Что такое г м о. Что такое генномодифицированные продукты и как их получают? Методы создания ГМО
На многих продуктах теперь появляется наклейка «не содержит ГМО», что поднимает не только стоимость товара, делая его «органическим», но и наше доверие к нему. Мы расскажем тебе, что такое ГМО, стоит ли верить всем мифам, и действительно ли они так опасны, как это стараются преподнести.
Что такое ГМО?
Аббревиатура ГМО обозначает генетически модифицированный организм, это может быть живой организм или продукт питания, который создан при помощи генной инженерии. В чем же прелести технологий этой пресловутой генной инженерии? В том, что, например, в сельском хозяйстве вредители обходят стороной обработанные растения, а также можно собрать очень большой урожай. Они имеют очень продолжительный срок хранения и привлекательный вид - глянцевый блеск, большой размер, красивую форму. Они все созданы, как под копирку. То есть, это очень выгодно, но так ли безопасно для здоровья человека?
Есть несколько распространенных мнений, какой именно вред могут нанести ГМ-продукты человеческому организму:
1. Повышается вероятность образования опухолей.
2. Организм теряет свойство восприимчивости к антибиотикам и таблеткам.
3. Самый легкий исход - это простое пищевое отравление.
4. ГМ-продукты могут вызвать аллергическую реакцию в организме.
Но не все эксперты сегодня могут подтвердить правдивость каждого из этих доводов. Так, например, Памела Рональд, которая много лет занимается изучением генов растений, утверждает, что в ГМО нет ничего страшного: «Генетические модификации - это не что-то новое. Практически всё, что мы сейчас едим, было генетически модифицировано, так или иначе». Она же говорит: «Генетические модификации, в смысле, перенос генов между видами используются уже более 40 лет в виноделии, медицине, селекции растений, сыроварении. За все это время ни разу не было случая, когда был бы нанесён вред человеку или окружающей среде».
Действительно, официально вред генетически модифицированных организмов не доказан ни одним ученым, хотя и было проведено множество экспериментов и исследований. Так что связь ГМ-продуктов с возникновением опухолей – не более чем предположение.
Что касается невосприимчивости к таблеткам, то бактерии вырабатывают устойчивость к антибиотикам, создавая гены за счет естественной мутации.
Большинство растений вырабатывают вещества, которые являются токсичными для человека. Однако множество продуктов, которые потребляют люди, производят токсины на достаточно низком уровне и они не вызывают каких-либо неблагоприятных последствий для здоровья.
Но если в это растение добавить технологии генной инженерии, то вполне вероятно, что оно начнет вырабатывать токсины на более высоком уровне, а это означает прямую угрозу для человека.
Пищевой аллергии больше подвержены дети, чем взрослые (почти в 2 раза). Аллергические реакции в организме человека происходят, когда генномодифицированный белок попадает в организм и стимулирует иммунную систему. Это вполне нормальная реакция организма на новые компоненты, с которыми он сталкивается впервые.
Еще одна опасность, которые несут ГМ-продукты - это то, что полезные вещества и свойства того или иного фрукта, овоща или ягоды могут иметь более низкое качество, чем питательные свойства своего нормального аналога. Таким образом, организм просто не воспринимает полученные им питательные вещества.
Генети́чески модифици́рованный органи́зм (ГМО ) - организм , генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии . Это определение может применяться для растений, животных и микроорганизмов. Всемирная организация здравоохранения даёт более узкое определение, согласно которому генетически модифицированные организмы - это организмы, чей генетический материал (ДНК) был изменен, причём такие изменения были бы невозможны в природе в результате размножения или естественной рекомбинации .
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 .
Специалистами получены научные данные об отсутствии повышенной опасности продуктов из генетически модифицированных организмов как таковых 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 .
Исследование 2012 года (основанное в том числе на отчётах компаний-производителей семян) использования трансгенных сои, кукурузы, хлопка и канолы в 1996-2011 годах показало, что устойчивые к гербицидам культуры оказываются более дешёвыми в выращивании и в ряде случаев более урожайными. Культуры содержащие инсектицид давали больший урожай, особенно в развивающихся странах, где использовавшиеся до этого пестициды были малоэффективными. Также устойчивые к насекомым культуры оказывались более дешёвыми в выращивании в развитых странах . По данным метаанализа , проведённого в 2014 году, урожайность ГМО-сельхозкультур за счёт снижения потерь от вредителей на 21,6 % выше, чем у немодифицированных, при этом расход пестицидов ниже на 36,9 %, затраты на пестициды снижаются на 39,2 %, а доходы сельхозпроизводителей повышаются на 68,2 % .
Методы создания ГМО [ | ]
Основные этапы создания ГМО:
Методы осуществления каждого из этих этапов составляют в совокупности .
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 генно-модифицированных организмов 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 и фармацевтической промышленности [ | ]
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 . В настоящее время фармацевтическая промышленность выпускает большое количество лекарственных средств на основе рекомбинантных белков человека: такие белки производят генетически модифицированные микроорганизмы, либо генетически модифицированные клеточные линии животных. Генетическая модификация в данном случае заключается в том, что в клетку интродуцируется ген белка человека (например, ген инсулина, ген интерферона, ген бета-фоллитропина). Эта технология позволяет выделять белки не из донорской крови, а из ГМ-организмов, что снижает риск инфицирования препаратов и повышает чистоту выделенных белков. 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.
Проходят испытания генетически модифицированные сорта лесных пород со значительным содержанием целлюлозы в древесине и быстрым ростом .
Однако, некоторые компании устанавливают ограничения на использование продаваемых ими генетически модифицированных семян, запрещая высеивание самостоятельно полученных семян. Для этого используются юридические ограничения типа контрактов, патентов или лицензирования семян . Также для подобных ограничений одно время прорабатывались технологии (GURT), которые так и не использовались в коммерчески доступных ГМ-линиях . Технологии GURT либо делают стерильным выращенные семена (V-GURT), либо требуют особых химических веществ для проявления внесённого с помощью модификации свойства (T-GURT). При этом стоит отметить, что в сельском хозяйстве широко применяются гибриды F1 , которые, как и ГМО-сорта, требуют ежегодной закупки семенного материала. Некоторые продукты содержат ген, приводящий к стерильности пыльцы, например, ген барназы , полученный из бактерии Bacillus amyloliquefaciens .
С 1996 года, когда началось выращивание ГМ-растений, площади, занятые ГМ-культурами, выросли до 175 млн гектаров в 2013 году (более 11 % от всех мировых посевных площадей). Такие растения выращиваются в 27 странах, особенно широко - в США, Бразилии, Аргентине, Канаде, Индии, Китае , при этом, начиная с 2012 года, производство ГМ-сортов развивающимися странами превысило производство в промышленно развитых государствах . Из 18 миллионов фермерских хозяйств, выращивающих ГМ-культуры, более 90 % приходится на малые хозяйства в развивающихся странах .
На 2013 год, в 36 странах, регулирующих использование ГМ-культур, было выдано 2833 разрешения на использование таких культур, из них 1321 - для употребления в пищу, и 918 - на корм скоту. Всего на рынок допущено 27 ГМ-культур (336 сортов), основными культурами являются: соя, кукуруза, хлопок, канола , картофель . Из применяемых ГМ-культур подавляющее большинство площадей занимают культуры, устойчивые к гербицидам, насекомым-вредителям или культуры с комбинацией этих свойств .
В животноводстве [ | ]
Методом генного редактирования удалось создать свиней, которые потенциально устойчивы к африканской свиной чуме . Изменение пяти «букв» в коде ДНК гена RELA у выращиваемых на фермах животных, позволило получить вариант гена, который, предположительно защищает их диких сородичей: бородавочников и кустарниковых свиней от этого заболевания .
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" (на самом деле они сиреневые) .
Безопасность [ | ]
Появившаяся в начале 1970-х годов технология (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 .
Первым документом, которым регулировалась деятельность по производству и обращению с гмо-материалами на территории Евросоюза стала Директива 90/219/ЕЕС «Об ограниченном использовании генетически изменённых микроорганизмов» .
На вопрос о безопасности продуктов из генетически модифицированных организмов Всемирная организация здравоохранения отвечает о невозможности общих утверждений об опасности или безопасности таких продуктов, но о необходимости отдельной оценки в каждом случае, так как разные генетически модифицированные организмы содержат разные гены. Также ВОЗ считает, что доступные на международном рынке гм-продукты проходят проверки безопасности и употреблялись в пищу популяциями целых стран без отмеченных эффектов, и соответственно вряд ли могут представлять опасность для здоровья .
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 . Как отмечается в докладе 2010 года 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
В 2012 году в журнале Nature была опубликована статья о долгосрочном использовании ГМ-культур, производящих инсектицидные белки, и не требующих дополнительной обработки инсектицидами. Это естественным образом увеличивало популяцию хищных насекомых, и значительно сокращало число вредных насекомых .
Обзор 1783 публикаций на тему ГМО с выводом: никаких особенных рисков они не несут .
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.
До 2014 года в России ГМО можно было выращивать только на опытных участках, был разрешён ввоз некоторых сортов (не семян) кукурузы, картофеля, сои, риса и сахарной свёклы (всего 22 линии растений). С 1 июля 2014 г. должно было вступить в силу Постановление Правительства Российской Федерации от 23 сентября 2013 г. № 839 «О государственной регистрации генно-инженерно-модифицированных организмов, предназначенных для выпуска в окружающую среду, а также продукции, полученной с применением таких организмов или содержащей такие организмы» . 16 июня 2014 года Правительством РФ принято постановление № 548 о переносе срока вступления в силу постановления № 839 на 3 года, то есть на 1 июля 2017 года .
В феврале 2015 года в Госдуму внесен законопроект о запрете на выращивание ГМО в России , который был принят в первом чтении в апреле 2015 . Запрет не касается использования генномодифицированных организмов (ГМО) для проведения экспертиз и научно-исследовательских работ. Согласно законопроекту, правительство сможет запрещать ввоз в Россию генно-модифицированных организмов и продукции по результатам мониторинга их воздействия на человека и окружающую среду . Импортёры генно-модифицированных организмов и продукции будут обязаны пройти регистрационные процедуры. За использование ГМО с нарушением разрешённого вида и условий использования предусматривается административная ответственность: штраф на должностных лиц предлагается установить в размере от 10 тысяч до 50 тысяч рублей; на юридических лиц - от 100 до 500 тысяч рублей.
Список ГМО, одобренных в России для использования , в том числе в качестве пищи населением :
Общественное мнение [ | ]
Как показывают опросы общественного мнения, общество в целом не слишком осведомлено об основах биотехнологии. Большинство верит утверждениям типа: Обычные томаты не содержат генов, в отличие от трансгенных томатов .
По мнению молекулярного биолога Энн Гловер , противники ГМО страдают «формой умственного помешательства». Выражения А. Гловер привели к её отставке с поста главного научного консультанта Европейской Комиссии .
В 2016 году более 120 нобелевских лауреатов (большинство из которых медики, биологи и химики) подписали письмо с призывом к Greenpeace , Организации Объединённых Наций и правительствам всего мира прекратить борьбу с генетически модифицированными организмами .
ГМО и религия [ | ]
В соответствии с заключением иудаистского Ортодоксального Союза, генетические модификации не влияют на кошерность продукта .
См. также [ | ]
Примечания [ | ]
- ВОЗ | Часто задаваемые вопросы по генетически модифицированным продуктам питания (неопр.) . www.who.int. Проверено 24 марта 2017.
- 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
- European Commission Directorate-General for Research and Innovation; Directorate E - Biotechnologies, Agriculture, Food; Unit E2 - Biotechnologies (2010) p.16
- 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). Проверено 4 сентября 2009. Архивировано 21 января 2012 года.
- Brookes G, Barfoot P. The global income and production effects of genetically modified (GM) crops 1996-2011.GM Crops Food. 2012 Oct-Dec;3(4):265-72.
- Klümper, Wilhelm; Qaim, Matin (2014). “A Meta-Analysis of the Impacts of Genetically Modified Crops” . PLoS ONE . 9 (11): –111629. DOI :10.1371/journal.pone.0111629 . Проверено 2015-12-24 .
- Trait Introduction Method: Agrobacterium tumefaciens-mediated plant transformation
- Microparticle bombardment of plant cells or tissue
- Safety of Genetically Engineered Foods: Approaches to Assessing Unintended Health Effects (2004)
- 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) . Проверено 4 сентября 2009. Архивировано 12 июля 2007 года.
- Zenaida Gonzalez Kotala. UCF professor develops vaccine to protect against black plague bioterror attack (англ.) (30 July 2008). Проверено 3 октября 2009. Архивировано 21 января 2012 года.
- Получение препарата против ВИЧ из растений (рус.) (1 апреля 2009, 12:35). Проверено 4 сентября 2009. Архивировано 21 января 2012 года.
- Инсулин из растений проходит испытания на людях (рус.) (недоступная ссылка - история ) . Membrana (12 января 2009). Проверено 4 сентября 2009.
- Ирина Власова. Американским пациентам сделают козу (рус.) (недоступная ссылка) (11 февраля 2009, 16:22). Проверено 4 сентября 2009. Архивировано 6 апреля 2009 года.
- 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 Архивная копия от 19 февраля 2009 на Wayback Machine
- Monsanto Seed Saving and Legal Activities
- Caleb Garling (San Francisco Chronicle), Monsanto seed suit and software patents // SFGate, February 23, 2013: «company’s genetically modified and pesticide-resistant seeds, which are patent-protected. .. Monsanto uses a similar strategy with its seeds. Farmers license their use; technically, they don’t buy them.»
- Are GM plants fertile, or do farmers have to buy new seeds every year? // EuropaBio: "All GM plants commercialized are as fertile as their conventional counterparts."
- GM Events with Male sterility
- Gene: barnase
- ISAAA Brief 46-2013: Executive Summary. Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2013 Архивная копия от 22 февраля 2014 на Wayback Machine // ISAAA
- Общая площадь посевов генно-модифицированных культур в 1,5 раза превышает территорию США // ИноСМИ, по материалам «Mother Jones», США, 26/02/2013
- , slide 4-5
- Pigs" genetic code altered in bid to tackle deadly virus
- Simon G. Lillico, Chris Proudfoot, Tim J. King, Wenfang Tan, Lei Zhang, Rachel Mardjuki, David E. Paschon, Edward J. Rebar, Fyodor D. Urnov, Alan J. Mileham, David G. McLaren, C. Bruce A. Whitelaw.(2016). Mammalian interspecies substitution of immune modulatory alleles by genome editing. Scientific Reports,; 6: 21645 DOI :10.1038/srep21645
- 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 .
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.
О генномодифицированных продуктах на сегодняшний день существует столько противоречивых мифов, что мы уже бессознательно обходим все безупречные на вид продукты стороной, даже не пытаясь разобраться в сущности этой современной технологии сельского хозяйства.
В сегодняшнем обзоре мы поделимся с вами основными фактами о ГМ-продуктах и расскажем, что же в них на самом деле такого страшного (спойлер: практически ничего).
ГМО - что это значит?
ГМО (генетически модифицированные организмы) - это растения, животные и микроорганизмы, генотип которых был искусственно изменен с помощью генной инженерии. Это значит, что генетический материал был взят из любого другого живого организма для того, чтобы продукт быстрее созрел, дольше хранился, был устойчив к погоде и различным вредителям и просто получался вкуснее и симпатичнее на вид.
Генномодифицированная пища впервые попала на рынки в самом начале 90-х: сначала появились томаты, которые могли долго храниться и не сминаться при длительном лежании, а после этого были допущены к выращиванию около 30 видов других культур (сладкий перец, кукуруза, яблоки, картофель и многие другие).
На сегодняшний день более, чем в 40 странах выращивают ГМ-культуры: в Канаде, например, это сахарная свекла, тыква, кукуруза и соя, в Индии - хлопчатник, а в США умудрились доказать безвредность и допустить к продаже генномодицифицированного атлантического лосося , который вырастает в 2 раза быстрее и в 2 раза больше своего дикого сородича.
Генетически модифицированные продукты вызывают заболевания - правда или миф?
На сегодняшний день не существует никаких хоть сколько-нибудь убедительных доказательств опасности генетически модифицированных продуктов для человека.
Научные исследования, направленные на "разоблачение" ГМО в 99 случаев из 100 не подкреплены экспериментами и статистическим анализом.
ГМ-продукты сами по себе не вызывают никаких заболеваний, не являются канцерогенами, не вызывают бесплодие. Они не токсичны и не способствуют возникновению проблем со здоровьем. ГМО также не вызывают и аллергию: виной этого недуга являются аллергены, содержащиеся в тех или иных продуктах.
Как отличить генетически модифицированные продукты от натуральных?
Практически всегда натуральные продукты маркируют специальными этикетками с надписями типа Organic. Внимательно изучайте упаковки и избегайте компонентов, которые могут быть генетически изменены (подробно об этом чуть позже).
Органические, натуральные продукты чаще всего можно встретить в небольших фермерских магазинах, а вот в ресторанах быстрого питания вы с очень высокой вероятностью закажете себе блюдо, как минимум наполовину состоящее из ГМО.
Помимо этикеток и наклеек, еще один важный критерий - внешний вид продукта. ГМ-еда безупречна на вид и имеет более правильную форму, чем натуральные продукты. Кроме того, она долго не портится и не подвергается внешнему воздействию вредителей: так, в ГМ-яблоке вы никогда не найдете червяка.
ГМО - это противоестественно и невкусно?
Итак, как мы уже выяснили, "пластмассовые", безвкусные яблоки и помидоры на прилавках российских супермаркетов не имеют ничего общего с ГМ-продуктами. Генная инженерия никаким образом не влияет на вкус продукта (хотя некоторые ученые утверждают , что уже нашли способ это сделать).
Кроме этого, генная модификация - естественный процесс, встречающийся даже в дикой природе (так, например, многие бактерии просто переносят свои гены в растения).
Ученые и специалисты уверены, что с помощью ГМО можно получать новые сорта продуктов, гораздо более полезные и безопасные (примеры: рис с геном кукурузы, особенно богатый витамином А, и молоко без кишечной палочки).
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.
