационного процесса? Своей целенаправленностью. Здесь все направлено на то, чтобы искусственным путем (при помощи генной инженерии) внести изменения именно в те участки генома, которые принципиально важны для отдельно взятого организма, культуры.
Участок, который модифицируют, называется трансгеном и по своей сути является фрагментом ДНК (Как правило, чаще всего другого вида, но также их могут синтезировать и искусственно. И как результат: томат, который не боится морозов, был получен путем внедрения фрагмента ДНК североамериканской морской камбалы. А чтобы вывести картофель, который не будет кушать никакое насекомое - присоединили ген скорпиона).
Генетические модифицированные продукты: за и против
Понятно ведь, что создавались такие культуры/ продукты для того, чтобы улучшить свойства растений или животных. Как это? Ну вот представьте себе огромную страну, которая из-за погодных условий страдает от низкой урожайности. Генные инженеры «творят свою магию» и вот культура уже может расти, невзирая на погодные условия, на вредителей; она имеет четко описанную пищевую ценность, ее урожайность увеличивается. Все довольны.
Но давайте рассмотрим все "за" и "против":
"За"
Люди опасаются, что употребление продуктов, в которых содержится ГМО может привести к ряду неблагоприятных факторов как, например: отравление, аллергия, внедрение трансгена в их собственную ДНК и так далее. Как бы там ни было, но при попадании в нашу пищеварительную систему, белки ГМО продуктов расщепляются.
Продукты, полученные путем генной модификации не отличаются от тех, которые изменяются под воздействием природных мутаций.
С появлением ГМ-технологий снизилась потребность применять сельхозхимию.
Перед выходом на рынок продукт проходит тысячи проб и это длится не один год.
"Против"
Чужеродный белок, который поступает с ГМО продуктами действительно может вызвать аллергическую реакцию, хотя подобные случаи еще не были зафиксированы.
В трансгене может находиться так называемый «технологический мусор» (гены устойчивости к антибиотикам).
Обратная сторона медали: ген, который повышает устойчивость растения к гербицидам, может накапливать сельхозхимию.
Плохо то, что истинное влияние на человека и его геном можно будет проследить лишь спустя поколения.
Как определить ГМО в продуктах?
Естественно, невооруженным глазом вы не сможете определить, есть ли ГМО в продуктах. И если на продукте есть отметка «Без ГМО», то это не означает, что его там нет. Это значит, что по результатам проверки продукт прошел тест на допустимое содержание ГМО, или же закон банально обошли.
В каких продуктах есть гмо?
Зная некоторые секретики, вы сможете отличить ГМО продукты от обычных.
Если речь идет о овощах/фруктах, то тут просто: наверняка у вас вызовет подозрение картофель одинакового размера без малейших изъянов, или клубника как с картинки, или глянцево поблескивающие яблоки размером с детскую голову (если сильно обобщить).
Когда вы зашли в магазин и пробежались глазами по полкам, стоит обратить внимание на следующих гипотетически возможных "представителей" ГМО-продукции:
сою и ее варианты (молоко, мука, бобы и т.д.)
кукурузу и ее производные (мука, попкорн, крупа, чипсы, масло, крахмал)
картофель и его формы (чипсы, полуфабрикаты, сухое пюре)
помидоры и все, что с ними связано (соусы, пасты, кетчупы)
свекла сахарная
морковь
пшеница и то, что производят с ее участием (хлеб, хлебобулочные изделия)
рис и продукты из него (мука, хлопья, чипсы)
подсолнечное масло
Немаловажным является факт, что генетически модифицированные организмы находят в продуктах, где есть кукуруза или соя: кукурузная мука, детское питание, шоколад и сладости, сухое молоко, колбасные изделия, корм для животных.
Кстати, есть тройка продуктов-лидеров по содержанию ГМО в своем составе:
Колбасные изделия (около 85% всех вареных колбасок и сарделей), полуфабрикаты (чебуреки, блинчики, пельмени)
Детское питание (до 70%). И все бы ничего, но известны даже производители, которые злоупотребляют ГМО (Danone, Similac, Nestle).
Кондитерские изделия, хлебобулочная продукция… ну вы уже знаете почему. Гринпис и здесь вывел на чистую воду производителей: Mars, Snickers, Coca-Cola, Pepsi.
Еще один важный нюанс. Борцы за правду и справедливость выяснили, что ГМО могут скрываться за Е-шками, то есть, за индексами Е (Е-322 – соевый лецитин, Е-101/Е-101А – рибофлавин, Е-150 – карамель, Е-415 - ксантан).
Также нужно знать, какие ГМО-компоненты в составе готовых пищевых продуктов могут быть замаскированы под неизвестные слова: соевое масло, растительный жир, мальтодекстрин, глюкоза/глюкозный сироп, декстроза, аспартам (или то, что начинается на "асп").
Любителям фастфуда! Достоверно известно, чтоMacDonalds в своих закусках усиленно использует трансгенные продукты. Приятного аппетита!
Какие продукты без ГМО?
Используя вышеизложенную информацию можно примерно сориентироваться, как подходить к выбору продуктов питания.
Что касается овощей/фруктов, то пусть это будет не идеальный помидор, не килограммовая картофелина, а вполне себе земная культура. Если вы заметили, что где-то что-то куснула какая-то живность – это хороший продукт. Если он имеет насыщенный запах – это, скорее всего, натуральный продукт. Если у яблочек есть свойство подгнивать по истечению какого-то срока – эти яблочки стоит покупать.
Кстати, до сих пор не поддалась генетическому модифицированию гречка. Так что ее можно покупать смело.
Что означает надпись "ГМО в продуктах отсутствует"… это когда товар производителя сертифицирован и эти сертификаты признаются Европой. Среди круп и муки такой торговой маркой является «Жменька».
Да, и напоследок: продукты без ГМО – это органические продукты. Видели ЭКО-ларьки и магазины? Так вот - можно начинать оттуда. Или выращивать самостоятельно. Но нужно задуматься, а не несут в себе трансген семена, которые вы покупаете.
В заключение
Вред ГМО продуктов, существует он или нет?
Как сильно внедрился трансген в нашу жизнь?
У каждого человека свое мнение на этот счет, однако, давайте будем думать: Мы не знаем, как сильно на данный момент все мы подвержены влиянию таких продуктов. И если, как говорят некоторые «Мне уже все равно. Я прожил/-а жизнь», то подумайте о наследие и о том, кто останется после вас. Какими родятся дети через три поколения?
гмо,
Неслыханные темпы прогресса человечества и всестороннего развития привели не только к положительным результатам, но и к негативным последствиям. Одним из самых опасных изобретений человечества можно считать ГМО. Расшифровка - организмы. Проще говоря, ГМО - это способ усовершенствования современной еды при помощи Благодаря этой технологии продукты можно выращивать без использования пестицидов, что весьма выгодно. Количество урожая возрастает, а следовательно, продукты становятся более дешёвыми, так что людям не приходится голодать.
ГМО-продукты в России, как и по всему миру, считаются эдаким "чёрным ящиком", ведь влияние их на организм ещё до конца не изучено. Никто толком не знает, как именно следует использовать так, чтобы не навредить здоровью человека. А тем временем многие современные исследования показывают, что они оказывают далеко не положительный эффект на наш организм.
Насмотревшись телепередач о вреде ГМО и начитавшись зловещих статей в Интернете, люди массово начинают отказываться от модифицированных продуктов, дабы обезопасить своё здоровье. Однако, к сожалению, сегодня становится всё труднее найти продукт, не содержащий генномодифицированных организмов, особенно если вы делаете покупки на рынках и в супермаркетах. Существует несколько видов ГМО, расшифровка их находится в свободном доступе, как и информация о самых опасных продуктах.
К примеру, не все продукты с надписью "Без ГМО" действительно не содержат модифицированных элементов. Если вы любитель шоколада, йогуртов, конфет или выпечки, присмотритесь к составу. Вы будете неприятно удивлены, обнаружив такие вещества, как E322 и E951, которые являются самыми что ни на есть ГМО. Расшифровка их звучит так: лецитин и аспартам, последний производит опаснейшее вещество формальдегид, а также выделяет метанол при сильном нагревании. Влияние этих не очень-то полезных веществ на организм может ограничиться лёгкой аллергией, но в некоторых случаях вызывает припадки, потерю слуха, сыпь и потерю сознания.
Чтобы как-то обезопасить людей от употребления действительно опасных, по мнению учёных, ГМО-продуктов, Гринпис опубликовал официальный черный список производителей ГМО, куда вошли такие известнейшие фирмы, как Coca-Cola, Nestle, Lipton, Ferrero, Sprite, Knorr, Milky Way, Twix, Heinz, Danon и даже один из самых популярных производителей детского питания HIPP!
Однако некоторые люди, поддавшись панике, принимают за опасные ГМО совершенно безвредные продукты. Например, бытует мнение, что соя крайне вредна, однако это не так. Обычная соя содержит множество полезных микроэлементов и витаминов, однако около 70% производителей сои используют ГМО. Расшифровка же зловещей записи означает лишь то, что он был создан химическим путём, но это не значит, что производитель при этом использовал ГМО.
По всей Европе к ГМО-продуктам подобрали особый подход: во всех магазинах для таких продуктов выделяют отдельный сектор, так что покупатель точно знает, что приобретает. В России же покупателю следует быть внимательным, так как порой безвредный продукт весьма трудно отличить от содержащего ГМО. Расшифровка записи указывает на то, что при изготовлении продукта была использована трансгенная соя. Подобных примеров множество!
Чтобы обезопасить себя и свою семью от употребления вредных трансгенных продуктов, не покупайте сомнительного вида полуфабрикаты и установите запрет на фаст-фуд - именно так вы сможете сократить до минимума потребление ГМО.
ГМО - за и против Зачем нужны такие продукты и организмы? Может быть, они только нанесут вред человечеству, нарушив и наши,...Генетически модифицированный организм или сокращенно ГМО - это живой или растительный организм, генотип которого был изменён при помощи методов генной инженерии с целью создания новых свойств организма. Подобные изменения сегодня производятся практически повсеместно в области создания продуктов питания в хозяйственных целях, реже в научных целях.
Генетическая модификация отличается целенаправленным конструированием генотипа организма, что в отличие от случайного, характерного для природного и искусственного мутагенеза.
Распространенным видом генетического изменения на сегодняшний день является внедрение трансгенов с целью трансгенных организмов.
Ввиду генетических модификаций корни кассавы (Manihot esculenta, семейство молочайных), главнейшего сырья для приготовления пищи многих миллионов африканцев, увеличились примерно в 2,6 раза. Американские генетики, проделав вышеуказанную модификацию, рассчитывают, что модифицированная маниока (кассава) будет решением проблемы голода в десятках стран Африки.
Профессор Р. Сайр и его команда - молекулярные биологи из университета Огайо - изъяли ген кишечной палочки, который регулирует синтез крахмала, и вживили его трём побегам кассавы.
Сэйр комментирует: маниока обладает практически таким же геном, но его бактериальная версия приблизительно в 100 крат активнее.
В итоге модифицированная маниока, которая была взращена в оранжерее, обладает укрупненными клубневидными корнями (200 г., тогда как у обычной кассавы 75 г.). Также увеличилось количество корней (с 7 до 12) и листьев (с 90 до 125).
Как корни так и листья кассавы можно употреблять в пищу. Маниока служит главнейшим сырьем для приготовления пищи у 40% африканцев, а ее корень регулярно употребляют в пищу около 600 млн. человек.
Однако, Сэйр заметил, что крупные размеры не обеспечивают соразмерную энергетическую ценность продукта. И ГМ-растения пока еще необходимо быстро перерабатывать сразу же после извлечения из земли, т.к. корни и листья не переработанной должным образом кассавы обладают веществом, которое провоцирует синтез цианида.
Ученые Калифорнийского университета в Окленде получили специфическую фотопленку из ГМО -бактерий.
New Scientist пишет, что в ходе исследований группа ученых Криса Войта, использовала кишечную палочку (Escherichia coli), которой для выживания не нужен солнечный свет. Для придания Escherichia coli необходимых свойств, исследователи внедрили в мембрану клетки кишечной палочки генетический материал сине-зеленой водоросли. В итоге Escherichia coli стала реагировать на красный свет.
После этого колонию бактерий с генетически модифицированным геномом поместили в среду со специфическими молекулами-индикаторами. При воздействии на данную "биофотопленку" красным светом дезактивируется один из генов Escherichia coli, что провоцирует изменение цвета молекул-индикаторов. В итоге, изменяя состояние микроорганизмов на конкретных местах фотопленки, можно получить монохромное изображение. При этом ввиду микроскопических размеров микроорганизмов, рисунок обладает невероятным разрешением - около 100 000 000 пикселей на дюйм в квадрате. Однако на получение квадратного дюйма рисунка затрачивается около 4 часов.
Ученые полагают, что их достижение скорее всего не будет применяться в области обычной фотографии. Однако данные опыты могут спровоцировать появление нанофактур, способных создавать какие-либо вещества конкретно на тех участках, куда падает свет.
Сообщество американских ученых решило запатентовать первый в истории искуственно синтезированный живой организм. Люди не первый раз пытаются переиграть природу, на этот раз начав с получения патента.
Исследователи из института Вентера много лет предпринимали попытки создания искуственной бактерии с наименьшим из допустимых количеством генов на базе структуры бактерии Mycoplasma genitalium, в которой они зарегистрировали 250-350 генов, необходимых для выживания. Синтетический организм должен был называться Mycoplasma laboratorium (микоплазма лабораторная). Опыты осуществлялись в секретном режиме. В 2004 году учредитель института Крейг Вентер утверждал, что искуственный микроорганизм будет создан к концу года, но он ошибся.
А сегодня поступило прошение о получении патента и на саму искуственную бактерию, и на ее генетический код, говорит World Science. На ГМО и раньше приобретали патенты, но сейчас, как говорят ученые института Вентера, дело касается целиком искуственного генома, синтезированного руками человека. В заявке на патент указано, что искуственный микроорганизм обладает 382-387 генами.
Искуственный микроорганизм создали путем изъятия из бактерии , служащей основой, ее генетического материала, и вживления искуственных генов, синтезированных лабораторными методами. Трудноразрешимой проблемой служит не только синтезирование генов, но и их внедрение в бактерию и регулировка действий.
Майкл Сайберт, сотрудник американской лаборатории NREL и его коллеги из University of Illinois разрабатывают модификацию морских водорослей на молекулярном уровне, с целью производства ими водорода в больших количествах.
До этого ученые уже продемонстрировали метод производства водорода посредством прирученных бактерий. Помимо этого, предлагалась занятная идея по производству водорода из масла подсолнечника.
Исследователи обнаружили, что водород - один из элементов, участвующих в реакции фотосинтеза у водорослей. Но для того, чтобы его можно было получать в производственных объемах, необходимо определить нужные для образования водорода процессы и ферменты гидрогеназа, а также реакции получения кислорода.
Для расшифровки этих цепочек связей ученые применяют мощные компьютеры и уже намечают, каким образом необходимо модифицировать водоросли. После нужной модификации, они будут производить водород в 10 раз быстрее, чем природные водоросли - говорит Сайберт.
Как рассчитали ученые-разработчики, на специализированной ферме (или нескольких фермах), площадью приблизительно 20 тыс. км2, можно было бы производить водород для всех легковых автомобилей Соединенных Штатов, даже если бы они все были оборудованы топливными элементами, а не двигателями внутреннего сгорания.
Но даже если подобная добыча топлива не станет столь глобальной практикой, все равно вклад ГМО-водорослей принесет большую пользу для экологии.
Неприхотливый к насекомым генетически модифицированный рис на Китайских фермах: выгода и отражение на здоровье людей.
До сих пор ни в одном государстве урожай зерновых, употребляемых в пищу, не выращивали большей частью из ГМО. Но практика в Китае, в котором генетически модифицированный рис выращивается во все более растущих количествах, подтверждает то, что это приносит выгоду мелким фермерам и, вероятно, приносит пользу народу.
Китай находится на пороге глобального распространения выращивания и производства генетически модифицированного риса. В Китае было осуществлено исследование двух из 4-х сортов, которые испытывают фермеры. Одним словом такой рис находится на завершающей ступени перед разрешением на глобальное использование.
Были исследованы взятые случайным образом фермы, разрабатывающие неприхотливые к вредоносным насекомым сорта риса, причем самостоятельно, не прибегая к помощи профессионалов в этой области. Было определено, что сравнительно с фермами, на которых выращивали традиционный рис, мелкие и небогатые фермы получали выгоду от использования генетически модифицированных организмов, так как собирали более объемный урожай при небольшом расходе пестицидов. Уменьшение количества применяемых пестицидов также служит весьма положительным фактором для сохранения здоровья народа.
Определение ГМО
Цели создания ГМО
Методы создания ГМО
Применение ГМО
ГМО - аргументы за и против
Плюсы генномодифицированных организмов
Опасность генетически модифицированных организмов
Лабораторные исследования ГМО
Последствия употребления ГМ продуктов для здоровья человека
Исследования безопасности ГМО
Как регулируется производство и продажа ГМО в мире?
Список международных производителей, замеченных в использовании ГМО
Генетически модифицированные пищевые добавки и ароматизаторы
Заключение
Список использованной литературы
Определение ГМО
Генетически модифицированные организмы – это организмы, в которых генетический материал (ДНК) изменен невозможным в природе способом. ГМО могут содержать фрагменты ДНК из любых других живых организмов.
Цель получения генетически измененных организмов – улучшение полезных характеристик исходного организма-донора (устойчивость к вредителям, морозостойкость, урожайность, калорийность и другие) для снижения себестоимости продуктов. В результате сейчас существует картофель, который содержит гены земляной бактерии, убивающей колорадского жука, стойкая к засухам пшеница, в которую вживили ген скорпиона, помидоры с генами морской камбалы, соя и клубника с генами бактерий.
Трансгенными (генномодифицированными) могут называться те виды растений , в которых успешно функционирует ген (или гены) пересаженные из других видов растений или животных. Делается это для того, чтобы растение реципиент получило новые удобные для человека свойства, повышенную устойчивость к вирусам, к гербицидам, к вредителям и болезням растений. Пищевые продукты, полученные из таких генноизмененных культур, могут иметь улучшенные вкусовые качества, лучше выглядеть и дольше храниться.
Также часто такие растения дают более богатый и стабильный урожай, чем их природные аналоги.
Генетически измененный продукт - это когда выделенный в лаборатории ген одного организма пересаживается в клетку другого. Вот примеры из американской практики: чтобы помидоры и клубника были морозоустойчивее, им "вживляют" гены северных рыб; чтобы кукурузу не пожирали вредители, ей могут "привить" очень активный ген, полученный из яда змеи.
Кстати, не надо путать термины "модифицированный" и «генномодифицированный ». Например, модифицированный крахмал, входящий в состав большинства йогуртов, кетчупов и майонезов, к продуктам с ГМО отношения не имеет. Модифицированные крахмалы - это крахмалы, которые человек усовершенствовал для своих нужд. Это может быть сделано либо физическим (воздействие температуры, давления, влажности, радиации), либо химическим способом. Во втором случае используются химреагенты, которые разрешены Минздравом РФ как пищевые добавки.
Цели создания ГМО
Разработка ГМО некоторыми учеными рассматриваются, как естественное развитие работ по селекции животных и растений. Другие же, напротив, считают генную инженерию полным отходом от классической селекции, так как ГМО это не продукт искусственного отбора, то есть постепенного выведения нового сорта (породы) организмов путем естественного размножения, а фактически искусственно синтезированный в лаборатории новый вид.
Во многих случаях использование трансгенных растений сильно повышает урожайность. Есть мнение, что при нынешнем размере населения планеты только ГМО могут избавить мир от угрозы голода, так как при помощи генной модификации можно увеличивать урожайность и качество пищи.
Противники этого мнения считают, что при современном уровне агротехники и механизации сельскохозяйственного производства уже существующие сейчас, полученные классическим путем, сорта растений и породы животных способны сполна обеспечить население планеты высококачественным продовольствием (проблема же возможного мирового голода вызвана исключительно социально-политическими причинами, а потому и решена может быть не генетиками, а политическими элитами государств.
Виды ГМО
Истоки генной инженерии растений лежат в открытии 1977 года, позволившем использовать почвенный микроорганизм Agrobacterium tumefaciens в качестве орудия введения потенциально полезных чужих генов в другие растения.
Первые полевые испытания генетически модифицированных сельскохозяйственных растений, в результате которых был выведен помидор, устойчивый к вирусным заболеваниям, были проведены в 1987 году.
В 1992 году в Китае начали выращивать табак, который «не боялся» вредных насекомых. В 1993 году генетически измененные продукты были допущены на прилавки магазинов мира. Но начало массовому производству модифицированных продуктов положили в 1994 году, когда в США появились помидоры, которые не портились при перевозке.
На сегодняшний день продукты с ГМО занимают более 80 млн. га сельхозугодий и выращиваются более чем в 20 странах мира.
ГМО объединяют три группы организмов:
oгенетически модифицированные микроорганизмы (ГММ);
oгенетически модифицированные животные (ГМЖ);
oгенетически модифицированные растения (ГМР) – наиболее распространенная группа.
На сегодня в мире существует несколько десятков линий ГМ-культур: сои, картофеля, кукурузы, сахарной свеклы, риса, томатов, рапса, пшеницы, дыни, цикория, папайи, кабачков, хлопка, льна и люцерны. Массово выращиваются ГМ-соя, которая в США уже вытеснила обычную сою, кукуруза, рапс и хлопок. Посевы трансгенных растений постоянно увеличиваются. В 1996 году в мире под посевами трансгенных сортов растений было занято 1,7 млн. га, в 2002 году этот показатель достиг 52,6 млн. га (из которых 35,7 млн. га – в США), в 2005 г ГМО-посевов было уже 91,2 млн. га, в 2006 году – 102 млн. га.
В 2006 году ГМ-культуры выращивали в 22 странах мира, среди которых Аргентина, Австралия, Канада, Китай, Германия, Колумбия, Индия, Индонезия, Мексика, Южная Африка, Испания, США. Основные мировые производители продукции, содержащую ГМО – США (68%), Аргентина (11,8%), Канада (6%), Китай (3%). Более 30% всей выращиваемой в мире сои, более 16% хлопка, 11% канолы (масличное растение) и 7% кукурузы произведены с использованием достижений генной инженерии.
На территории РФ нет ни одного гектара, который был бы засеян трансгенами.
Методы создания ГМО
Основные этапы создания ГМО:
1. Получение изолированного гена.
2. Введение гена в вектор для переноса в организм.
3. Перенос вектора с геном в модифицируемый организм.
4. Преобразование клеток организма.
5. Отбор генетически модифицированных организмов и устранение тех, которые не были успешно модифицированы.
Процесс синтеза генов в настоящее время разработан очень хорошо и даже в значительной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжённые ЭВМ, в памяти которых закладывают программы синтеза различных нуклеотидных последовательностей. Такой аппарат синтезирует отрезки ДНК длиной до 100-120 азотистых оснований (олигонуклеотиды).
Чтобы встроить ген в вектор, используют ферменты - рестриктазы и лигазы. С помощью рестриктаз ген и вектор можно разрезать на кусочки. С помощью лигаз такие кусочки можно «склеивать», соединять в иной комбинации, конструируя новый ген или заключая его в вектор.
Техника введения генов в бактерии была разработана после того, как Фредерик Гриффит открыл явление бактериальной трансформации. В основе этого явления лежит примитивный половой процесс, который у бактерий сопровождается обменом небольшими фрагментами нехромосомной ДНК, плазмидами. Плазмидные технологии легли в основу введения искусственных генов в бактериальные клетки. Для введения готового гена в наследственный аппарат клеток растений и животных используется процесс трансфекации.
Если модификации подвергаются одноклеточные организмы или культуры клеток многоклеточных, то на этом этапе начинается клонирование, то есть отбор тех организмов и их потомков (клонов), которые подверглись модификации. Когда же поставлена задача получить многоклеточные организмы, то клетки с изменённым генотипом используют для вегетативного размножения растений или вводят в бластоцисты суррогатной матери, когда речь идёт о животных. В результате рождаются детеныши с изменённым или неизменным генотипом, среди которых отбирают и скрещивают между собой только те, которые проявляют ожидаемые изменения.
Применение ГМО
Использование ГМО в научных целях.
В настоящее время генетически модифицированные организмы широко используются в фундаментальных и прикладных научных исследованиях. С помощью ГМО исследуются закономерности развития некоторых заболеваний (болезнь Альцгеймера, рак), процессы старения и регенерации, изучается функционирование нервной системы, решается ряд других актуальных проблем биологии и медицины.
Использование ГМО в медицинских целях.
Генетически модифицированные организмы используются в прикладной медицине с 1982 года. В этом году зарегистрирован в качестве лекарства человеческий инсулин, получаемый с помощью генетически модифицированных бактерий.
Ведутся работы по созданию генетически модифицированных растений, продуцирующих компоненты вакцин и лекарств против опасных инфекций (чумы, ВИЧ). На стадии клинических испытаний находится проинсулин, полученный из генетически модифированного сафлора. Успешно прошло испытания и одобрено к использованию лекарство против тромбозов на основе белка из молока трансгенных коз.
Бурно развивается новая отрасль медицины - генотерапия. В её основе лежат принципы создания ГМО, но в качестве объекта модификации выступает геном соматических клеток человека. В настоящее время генотерапия - один из главных методов лечения некоторых заболеваний. Так, уже в 1999 году каждый четвёртый ребенок, страдающий SCID (severe combined immune deficiency), лечился с помощью генной терапии. Генотерапию, кроме использования в лечении, предлагают также использовать для замедления процессов старения.