Генетичне модифікування

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Генетичне модифікування

Історія генетичного модифікування почалася в 1972 р., коли американський учений Пол Берг (Стенфордський університет) вперше об'єднав у пробірці в єдине ціле два гени, виділені з різних організмів (бактерії і онкогенного вірусу мавпи). Він отримав рекомбінацію ДНК, яка не могла утворитися в природі. Така ДНК була внесена в бактеріальні клітини - був створений перший трансгенний організм.

Потім пішло створення бактерій, що несуть гени мушки дрозофіли, кролика, людини.

Трансгенні організми отримали різноманітні назви: рекомбінантні, живі змінені, генетично модифіковані, генно-інженерні, химерні.

Поява нових організмів стурбувало багатьох вчених. Вони, в тому числі і Берг, опублікували в журналі "Сайєнс" лист із проханням призупинити роботи з генної інженерії до виявлення безпеки трансгенних організмів і розробки правил безпеки роботи з ними. Передбачалося, що штучно створені людиною організми можуть бути небезпечними для нині існуючих. Поява їх у природі може викликати їх безконтрольне розмноження, витіснення ними природних мешканців. Не виключено, що трансгенні організми можуть викликати епідемії не відомих раніше хвороб рослин, тварин і людини, порушити рівновагу в природі, хаотично переносити гени. Виникли дискусії: моральні, релігійні, етичні, політичні.

Британські журналісти охрестили генетично модифіковані продукти (отримані з трансгенних організмів) "їжею Франкенштейна".

На генно-інженерні роботи було накладено нетривалий мораторій. Після створення правил безпеки роботи з генетично модифікованими організмами, з 1976 р., заборону було знято. Спочатку роботи проводилися в обстановці суворої безпеки в спеціальних спорудах. Однак за 30 років роботи не було створено нічого небезпечного, тому поступово запобіжні заходи були знижені.

Виникла нова галузь промисловості - трансгенна технологія. Вона заснована на конструюванні та застосуванні трансгенних організмів. Тільки в США існує понад 2500 фірм, які застосовують трансгенні технології. У них працюють висококваліфіковані фахівці, що конструюють організми на основі вірусів, грибів, рослин і тварин.

Розробники трансгенних технологій розглядають генно-інженерний спосіб створення сільськогосподарських культур як удосконалене схрещування, що значно скорочує терміни створення поліпшених сортів рослин. Супротивники трансгенних технологій вважають, що традиційна селекція проводиться між сортами одного або декількох близьких видів, а це всі встановлені протягом тривалого періоду часу межі між живими організмами. Це призводить до появи принципово нових організмів із зміненою програмою спадковості. Їх пилок і насіння неминуче проникнуть в природне середовище і викличуть незворотні зміни, наслідки яких непередбачувані. Крім того, трансгенні технології недостатньо досконалі. Процес вбудовування нового гена недостатньо точним, тобто неможливо передбачити місце нового гена в геномі. Впроваджений ген може змінити функції генів клткі-господаря, викликати синтез нових речовин, побічні ефекти, пов'язані з плейотропних (множинним) дією генів, та ін

Передбачається, що трансгенні рослини безпечні для навколишнього середовища. За останні 15 років польові випробування пройшли 25000 трансгенних культур. Першими комерційними трансгенами були помідори сорту "Флавр завра", створені компанією "Калга". Вони з'явилися в 1994 р. супермаркетах США. Однак проблеми з виробництвом їх і транспортуванням призвели до того, що сорт зняли з продажу. Потім були отримані багато сортів самих різних сільськогосподарських культур. Найбільш поширеною культурою є соя. Комерційне вирощування її трансгенів розпочато з 1995 р. На другому місці - кукурудза, на третьому - бавовна, а потім - олійний ріпак, тютюн, картопля та ін

Перевага трансгенних рослин полягає в тому, що вони вирощуються без застосування хімікатів. Широко застосовується тип інсектицидних трансгенних рослин, які несуть ген бактерій, що сприяють поразці шкідників кукурудзи (кукурудзяного стеблового метелика), картоплі (колорадського жука) і бавовнику. Інсектицидний бактеріальний токсин, який синтезується рослиною, нешкідливий для людини і тварин. Тому застосування інсектицидних трансгенних рослин може підвищити чистий дохід на 35% в порівнянні з немодифікованими рослинами. З випробуваних модифікованих рослин 40% - стійкі до вірусів, 25% - стійкі до гербіцидів, 25% - стійкі до шкідливих комах.

Генетично модифіковані рослини мають ряд переваг. Вони менш вибагливі, більш стійкі до хвороб, комах-шкідників, до пестицидів, відрізняються підвищеною врожайністю. Одержувані з них продукти довше зберігаються, мають кращий товарний вигляд, володіють підвищеною харчовою цінністю. Наприклад, рослинне масло з трансгенних кукурудзи, сої та рапсу має знижену кількість насичених жирів. У трансгенних картоплі і кукурудзі міститься менше води і більше крохмалю. З такої картоплі отримують повітряні чіпси, картопля фрі. При цьому потрібно менше масла для смаження. Такі продукти легше засвоюються організмом.

У 1999 р. був отриманий трансгенний "золотий рис" з підвищеним вмістом каротину. Він служить для профілактики сліпоти дітей країн, що розвиваються, де є основним продуктом харчування.

Світові лідери у вирощуванні трансгенних рослин - США, Аргентина, Канада і Китай. За 12 років у США було вирощено 3500 млрд т трансгенних рослин. Масові посіви таких рослин у країнах ЄС та Росії заборонені. Країни ЄС проти продуктів, отриманих шляхом генетичної модифікації. До Росії та Україні ввозяться деякі модифіковані продукти: соя, кукурудза і картопля.

Генетично модифіковані рослини широко використовують для виробництва продуктів харчування і харчових добавок. Наприклад, соєвий лецитин (Е322) застосовується як емульгатор і стабілізатор в кондитерській промисловості, а шкурки соєвих бобів - при виробництві пластівців, закусок, висівок. Модифікована соя широко використовується в харчовій промисловості як дешевий наповнювач (входить до складу таких продуктів, як ковбаса, хліб, шоколад і ін.) Модифіковані картопля і кукурудза застосовуються для приготування чіпсів, а також крохмалю, використовуваного як загусник, студнеоброзователя, желирующих речовин в хлібопекарській та кондитерській промисловостях. Їх використовують також у виробництві багатьох кетчупів, соусів, майонезів. Модифіковане кукурудзяна і ріпакову олію застосовують у вигляді добавок у маргарин, випічку, бісквіти.

Перспективним напрямком вважається застосування трансгенних продуктів у імунопрофілактики. Так, вже отримано тютюн, в генетичному коді якого знаходиться людський ген, відповідальний за вироблення антитіл проти вірусу кору. У найближчому майбутньому будуть створені рослини з противірусними генами тварин і людини.

Фахівці Грінпісу підготували список продуктів, які можуть містити трансгенні продукти, із зазначенням компаній-виробників. До них відносяться: шоколадні вироби Марс, Снікерс, Твікс, безалкогольні напої Кока-Кола, Пепсі, Ко-ла, шоколадний напій Несквік, соуси Кнорр, чай Ліптон, жувальна гумка Стіморол та ін Зі списками ознайомитися кожен користувач системи інтернет.

Основним питанням для дискусій залишається питання про безпеку трансгенних продуктів для організму і навколишнього середовища. Від природних трансгенні продукти проходять тестування на токсичність і алергенність. Однак не існує абсолютно надійних методів перевірки на нешкідливість. В останні роки з'явилися свідчення про їх негативний вплив на живі організми.

У квітні 1998 р. британський професор Арпад Пуштай, який працював у Державному інституті Роветт міста Абердін, в телевізійному інтерв'ю заявив, що в організмі щурів, що харчувалися трансгенною картоплею, відбулися незворотні зміни. Тварини почали страждати пригніченням імунної системи, спостерігалися різні порушення роботи внутрішніх органів. Вченої звільнили за розповсюдження нібито неправдивої інформації.

Незалежна група з 20 учених вивчила роботу А. пушту. У лютому 1999 р. вона опублікувала висновок, в якому підтверджувала достовірність отриманих результатів. Після цього міністерство сільського господарства Великобританії розглянуло питання про заборону продажу гнетіческі модифікованих продуктів без всебічного дослідження та ліцензування.

Приблизно в цей же час в Йоркській лабораторії харчування було виявлено, що при вживанні модифікованої сої за останні два роки ускладнилися проблеми алергії і травлення. Причому один із сортів сої небезпечний для людей, які страждають алергією на горіхи. Компанія - виробник насіння ввела в соєву ДНК ген бразильського горіха. Його запасающий білок багатий амінокислотами, цистеїном і метіоніном. Постраждалі отримали від компанії компенсацію, а проект по модифікації був згорнутий.

Трансгенні продукти можуть виробляти й токсичні речовини. Наприклад, після декількох років застосування харчової добавки аспартам (Е951), допущеної до застосування в харчовій і фармацевтичній промисловості більш ніж в 100 країнах, з'явилися відомості про серйозні побічні ефекти. Аспартам солодше цукру в 200 разів, тому використовувався як підсолоджувач (але не цукрозамінник, який за своєю природою є вуглеводом і володіє високою калорійністю) самостійно або в складі сумішей підсолоджувачів ("сладекс", "аспарвіт", "сламікс" і т. п. ). За хімічною будовою - це метілізірованний дипептид, який складається із залишків двох амінокислот (аспарагінової кислоти і фенілаланіну). Аспартам рекомендували хворим на цукровий діабет, для профілактики карієсу, застосовували при виробництві більш ніж 5000 видів продукції (молочних десертів, йогуртів, жувальної гумки і т. п.), особливо не вимагає теплової обробки.

При тривалому впливі температури вище 30 0 С компоненти аспартама роз'єднуються. Метанол перетворюється на формальдегід (отруйний, викликає згортання білків), а потім - в мурашину кислоту. Метаноловій токсичність викликає симптоми, схожі з симптомами розсіяного склерозу, але на відміну від останнього захворювання є смертельною.

Фенілаланін, що входить до складу аспартама, згідно з останніми дотижения медицини, можуть засвоювати ефективно навіть не всі здорові люди. Додаткове введення фенілаланіну значно підвищує його рівень у крові і представляє серйозну небезпеку для роботи мозку. Аспартам протипоказаний хворим на фенілкетонурію (спадковим захворюванням). Популярні газети в США назвали аспартам "солодкої отрутою".

Переміщення генів через трансгенні продукти є реальною загрозою. Про це свідчать експерименти з переміщенням генів, що забезпечують стійкість до антибіотиків, проведені Гаррі Гільбертом з колегами з університету Ньюкасла і опублікованих Агентством харчових стандартів безпеки Великобританії. Експеримент проводили на добровольцях (12 здорових і 7 - з хірургічно віддаленої товстою кишкою). Їх годували гамбургерами і поїли молочними коктейлями, що містять модифіковану сою. Аналізи екскрементів показали, що у здорових людей бактерії не містили модифікованої ДНК, тоді як бактерії добровольців з віддаленої товстою кишкою мали таку ДНК. Вчені припустили, що ДНК зберігається в тонкому кишечнику, але руйнується повністю в товстому.

Застосування у модифікованих продуктах генів, що забезпечують стійкість до антибіотиків (томатів, стійких до канаміцину, кукурудзи - до ампіциліну), може призвести до потрапляння їх у геном бактерій, що живуть у кишечнику людини і тварин. З фекаліями бактерії будуть виведені назовні, а звідти гени передадуться хвороботворних мікроорганізмів. Це призведе до появи нових мікроорганізмів, стійких до всіх наявних лікарських препаратів.

Згідно з Протоколом про біобезпеку до Конвенції про біологічне різноманіття ООН, повинна бути доведена безпека генетично модифікованих організмів і лише потім визнана їх придатність.

У багатьох країнах існує правила, що дозволяють наявність тільки певного невеликого вмісту в продуктах трансгенного матеріалу (наприклад, в країнах ЄС - до 1%). Незважаючи на заборони, генетично модифіковані продукти з належною маркуванням і без неї постійно проникають на ринок. Можлива небезпека таких продуктів остаточно не виявлено, однак може вплинути на майбутнє.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Стаття
34.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Модифікування ПАН волокна з метою зниження горючості
Генетичне майбутнє людства
Медико-генетичне консультування
Перенесення генетичного матеріалу і генетичне картування у актиноміцетів
© Усі права захищені
написати до нас