Генетически модифицированные организмы (ГМО). Справка

Вконтакте

Одноклассники

«Еда – это власть! Мы используем её, чтобы изменить поведение людей. Некоторые назовут это шантажом. Нам всё равно, извиняться мы не намерены…» Catherine Bertini

ГМО – сокращение от Генетически Модифицированные Организмы. То есть, это продукты питания, а также живые организмы, созданные при помощи генной инженерии.

Каждое растение и животное, в том числе и человек, имеет тысячи различных признаков. Например, у растений это цвет листьев, количество семян, количество и виды витаминов в плодах и т.п. За каждый признак отвечает определённый ген (греч. genos – наследственный фактор). Ген представляет маленький отрезок молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) и порождает определённый признак растения или животного. Если убрать ген, отвечающий за появление какого-нибудь признака, то исчезнет и сам признак. И напротив, если ввести новый ген, то у растения или животного возникнет новое качество. Модифицированные организмы благозвучно именуются – трансгенными, но правильнее будет называть их мутантами (лат. – изменённый).

Впервые о новых трансгенных растениях заговорили ещё в начале 80-х гг., когда в 1983 году группа учёных из американской компании «Монсанто» создала первые генетически модифицированные растения. На первоначальном этапе преследовались вполне благовидные цели: создать качественно новые растения, устойчивые, скажем, к заморозкам, засухе, вредителям, пестицидам, радиации и т.д. И уже первые опыты превзошли все ожидания: экспериментальный урожай пшеницы получился небывалым. А вредители просто избегали употребления в пищу такого лакомства. И как всегда, нашлись предприимчивые люди, которые быстро смекнули, что на новом товаре можно хорошо заработать. Уже в 1994 году изготовление суперрастений было поставлено, что называется, на поток. Так началось промышленное производство и выращивание генных мутантов. На сегодняшний день уже выведено более 2000 разновидностей всевозможных растений, которые в своей генетической структуре имеют чужеродные генетические вставки.

Важное отличие трансгенных организмов от натуральных. Они абсолютно бесплодны. То есть семена таких растений не прорастают, а животные не дают потомства. Почему же? Ведь раньше человек создавал новые сорта и породы, и всё с ними было в порядке? Причина в том, что традиционная селекция имеет одно важное ограничение: с её помощью можно получать гибриды только родственных организмов. Можно скрещивать, к примеру, разные сорта яблок, груш, породы собак, а яблоко с картофелем или помидор с рыбой – нельзя. В обычной жизни, в естественной среде обитания спаривание и скрещивание между различными видами и уж тем более классами растений или животных, как правило, не происходит.

Внедрение чуждых генов одних видов или классов в другие приводит, так сказать, к генетическому сбою, блокировке процессов размножения. Это своего рода защитный механизм сохранения видов. Или, говоря поэтично, протест природы против вмешательства в её законы.

Джеффри Смит (Jeffrey Smith) из Института Ответственных Технологий. Эксперт в области ГМО расскажет о тех опасностях, которые скрываются за продуктами, произведенными с использованием генетически-модифицированных организмов.

ГМО - очень нездоровая пища

Американская Академия Экологичной Медицины призывает врачей ограждать пациентов от употребления продуктов с ГМО. Они ссылаются на исследования о том, что такие продукты вредят органам, пищеварительной и иммунной системам, ускоряют процессы старения и приводят к бесплодию. Исследования человека показывают, что такие продукты могут оставлять в организме особый материал, который за длительный период вызывает множество проблем со здоровьем. Например, гены, которые внедряются в соевые бобы, могут переноситься в ДНК бактерий, которые живут внутри нас. Токсичные инсектициды, которые производит генетически-модифицированная кукуруза, попадают в кровь беременных женщин и плода.

Большое количество заболеваний появилось после того, как в 1996 году стали производить генетически-модифицированные продукты. В Америке число людей, страдающих тремя и более хроническими заболеваниями, возросло с 7 до 13 процентов всего за 9 лет. Стремительно поднялось количество пищевых аллергий и таких проблем, как аутизм, репродуктивные нарушения, проблемы с пищеварением и другие. Хотя пока не было детальных исследований, которые подтвердили, что всему виной ГМО, специалисты Академии предупреждают, что не стоит ждать, когда придут эти проблемы и следует уже сейчас защищать свое здоровье, особенно здоровье детей, которые находятся под самым большим риском.

Американская Ассоциация Здравоохранения и Американская Ассоциация Медсестер также предупреждают, что модифицированные гормоны роста жвачных животных повышают уровни гормона IGF-1 (инсулиновый фактор роста 1) в коровьем молоке, который связан с развитием рака.

ГМО все больше распространяются

Генетически модифицированные семена постоянно распространяются по миру естественным путем. Невозможно полностью очистить наш генофонд. Самораспространяющиеся ГМО могут пережить проблемы глобального потепления и последствия, вызванные ядерными отходами. Потенциальное влияние этих организмов очень велико, так как они угрожают последующим поколениям. Распространение ГМО может вызвать экономические потери, делая уязвимыми фермеров, ведущих органическое хозяйство, которые постоянно борются за то, чтобы защитить свои урожаи.

ГМО требуют большего использования гербицидов

Большинство генетически-модифицированных культур созданы так, чтобы быть толерантными к средствам от сорняков. С 1996 по 2008 год фермеры США использовали для ГМО примерно 174 тысячи тонн гербицидов. В результате появились "суперсорняки", которые были устойчивы к химическим средствам для их уничтожения. Фермеры вынуждены использовать все большее количество гербицидов с каждым годом. Это не только вредит окружающей среде, но такие продукты, в конечном счете, накапливают в себе высокий процент токсичных химикатов, которые могут привести к бесплодию, гормональным нарушениям, порокам развития и раку.

Генная инженерия имеет опасные побочные эффекты

Смешивая гены совершенно несвязанных между собой видов, генная инженерия влечет за собой массу неприятных и неожиданных последствий. Более того, вне зависимости от типов генов, которые внедряются, сам процесс создания генномодифицированного растения может привести к серьезным негативным последствиям, включая токсины, канцерогены, аллергии, нехватку питательных веществ.

Правительство закрывает глаза на опасные последствия

Многие последствия ГМО для здоровья и окружающей среды игнорируются правительственными нормами и анализом безопасности. Причинами этого могут быть политические мотивы. Управление по контролю за продуктами и лекарствами США, например, не потребовала ни единого исследования, подтверждающего безопасность ГМО, не требует соответствующей маркировки продуктов и позволяет компаниям отправлять генетически-модифицированные продукты на рынки, не ставя управление в известность.

Они оправдываются тем, что не имеют информации, что ГМ продукты значительно отличаются от обычных. Однако, это ложь. Секретные записки, которые получает Управление от общественности, которая обращается в суд, показывают, что большинство ученых, работающих в управлении, согласны с тем, что ГМО могут вызывать непредсказуемые последствия, которые сложно выявить.

Биотехнологическая промышленность скрывает факты об опасности ГМО

Некоторые компании, работающие с биотехнологиями, пытаются доказать, что продукты с ГМО абсолютно безвредны, используя поверхностные и фальсифицированные данные исследований. Независимые ученые уже давно опровергли эти утверждения, найдя доказательства, что дело обстоит совсем иначе. Подобным компаниям выгодно искажать и отрицать информацию о вреде ГМО, чтобы избежать проблем и остаться на плаву.

Независимые исследования и сообщения критикуются и подавляются

Ученых, которые раскрыли правду о ГМО, критикуют, заставляют молчать, им угрожают и отказывают в финансировании. Попытки средств массовой информации донести правду о проблеме до общественности подвергаются цензуре.

ГМО вредят окружающей среде

Генетически модифицированные культуры и связанные с ними гербициды вредят птицам, насекомым, земноводным, морским обитателям и организмам, живущим под землей. Они снижают разнообразие видов, загрязняют воду и не являются экологически чистыми. Например, ГМ культуры вытеснили бабочек монархов, численность которых упала в США на 50 процентов.

Гербициды, как показали исследования, вызывают врождённые пороки развития у земноводных, гибель эмбрионов, нарушения эндокринных желез и повреждения органов у животных, даже в очень малых дозах. Генетически модифицированная канола (разновидность рапса) распространилась в дикую природу в Северной Дакоте и Калифорнии, угрожая тем, что может перенести гены устойчивости к гербицидам другим растениям и сорнякам.

ГМО не увеличивают урожайность и не могут помочь в борьбе с голодом

При том, что экологичные сельскохозяйственные методы без использования ГМО, которые применяются в развивающихся странах, увеличили урожайность на 79 процентов, методы с использованием ГМО в среднем не помогают увеличить урожайность совсем.

Международная организация по оценке сельскохозяйственного знания, науки и технологии развития, ссылаясь на мнение 400 ученых и поддержку 58 стран, сообщила о том, что урожайность генетически модифицированных культур "крайне изменчива" и в некоторых случаях даже начинает снижаться. Также она подтвердила, что с помощью ГМО в настоящее время невозможно бороться с голодом и бедностью, улучшить питание, здоровье и средства существования в сельской местности, защитить экологию, помочь социальному развитию.

ГМО используют те средства и ресурсы, которые можно было бы применить для разработки и использования других более безопасных методов и более надежных технологий.

Избегая продукты с ГМО, вы можете внести свой вклад, чтобы помочь избавиться от негативных последствий

Так как ГМО не дают потребителю никакой пользы, многие могут отказаться от них, следовательно, производить такие продукты станет невыгодно и компании перестанут их предлагать. В Европе, например, еще в 1999 году объявили об опасности ГМО, предупредив о потенциальном вреде этих продуктов.

Живые организмы для бактерий вирусов являются средой обитания. И, попадая в животное или растение, они начинают приспосабливаться, изменять себя и окружающую среду, бороться с иммунной системой, но стараться, во что бы то ни стало выжить (это стремление любого организма, закон жизни). Поэтому те бактерии и плазмиды, что применялись для создания ГМО, никуда не деваются. По крайней мере, их часть остаётся и проникает в наш организм или в организм животных при поедании ГМ-растений. А попадая в желудок и кишечник, происходит то же самое, что и при создании ГМО – трансгенизация (видоизменение, мутация), только уже клеток стенок желудка и кишечника, а также микрофлоры пищеварительной системы.

В кишечнике расположено около 70% иммунной системы человека. Иммунитет падает, плазмиды и ГМ-вставки через кровь попадают во все органы, мышцы и даже кожу человека или животного и также производят их видоизменение. То есть, даже съедая мясо животного, которого кормили кормами с ГМО, человек заражается. Самое страшное, что это касается и половых клеток. Из половых клеток-мутантов появятся дети с генами от других видов и классов растений и животных. Большинство этих генетических «химер» к тому же будут бесплодными. К счастью, до ярко выраженных внешних проявлений этих процессов дело пока не дошло. И мы вряд ли превратимся в початок кукурузы или у нас появятся жабры.

А вот болеть от этого станем больше. И это уже началось! Люди всё чаще начали жаловаться на снижение иммунитета, у них чаще стали появляться онкологические заболевания, аллергические реакции. А ещё, как известно, именно мутации клеток создают условия для развития раковых клеток.

Вышесказанное доказывает элементарная проверка влияния ГМ-сои, устойчивой к гербициду раундапу (RR, линия 40.3.2), на лабораторных крысах и их потомстве, проведённая доктором биологических наук Ермаковой И.В. Исследование показало повышенную смертность крысят первого поколения, недоразвитость выживших крысят, патологические изменения в органах и отсутствие второго поколения. При этом подкармливали ГМ-соей только самок за две недели до спаривания, во время спаривания и лактации. При кормлении ГМ-соей не только самок, но и самцов не удалось получить даже первое поколение. В другом исследовании снижение рождаемости и уменьшение концентрации тестостерона у самцов наблюдалось у хомячков Кэмпбелла при добавлении в их корм семян ГМ-сои (линии 40.3.2).

Несколько лет назад в России бесплодным был каждый 10-й молодой человек, в настоящее время – каждый 6-й, через некоторое время – может быть каждый третий и так далее. Продукты, содержащие ГМ-компоненты, могут быть одной из причин развития бесплодия у подрастающего поколения. Уже существуют убедительные доказательства нарушения стабильности генома растения при встраивании в него чужеродного гена. Всё это может послужить причиной изменения химического состава ГМО и возникновения у него неожиданных, в том числе токсических свойств. Например, для производства пищевой добавки триптофан в США в конце 80-х гг. XX века была создана ГМH-бактерия. Однако вместе с обычным триптофаном, по невыясненной до конца причине, она стала вырабатывать этилен-бис-триптофан, вещество способное вызвать мышечные боли и спазмы дыхательных путей. В результате его употребления заболело 5 тысяч человек, из них – 37 человек умерло, 1500 стали инвалидами. Независимые эксперты утверждают, что генно-модифицированные культуры растений выделяют в 1020 раз больше токсинов, чем обычные организмы.

Сегодня в России официально разрешено к использованию 14 видов пищевой продукции, полученной с помощью трансгенных технологий: 3 линии сои, 6 линий кукурузы, 3 картофеля, 1 линия риса и ещё 1 сахарной свеклы для производства сахара.

соя и её формы (бобы, проростки, концентрат, мука, молоко и т.д.).,
кукуруза и её формы (мука, крупа, попкорн, масло, чипсы, крахмал, сиропы и т. д.),
картофель и его формы (полуфабрикаты, сухое пюре, чипсы, крекеры, мука и т.д.),
томаты и его формы (паста, пюре, соусы, кетчупы и т.д.),
кабачки и продукты, произведённые с их использованием,
сахарная свекла, свекла столовая, сахар, произведённый из сахарной свеклы,
пшеница и продукты, произведенные с её использованием, в том числе хлеб и хлебобулочные изделия,
масло подсолнечное,
рис и продукты, его содержащие (мука, гранулы, хлопья, чипсы),
морковь и продукты, её содержащие,
лук репчатый,
шалот, порей и прочие луковичные овощи.

СПИСОК МЕЖДУНАРОДНЫХ ПРОИЗВОДИТЕЙ, ЗАМЕЧЕНЫХ В ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГМО и огромного количества химии:

Продукты, которые вас убивают, черный список:

McDonald’s , Bonduel, Фруктовый сад, пюре Rich, Coca-Cola, Pepsi, Nestle, Gallina Blanka, Knorr, Lipton, Чипсы Pringles, Приправы Maggi, 7-Up, Dr. Pepper, Cheetos, Pepsi Cherry, Mountain Dew, Minute Maid Orange, Minute Maid Grape, Real Mayonnaise (майонез), Light Mayonnaise (майонез), Low-Fat Mayonnaise (майонез), Компания-производитель Heinz: Ketchup (regular & no salt) (кетчуп), Chili Sauce (Чили соус), Heinz 57 Steak Sauce (соус к мясу). M&M"s, Snickers, Milky Way, Twix, Nestle, Crunch (шоколадно-рисовые хлопья), Milk Chocolate Nestle (шоколад), Nesquik (шоколадный напиток), Cadbury (Cadbury/Hershey"s), Fruit & Nut. Kit-Kat (шоколадный батончик), Kisses (конфеты), Semi-Sweet Baking Chips (печенье), Milk Chocolate Chips (печенье), Reese"s Peanut Butter Cups (арахисовое масло), Special Dark (темный шоколад), Milk Chocolate (молочный шоколад), Chocolate Syrup (шоколадный сироп), Special Dark Chocolate Syrup (шоколадный сироп), Strawberry Syrop (клубничный сироп), Toblerone (шоколад, все виды), Mini Kisses (конфеты), Cracklin" Oat Bran (хлопья), Raisin Bran Crunch (хлопья), Honey Crunch Corn Flakes (хлопья), Just Right Fruit & Nut (хлопья), Nutri-grain (тосты с наполнителем, все виды), Pop Tarts (печенье с начинкой, все вкусы), All-bran Apple Cinnamon/ Blueberry (отруби со вкусом яблока, корицы, голубики), Frosted Flakes (хлопья), Corn Flakes (хлопья), Nescafe (кофе и молоко), Maggi (супы, бульоны, майонез, приправы, картофельное пюре), Nestle (шоколад), Nestea (чай), Nesquik (какао), Knorr (приправы), Lipton (чай), Brooke Bond (чай), Беседа (чай), Calve (майонез, кетчуп),Rama (масло), Пышка (маргарин), Делми (майонез, йогурт, маргарин), Альгида (мороженное), Кофе "Нескафе" (пока обширные плантации такого кофе выращивают только во Вьетнаме), Картофель (от Монсанта США).

Пельмени тоже оказались генетически модифицированы, а конкретно: «Пельмешки без спешки, свинина и говядина», «Пельмени Дарья классические», в «Бифштексах «Вкусные» из говядины» были обнаружены ГМО. Супы Campbell, Детское питание Nestle, Hipp, Danon (йогурты, кефиры, творог, детское питание), МЛ «Микояновский», Hershey (батончики Kit-Kat, шоколад), Lays чипсы, Растишка. Фабрика ’’Большевик’’ (г. Москва) - печенье ’’Юбилейное’’ в технологии приготовления используется ГМО.

При покупке продукции в магазине, по этикеткам можно косвенно определить вероятность содержания ГМО в продукте. Если на маркировке стоит отметка, что продукт произведён в США, и в его составе есть соя, кукуруза, рапс или картофель, то существует очень большой шанс, что он содержит ГМ-компоненты.

Не лучше обстоят дела и с животным миром. Так, около 50% российских местных пород основных сельскохозяйственных видов либо уже исчезли, либо находятся на грани исчезновения. Птицеводы, к примеру, навсегда потеряли одну из красивейших пород кур – павловскую. В ближайшее десятилетие под вопросом своего дальнейшего существования находится от 20% пород свиней, коз, крупного рогатого скота и до 30% пород овец. А всего в мире уже исчезло более 30% крупного рогатого скота. На американском и европейском континентах исчезают целые пчелиные семьи. Во многих регионах США эта проблема охватила почти 90% пчелиных семей. В Германии, Австрии, Испании, Польше и Швейцарии также фиксируют случаи исчезновения пчелиных семей. Манфред Гедерер, глава немецкой профессиональной федерации пчеловодов, констатирует тот факт, что в Германии пчелиные семьи уменьшились на 25%, а в некоторых регионах – даже на 80%. В Швейцарии, по официальным данным, ежегодно исчезает 25% пчёл. Потери пчелиных семей регистрировались и раньше. Однако здесь имеет место уменьшение популяции пчёл не из-за того, что они умирают. Пчёлы просто оставляют свои ульи, а назад не возвращаются. Самая вероятная причина такого поведения этих насекомых – питание пыльцой и нектаром ГМ-растений. Когда пчела заболевает, она улетает, чтобы не заразить весь улей. А это уже слишком серьёзно, ведь пчёлы – это не просто источник мёда. Пчёлы и другие опыляющие насекомые задействованы в размножении большинства растений в мире. Не будет насекомых – планета Земля быстро превратиться в пустыню. «Через четыре года после смерти последней пчелы люди тоже погибнут», – предостерегал в своё время Альберт Эйнштейн.

Как избежать употребления генетически измененных продуктов питания?

Читайте этикетки на продуктах, избегайте компонентов на соевой основе, таких как соевая мука, сыр тофу, соевое масло.
Покупать продукты, на которых написано “100% organic”.

Если на яйцах написано “free range” или “natural”, это может быть не более, чем маркетинговая уловка и продукт является ГМО. Итак, выбираем только продукт, на которых написано 100% organic.

Что обозначают цифры, приклеенные на фрукты и овощи:

4-значное число обозначает обычный продукт, не ГМО
если это 5 -значное число, начинающееся в цифры 8, то перед вами ГМО продукт
если это 5 -значное число, начинающееся в 9 – это органический продукт

Покупайте говядину животного, которое питалось травой (grass fed beef) – рекомендация, относящаяся в большей степени к тем читателям, которых проживают в Северной Америке.

Покупайте по возможности только местные овощи и фрукты.

Покупайте цельные продукты, а не коробки, банки, пакеты. В полуфабрикатах, консервах и пр вы имеете гораздо больше шансов получить ГМО ингредиенты даже не подозревая об этом.

Выращиваете овощи и фрукты сами. Сами-то вы вырастите нормальный урожай, а не ГМО, но при условии, если вы посадили семена не ГМО! ЕДА ДОМАШНЕГО ПРИГОТОВЛЕНИЯ, - хлеб, торты, творог и т.д., вне сомнения, гораздо полезнее для здоровья и более питательны, чем их аналоги промышленного изготовления.

ПОКУПАЙТЕ ДЛЯ СЕБЯ ПРОДУКТЫ ПИТАНИЯ ИЗ НАДЁЖНОГО ИСТОЧНИКА: Сертифицированные органические продукты имеют гораздо меньшую вероятность быть затронутыми генной инженерией. По возможности отдавайте предпочтение органическим, натуральным продуктам.

ИЗБЕГАЙТЕ ресторанов быстрого питания и низкобюджетных продуктов, поскольку генетически изменённые ингредиенты в первую очередь вводятся в более дешёвые сорта.

ХЛЕБОБУЛОЧНЫЕ ИЗДЕЛИЯ: при покупке хлебобулочных изделий, таких, как хлеб, избегайте «добавок для улучшения муки» и «вещества для пропитки теста», которые могут представлять собой смесь генетически изменённых энзимов и добавок. Подобным образом, «аскорбиновая кислота» может быть генетически изменённой производной.

ИЗБЕГАЙТЕ маргарина. Отдавайте предпочтение органическому сливочному маслу.

МОЛОЧНЫЕ ПРОДУКТЫ и мясо животных, которых кормили генетически изменёнными соей и кукурузой, не помечаются на этикетках как таковые - несмотря на свидетельства того, что изменённая ДНК может проникать через стенки кишечника в селезёнку, печень и белые кровяные клетки. По возможности отдавайте предпочтение органическому молоку, маслу, сливкам, творогу ит.п.

ШОКОЛАД может содержать лецитин из генетически изменённой сои, а также «растительный жир» и «сыворотку», затронутые генной инженерией. Поэтому отдавайте предпочтение органическому шоколаду. Весь лецитин представляет собой соевый лецитин. Его кодовый номер - Е322.

ДЕЛАЙТЕ ПОКУПКИ С ОСОБОЙ ОСТОРОЖНОСТЬЮ, когда покупаете такие продукты, как детское питание и готовые завтраки, поскольку они вполне могут содержать в виде добавок витамины и другие компоненты, полученные из генетически изменённых организмов.

ОТНОСИТЕЛЬНО ПИЩЕВЫХ ДОБАВОК ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ, витаминов и лекарств: проверяйте у производителя, поскольку некоторые компоненты могут быть произведены с помощью биотехнологий и представлять опасность. Генетически изменённая пищевая добавка Триптофан привела к смерти 37 потребителей и сделала инвалидами ещё 1500 человек. Кроме этого, за последние 10 лет поступали сообщения о генетически изменённом варианте «человеческого инсулина», вызывающего проблемы у больных диабетом, годами успешно пользовавшихся «животным инсулином».

МЁД. В нескольких сортах меда уже были обнаружены следы ДНК генно-модифицированного масличного рапса. Если на этикетке банки мёда указано: «импортный мёд» или «производство нескольких стран», то можно посоветовать избегать таких сортов. Вместо этого отдавайте предпочтение местному меду или органическому мёду.

СУХОФРУКТЫ. Многие сорта сухофруктов, включая изюм и финики, могут быть покрыты маслом, полученным из генетически изменённой сои. Отдавайте предпочтение органическим сортам сухофруктов или сортам, на этикетке у которых не указано наличие «растительного масла».

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Избегайте всех импортных продуктов из США и Канады. Продукты и изделия, которых следует избегать, включают все фрукты и овощи, мороженое, молоко, сухое молоко, сливочное масло, соевый соус, шоколад, попкорн, жевательную резинку,витамины. Пребывание в США и Канаде почти наверняка приведёт к регулярному потреблению генетически изменённой пищи (включая генетически изменённые свежие фрукты и овощи).

Питайтесь здоровой пищей!

Генетически модифицированные организмы

Сегодня уже трудно найти человека, никогда не слышавшего слов «генетически модифицированные организмы» и «трансгеника». Из научных статей и инженерных проектов трансгенн ые организмы уже перекочевали в карикатуры и анекдоты. Но и по сей день мало кто знает, какие фундаментальные и технические проблемы понадобилось решить для их создания и какие новые проблемы они создают.

У каждого вида живых существ свой уникальный набор генов. В них записаны все врожденные черты несущего их организма: форма листа или цвет перьев, число щупалец или размер ягод. Записаны в виде последовательности определенных молекул - нуклеотидов, играющих роль букв. Это кажется странным - но не более, чем, скажем, цифровое изображение, точно так же записанное в виде некоторого текста на специальном языке.

Однако в разных компьютерах используются разные коды. А вот генетический код одинаков для всех без исключения живых существ. Гены разных видов - это разные тексты, написанные на одном и том же языке, не знающем ни диалектов, ни даже разных шрифтов. Если ген каким-то образом попадет внутрь чужой клетки, ее аппарат уверенно считает с него никогда прежде не виданный белок. Например, наши клетки, зараженные вирусом гриппа, усердно вырабатывают записанные в его генах белки - скажем, нейраминидазу, вызывающую у нас тошноту и головную боль.

Сеанс игры вслепую

Сразу, как только это выяснилось, у ученых возник соблазн поиграть в генетический конструктор: взять ген из одного организма и перенести в другой. Но легко сказать «взять и перенести» - каждая «буква», которыми записан генетический текст, состоит всего из нескольких атомов. Объекты такого размера нельзя увидеть ни в какой микроскоп - их размер намного меньше длины световой волны. А ведь нужно было не только опознать в клетке определенный ген, но и аккуратно вырезать его, перенести внутрь другой клетки, вставить в одну из ее хромосом. И еще сделать так, чтобы он там попал в «считывающее устройство» - ведь в каждый момент в клетке работают лишь немногие из имеющихся в ней генов, и мы до сих пор не вполне понимаем, как она выбирает, какие гены считывать. На обзаведение инструментами, позволяющими хотя бы приступить к решению этих задач, у молекулярной биологии ушло почти двадцать лет.

Первый шаг к созданию трансгенн ого организма - это определение «донорского» гена. Само по себе это не так уж просто: если, скажем, нас интересует производство какого-нибудь вещества - ну, например, аминокислоты триптофана, - нужно выделить и очистить фермент , который его делает, определить его аминокислотную последовательность, «вычислить» по ней последовательность нуклеотидов в соответствующем гене (что не так-то просто: одну аминокислоту могут кодировать несколько сочетаний нуклеотидов) и найти этот ген. Впрочем, соответствие между интересующим разработчика продуктом и ответственным за него геном можно установить и другими путями, и множество генов было идентифи цировано еще до возникновения трансгеники. Что до их расшифровки, то с этой задачей, за решение которой в 70-е годы давали Нобелевские премии, сегодня успешно справляется автоматика.

Но вот нужный ген опознан, прочитан, установлено его место в геном е донора. Теперь надо его вырезать. С этого и начинается собственно генная инженерия . Ножницами для вырезания нужного гена служат специальные ферменты- рестриктазы . Вообще-то ферментов, умеющих разрезать нить ДНК, очень много, но рестриктазы рассекают ее по строго определенному сочетанию букв-нуклеотидов - своему для каждой рестриктазы (а их известно сейчас более сотни). Конечно, никто не гарантирует, что границы интересующего нас участка будут отмечены каким-либо из этих ключевых сочетаний, но, зная текст искомого гена, можно так выбрать рестриктазы, чтобы среди нарезанных ими кусочков были и те, что содержат его целиком. Кроме него в состав этих фрагментов будут, вероятно, входить обрезки соседних участков ДНК, но их можно убрать экзонуклеазами - ферментами, откусывающими по одному нуклеотиду с конца нити ДНК.

Впрочем, в последнее время появился способ скопировать нужный участок, не вырезая его, - полимеразная цепная реакция. Для нее достаточно иметь лишь затравку - маленький кусочек ДНК, соответствующий началу нужного гена. При определенных условиях эта затравка может послужить сигналом для фермента полимеразы - снять копию с гена, начинающегося этим фрагментом. Мало того - когда копия будет готова, полимеразы примутся снимать копии и с нее, и с участка, послужившего ей образцом. Копии начнут множиться лавинообразно, пока в системе не исчерпается запас свободных нуклеотидов. Это выглядит примерно как если бы в собрание сочинений Пушкина подкинули россыпь печатных букв и клочок бумаги с единственной строчкой «У лукоморья дуб зеленый...» - а через короткое время получили бы несколько сот экземпляров полного текста пролога к «Руслану и Людмиле»!

Но вот нужный ген так или иначе выделен. Теперь надо его упаковать в конверт, который доставит его внутрь чужой клетки. Обычно для этого используются природные переносчики генетической информации - вирусы и плазмиды . Последние представляют собой небольшие кольцевые молекулы ДНК, существующие в бактериальных клетках отдельно от их основного геном а. Они способны проникать из одной клетки в другую и служат бактериям чем-то вроде почтовых вирусов, позволяя им передавать друг другу полезные признаки - например, устойчивость к тому или иному антибиотику. Именно эта способность переносить гены из клетки в клетку и сделала плазмиды излюбленным инструментом генной инженерии.

Особенно удобны так называемые Ti-плазмиды, получаемые из микроорганизма Agrobacterium tumefaciens . Эта бактерия поражает стебли и листья некоторых растений, причем ее Ti-плазмиды умеют встраивать часть своей ДНК - несколько генов - в хромосому растительной клетки. Получив такой подарок, клетки начинают бурно делиться, превращаясь в разрастание рыхлой ткани (корончатый галл), и вырабатывать ряд экзотических веществ, которыми и питаются трансформировавшие их бактерии (для прочих почвенных микроорганизмов эти вещества несъедобны). По сути дела, бактерия выступает здесь как биотехнолог, вводя в геном растения гены полезных для себя признаков. Для человека же Ti-плазмиды особенно ценны именно тем, что умеют не просто доставлять нужные гены в растительную клетку, но и встраивать их внутрь ее родных хромосом.

Однако вирусы и плазмиды почти никогда не используются в биотехнологии в своем натуральном виде. Например, Ti-плазмида содержит гены растительных гормонов, заставляющих клетки растения разрастаться в рыхлую опухоль и не дающих им специализироваться - в то время как разработчики должны вырастить из генно-модифицированной клетки целое растение. Другие гены Ti-плазмиды кодируют ферменты, синтезирующие бактериальную еду - если их оставить, часть ресурсов будущего трансгенн ого растения будет уходить на производство этих ненужных человеку веществ. Кроме того, все эти гены занимают место, а оно в генетических «конвертах» дорого - увеличение размера участка ДНК, который надо доставить в клетку-мишень, резко снижает вероятность успеха. Так что перед использованием из Ti-плазмиды (как и из любого другого генетического переносчика) уже знакомыми нам инструментами вырезается всё лишнее - остаются только гены, обеспечивающие доставку «груза» по назначеннию.Такие искусственные конструкции для переноса генов на биотехнологическом жаргоне называются «векторами». Иногда, впрочем, в процессе превращения плазмиды или вируса в вектор в них кое-что и добавляют. Так, например, в векторы, созданные на основе Ti-плазмиды, добавлены регуляторные участки, позволяющие им размножаться в клетках кишечной палочки, выращивать которую в лаборатории куда проще, чем Agrobacterium tumefaciens , питающийся редкими аминокислотами.

Векторы, созданные из природных переносчиков генетической информации, решают за конструкторов еще одну задачу. Как уже говорилось, мало перенести нужный ген в другую клетку - надо еще, чтобы он там начал работать. У каждого организма есть тонкая и сложная система регуляции активности генов, следящая за тем, чтобы работали лишь те гены, продукт которых необходим в данный момент. Продукт же чужого гена клетке не нужен по определению, и никаких резонов считывать этот ген у нее нет.

С той же проблемой столкнулись когда-то и вирусы, для которых это вопрос жизни и смерти: не убедив клетку немедленно начать их считывать, они не смогут размножиться. Поэтому структурные гены вируса снабжены промотором - участком ДНК, который ферментными системами клетки воспринимается как команда начать считывание. Промотор - обычный элемент любого генетического аппарата, свои промоторы есть и у клетки-хозяина, которая регулирует активность генов, открывая и закрывая их промоторы для считывающих ферментов. Однако вирусные промоторы не подчиняются клеточным регуляторам и всегда открыты для ферментов. Так же ведут себя промоторы вышеупомянутой Ti-плазмиды. При этом один промотор заставляет клетку считывать целый ряд примыкающих к нему генов. Вектор с таким промотором не только вставляет нужные генетические тексты в геном клетки-мишени, но и заставляет ее немедленно приступить к их чтению.

Закладка «письма» в «конверт» происходит так: вектор, физически представляющий собой кольцевую молекулу ДНК, разрезают в нужном месте рестриктазами, приводят в контакт с копией выделенного гена и добавляют сшивающий фермент - лигазу. Она соединяет два отрезка ДНК - ген и вектор - снова в колечко. Теперь остается только внедрить полученную рекомбинантную ДНК в клетку-мишень. Как мы уже знаем, векторы умеют делать это сами, но им можно помочь, повысив проницаемость клеточной мембраны с помощью некоторых солей или электрического тока. Если мишенью является бактерия, то не обязательно даже встраивать нужный ген в основной геном - он может работать и в плазмиде-векторе...

Тут возникает очередная трудность: молекулярные конструкторы работают сразу с большим количеством объектов - генов, векторов, клеток-мишеней. Понятно, что каждая операция имеет не стопроцентный выход, и в итоге далеко не все клетки-мишени получают донорский ген. Трансгенн ые клетки нужно отделить от неизмененных. Для этого еще при создании рекомбинантной ДНК в вектор вместе с нужным геном встраивают ген устойчивости к какому-нибудь антибиотику. А после воздействия таких векторов клетки-мишени высевают на питательную среду, содержащую этот антибиотик. Тогда все клетки, в которые вектор не внедрился или не работает, погибнут, и останутся только трансгенн ые.

Если объектом работы были микроорганизмы, то задача выполнена: создана популяция трансгенн ых клеток, которые теперь нужно только размножить. С растениями сложнее: из культур ы клеток надо вырастить целостный организм. Но делать это растениеводы научились задолго до появления генной инженерии. Сложнее всего с животными: у них генной модификации приходится подвергать оплодотворенные яйцеклетки, причем при работе с млекопитающими их еще надо потом имплантировать суррогатной матери. Именно поэтому трансгенн ых животных создано во много раз меньше, чем растений и микробов. А до массового коммерческого разведения пока не дошло ни одно. Впрочем, последнее обстоятельство, возможно, имеет и другие причины.

Доверяй, но проверяй

Доводы против трансгенн ых организмов и продуктов в огромной степени состоят из «черного пиара», порожденного конкурентной борьбой агропромышленных корпораций, а также принципиально не проверяемых религиозно-идеологических утверждений (вроде тезиса о «вмешательстве в божественный замысел») и обычных бытовых страхов перед неизвестным. Но помимо этой информационной грязи в дискуссиях о безопасности ГМО можно разглядеть и реальные проблемы.

Самая серьезная из них - это угроза естественному биоразнообразию. Пыльца с ГМ-растений может попадать на цветы их диких предков, выпуская тем самым чужой ген в свободное плавание по дикой популяции. Если этот ген обеспечивает своим обладателям какое-нибудь жизненное преимущество (а ГМ-сорта часто отличаются от традиционных именно устойчивостью к засухе, морозу, вредителям и т. д.), то он очень быстро распространится в дикой популяции, полностью вытеснив дикую форму, - и мы, по сути дела, потеряем один из видов живых существ, восстановить который потом будет невозможно никакими мерами. То, что на месте утраченного вида будут расти его трансгенн ые родственники, дела не меняет: домашние лошади и коровы не могут заменить нам своих истребленных предков - тарпана и тура .

Впрочем, культур ные растения часто могут скрещиваться не только со своими прямыми предками, но и с близкородственными видами, многие из которых - злостные сорняки. Если к ним попадет, скажем, ген устойчивости к гербициду (а более половины всех промышленно выращиваемых в мире ГМ-растений - это сорта, устойчивые к препарату «раундап»), получится «суперсорняк», бороться с которым будет очень сложно.

Реальный способ предотвращения этих эффектов был предложен еще в 1998 году, когда лидер трансгенн ых технологий в растениеводстве компания Monsanto разработала сорт ГМ-пшеницы, который помимо устойчивости к вредителям обладал также специальным геном -терминатором: содержащие его зерна по вкусовым и питательным свойствам ничем не отличались от обычных, но при высевании не прорастали. Бесплодными были и гибриды этого сорта с традиционными пшеницами, что исключало бесконтрольное распространение трансгенн ого наследственного материала. Компанию тут же обвинили в попытке «подсадить» фермеров на ежегодные закупки семян, и на следующий год она заявила об отказе от вывода на рынок технологии гена-терминатора. Однако биотехнологи не оставили эту многообещающую идею: в нескольких лабораториях созданы хитрые генетические механизмы, позволяющие ГМ-растениям успешно скрещиваться между собой, но делающие бесплодными семена, у которых только один из родителей был трансгенн ым.

Еще острее проблема предотвращения выхода сконструированных генотипов в окружающую среду стоит, если трансгенн ые технологии применяются к животным. Рыбоводы знают: если рыбное хозяйство использует естественный водоем, то как его ни ограждай, а рано или поздно тот вид, который в нем выращивают, будет встречаться по всей реке. Между тем сейчас из уже созданных ГМ-животных ближе всего к коммерческому использованию быстрорастущий трансгенн ый лосось компании Aqua Bounty. С самого начала в его геном е было изменено число хромосом. Это позволяет исключить его скрещивание с рыбами из природных популяций - но не размножение его в природных водоемах, если он в них попадет.

Пока, однако, прецедентов генетического загрязнения окружающей среды не зафиксировано - известны только случаи появления трансгенн ых растений на полях, засеянных обычными сортами (обычно за счет переноса пыльцы). Хотя масштабы разведения трансгенн ых организмов уже сейчас огромны (помимо сельского хозяйства ГМО широко применяются в фармацевтической промышленности - в развитых странах многие препараты белковой природы, в том числе такие важнейшие, как интерферон и инсулин, производятся микроорганизмами, которым вставлены соответствующие человеческие гены), и наблюдения за ними были тщательными, а порой и пристрастными (стоит заметить, что в России пока не принят закон, разрешающий выращивать ГМ-культур ы, однако можно использовать импортные трансгенн ые культур ы; для этого продукт должен пройти медико-биологическую, медико-генетическую и технологическую экспертизы. - Ред. ). Не подтвердились и другие теор етические опасения, высказывавшиеся специалистами на заре «трансгенн ой эры». Предполагалось, например, что внедренный ген в чуждом для себя окружении может оказаться неустойчивым, склонным покидать «новую родину» и посредством вирусов распространяться по другим организмам. Вообще-то такое происходит и с «родными» генами, но ожидалось, что донорские гены будут делать это гораздо чаще. Однако прямые исследования интенсивности «горизонтального переноса» (так генетики называют обмен генетическим материалом между организмами разных видов) не выявили каких-либо отличий трансгенн ых сортов и штаммов от обычных.

Немало подозрений вызвало и то, что большинство трансгенн ых организмов несет в себе гены устойчивости к антибиотикам. Само собой напрашивалось предположение, что при поедании продуктов из таких ГМО эти гены могут быть переданы бактериям, находящимся в теле человека. Пусть даже не болезнетворным, а симбиотическим, вроде кишечной палочки, - бывает, что обычная микрофлора человеческого организма вдруг становится патогенной, и если мятежные бактерии окажутся устойчивыми к антибиотику, это сильно затруднит лечение. В начале 90-х даже появились работы, в которых сообщалось о том, что у людей, употреблявших ГМ-продукты, устойчивость патогенных микроорганизмов к антибиотикам обнаруживается чаще. Однако более тщательные исследования не подтвердили этого эффекта. Вообще до сих пор все сообщения о вреде, нанесенном людям или животным употреблением ГМ-пищи, оказывались либо выдумкой, либо неверной интерпретацией фактов. Скажем, в выступлениях против использования ГМО до сих пор встречаются ссылки на канцерогенность популярного производителя аспартама, производимого при помощи трансгенн ых бактерий. На самом деле аспартам первоначально производился двумя способами: биотехнологическим и чисто химическим. К настоящему времени второй способ полностью вытеснил первый, и весь производимый сегодня в мире аспартам - синтетический. Его канцерогенность от этого, естественно, никуда не делась, но она, как и следовало ожидать, связана со свойствами самого вещества. А не со способом его получения и уж тем более - не с трансгенн остью производящих его бактерий.

Другое дело, когда объектом генно-инженерных манипуляций становится сам человек. В последние годы большие надежды медиков были связаны с генной терапией, позволяющей исправлять генетические дефекты в клетках человеческого тела. Такое лечение уже применялось при некоторых заболеваниях - в частности, при комбинированном врожденном иммунодефиците. Эта болезнь исключает развитие у ребенка иммунной системы, обрекая его на смерть от первой попавшейся инфекции. До появления генной терапии медицина ничем не могла помочь таким младенцам.

Однако программа генно-терапевтического лечения этой болезни была закрыта в 2002 году, когда у двух из проходивших ее 11 детей была обнаружена лейкемия. Видимо, это не было случайным совпадением. Вектор с доставляемыми генами может внедриться в любой участок геном а, и у пострадавших малышей он оказался соседом гена LMO2, о котором давно известно, что его избыточная активность (которую вполне может обеспечить входящий в состав вектора мощный вирусный промотор) приводит к лейкемии. Конечно, вероятность того, что вектор внедрится именно рядом с LMO2 или другим протоонкогеном , весьма мала. Но каждому пациенту вводили примерно миллион «генетически отремонтированных» клеток, а для развития лейкемии может хватить и одного рокового попадания.

Этой истории оказалось достаточно, чтобы скомпрометировать применение в медицине вирусных векторов - но не саму идею генной терапии. Сегодня медики рассматривают возможность безвирусной доставки в клетку нужных генов. В биотехнологии такие методы давно известны: например, использование липосом (жировых пузырьков-капсул, способных проникать через клеточную мембрану) или «генной пушки» - прямого обстрела клеток микрочастицами золота с зафиксированными на их поверхности генами. Правда, эти пути свободны не только от опасностей, но и от удобств векторного переноса: вероятность встраивания переносимого таким образом гена в хромосому клетки-мишени намного меньше и при этом нет никаких гарантий, что даже в случае успешного попадания он начнет там работать. Тем не менее, по единодушному мнению медицинского сообщества, через 10-15 лет «генетический ремонт» превратится в массовую процедуру.

Конечно, никто не может сказать, что ему известны все последствия использования трансгенн ых технологий и что они ни при каких условиях не могут принести вреда. Но ведь любое из великих изобретений, легших в основу человеческой цивилизации, - огонь, топор, домашние животные, колесо, лодка - никогда не было абсолютно безопасным, и никто не мог предвидеть всех последствий его применения.

Верстовые столбы

1944 - Эвери, Мак-Леод и Маккарти показали, что «вещество наследственности» - это ДНК.

1953 - Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик определили структуру молекулы ДНК - двойную спираль.

1961-1966 - расшифрован генетический код - принцип записи в ДНК и РНК последовательности аминокислот в белках.

1970 - выделена первая рестриктаза.

1973 - Гобинда Корана синтезировал полноразмерный ген; Герберт Бойер и Стэнли Коэн предложили стратегию создания рекомбинантных ДНК.

1976-1977 - разработаны методы определения нуклеотидных последовательностей (секвенирования) любых ДНК.

1978 - фирма Genentech выпустила рекомбинантный инсулин, производимый человеческим геном , введенным в бактериальную клетку.

1980 - Верховный суд США вынес вердикт о законности патентования трансгенн ых микроорганизмов.

1981 - поступили в продажу автоматические синтезаторы ДНК.

1982 - в США впервые поданы заявки на проведение полевых испытаний трансгенн ых организмов; в Европе разрешена первая вакцина для животных, полученная методами генной инженерии.

1983 - для трансформации растений применены гибридные Ti-плазмиды; компания Monsanto начала создание трансгенн ых растений.

1985-1988 - разработан метод полимеразной цепной реакции (ПЦР).

1990 - в США утвержден план испытаний генной терапии с использованием человеческих клеток; официально начаты работы над всемирным проектом «Геном человека» (завершен в 2000 году).

1994 - получено первое разрешение на возделывание трансгенн ого растения (помидора сорта FlavrSavr).

1996 - началось массовое выращивание трансгенн ых растений.

1998 - Европейский Союз ввел мораторий на регистрацию новых ГМ-культур , действовавший до 2002 года.

2000 - принят Картахенский протокол по биобезопасности (вступил в силу в 2003 году), установивший наиболее общие международные нормы обращения с трансгенн ыми организмами.

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

Что такое ГМО? Генетически модифицированный организм (ГМО ) - живой организм, генетическая составляющая которого при помощи методов генной инженерии была искусственно изменена. Как правило, подобные изменения используются в научных или сельскохозяйственных целях. Генетическая модификация (ГМ ) отличается от природного, характерного для искусственного и естественного мутагенеза целенаправленным вмешательством в живого организма.

Основным видом получения в настоящее время является внедрение трансгенов.

Из истории.

Появление ГМО было обусловлено открытием и созданием первых рекомбинантных бактерий в 1973. Это привело к противоречиям в научном сообществе, к появлению потенциальных рисков исходящих от генной инженерии, которые в 1975 году на Конференции Asilomar были подробно обсуждены. Одна из главных рекомендаций от этой встречи была то, что должен быть установлен правительственный надзор над рекомбинантным исследованием ДНК , чтобы можно было считать эту технологию безопасной. Герберт Бойер тогда основал первую компанию по использованию рекомбинантной технологии ДНК (Genentech) и в 1978 году компания объявила о создании продукта, который вырабатывает человеческий инсулин.

В 1986 году полевые тесты над генетически спроектированными бактериями, которые бы смогли защитить растения от заморозков разработанные маленькой компании биотехнологий под названием “Продвинутые генетические науки Окленда” (штат Калифорния) неоднократно отсрочивались противниками биотехнологии.

В конце 1980-х и в начале 1990-х, руководство по оценке безопасности генетически спроектированных растений и продуктов появилось из организаций FAO и WHO.

В конце 1980-х в Канаде и США началось небольшое экспериментальное производство генетически модифицированных (ГМ ) растений. Первые одобрения для крупномасштабного, коммерческого культивирования были даны в середине 1990-х. С этого времени ежегодно увеличивается количество фермеров во всем мире использующих .

Проблемы, решаемые появлением ГМО.

Появление ГМО рассматривается учеными как один из видов по селекции растений и животных. Другие же ученые считают, что генная инженерия - тупиковая ветвь классической селекции, потому, что ГМО не является продуктом искусственного отбора, а именно планомерного и долговременного выращивания нового сорта (вида) живого организма путем природного размножения, и фактически представляет собой искусственно созданный в лабораторных условиях новый организм .

В большинстве случаев использование ГМО значительно повышает урожайность. Существует мнение, что при нынешних темпах роста населения земли только ГМО может справиться с угрозой голода, потому что таким способом можно существенно увеличить урожайность и качество продуктов. Другие ученые – противники ГМО, считают, что существующие развитые технологии по выведению новых сортов растений и животных, обработке земли способны прокормить стремительно увеличивающееся население планеты.

Способы получения ГМО.
Последовательность создания ГМ-образцов:
1. Выращивание необходимого гена.
2. Введение этого гена в ДНК организма-донора.
3. Перенос ДНК с геном в проектируемый организм .
4. Приживание клеток в организме.
5. Отсев модифицированных организмов, которые не прошли успешную модификацию.

Сейчас процесс производства генов хорошо налажен и в большинстве случаев автоматизирован. Разработаны специальные лаборатории, в которых при помощи аппаратов управляемых компьютерами контролируется процессы синтеза необходимых нуклеотидных последовательностей. Такие аппараты воспроизводят отрезки ДНК по длине до 100-120 азотистых оснований (олигонуклеотиды).

Чтобы вставить полученный ген в вектор (организм-донор), используется ферменты - лигазы и рестриктазы. При помощи рестриктаз вектор и ген можно разрезать на отдельные кусочки. При помощи лигаз подобные кусочки можно “сращивать”, объединять в совершенно другой комбинации, создавая тем самым совершенно новый ген или внедряя его в донорский организм .

Техника внедрения генов в бактерии была принята на вооружение генной инженерии после того, как некий Фредерик Гриффит открыл бактериальную трансформацию. В основе этого явления положен обычный половой процесс, который сопровождается у бактерий обменом небольшого количества фрагментов между плазмидами и нехромосомной ДНК . Плазмидная технология легла в основу внедрения искусственных генов в клетки бактерий.

Для внедрения полученного гена в геном клеток животных и растений пользуются процессом трансфекции. После модификации одноклеточных или клеток многоклеточных организмов, начинается этап клонирования, то есть процесс отбора организмов и их потомков, которые успешно прошли генетическую модификацию. Если требуется получить многоклеточные организмы, то измененные клетки в результате генетической модификации используют у растений в качестве вегетативного размножения, у животных их вводят в бластоцисты суррогатной матери. В итоге рождается потомство с измененным генофоном или же нет, снова отбирают те, которым присущи ожидаемые характеристики и снова скрещивают между собой до появления стойкого потомства.

Применение ГМО.

Применение ГМО в науке.

Сейчас генетически модифицированные организмы достаточно широко используются в прикладных и фундаментальных научных исследованиях. С их помощью исследуются закономерности возникновения и развития заболеваний, таких как рак, болезнь Альцгеймера, процессы регенерации и старения, исследуются процессы, проходящие в нервной системе, решаются другие проблемы актуальные в медицине и биологии.

Применение ГМО в медицине.

С 1982 года в прикладной медицине используются генетически модифицированные организмы. В этом году был зарегистрирован в качестве лекарства инсулин человека, полученный при помощи -бактерий.

В настоящее время ведутся исследования по получению с помощью ГМ- растенийлекарств и вакцин против таких болезней как чума и ВИЧ. Проходит испытания проинсулин, полученный из ГМ-сафлора. Прошло успешно испытания и получило одобрение к использованию лекарство от тромбозов, полученное из молока генетически модифицированных коз. Получило очень бурное развитие такое направление медицины как генотерапия. В основе этого направления медицины лежит модификация генома соматических клеток человека. Сейчас генотерапия выступает основным методом борьбы ряда заболеваний. Так, например, еще в 1999 году каждый 4-й ребенок, заболевший (severe combined immune deficiency) успешно лечился при помощи генной терапии. Так же генотерапию планируется использовать в качестве одного из способов борьбы с процессами старения.

Применение ГМО в сельском хозяйстве.

В сельском хозяйстве генная инженерия используется в качестве создания новых сортов растений, переносящих засуху, низкие температуры, устойчивых к вредителям, обладающих лучшими вкусовыми и ростовыми качествами. Полученные новые породы среди животных отличаются повышенной продуктивностью и ускоренным ростом. На данный момент уже созданы новые сорта растений отличающихся наибольшею калорийностью и содержанием необходимого количества микроэлементов для организма человека. Проходят испытания новых пород генетически модифицированных деревьев, у которых повышенное содержание целлюлозы и быстрый рост.

Другие направления применения ГМО.

Уже разрабатываются растения, которые можно было бы использовать в качестве биологически чистого топлива.

В начале 2003 года на рынке появился первый генетически модифицированный организм – GloFish, созданный в эстетических целях. Благодаря только генной инженерии аквариумная рыбка Данио рерио пользующаяся огромной популярностью приобрела несколько полос флуоресцентных ярких цветов на своем брюшке.

В 2009 году появляется в продаже новый сорт роз “Applause” с синими лепестками. С появлением этих роз сбылась мечта многих селекционеров безуспешно пытающихся вывести розы с синими лепестками.

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.

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.

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.