Генетично модифіковані організми в ковбасних виробах

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

скачати

Курсова робота

Генетично модифіковані організми в ковбасних виробах

Зміст

I. Огляд літератури

Коротка історія виникнення генетично модифікованих організмів

Позитивні і негативні сторони ГМО

Законодавство у сфері ГМО

II. Матеріали, методи дослідження та способи отримання трансгенних тварин і рослин

Отримання трансгенних тварин

Способи отримання ГМ мікроорганізмів

Отримання трансгенних рослин

- монолитных колонок для выделения ДНК Виявлення ГМ-продуктів за допомогою З IM - монолітних колонок для виділення ДНК

Способи виявлення ГМ-інгредієнтів в ковбасі

Список використаної літератури

I. Огляд літератури

Що таке ГМО (трансгени)?

Генетично модифіковані організми (трансгени, ГМО) - це організми (бактерії, рослини, тварини), в які були штучно, неможливим у природі способом, впроваджені гени інших організмів.

ГМО об'єднують три групи організмів - генетично модифіковані мікроорганізми (ГММ), тварини (ГМТ) та рослини (ГМР).

Технологію, що дозволяє створити ГМО - генну інженерію - часто називають сучасною біотехнологією. Ця технологія має великі перспективи в самих різних сферах людського життя. Однак при цьому, як і будь-яка інша, вона повинна застосовуватися з обережністю і метою її впровадження не повинно бути лише отримання прибутку.

Генна інженерія вже багато років з успіхом застосовується в медицині. Наприклад, за допомогою трансгенної бактерії виробляється людський інсулін, який вже врятував сотні тисяч людських життів. У таких випадках ГМО знаходяться в закритому просторі лабораторії і ніяк не взаємодіють з навколишнім середовищем, а кінцевим продуктом є не сам ГМО (наприклад, бактерія зі зміненим генетичним кодом), а його похідне - тобто, як в даному випадку, інсулін. Щодо подібного використання ГМО у більшості суспільства побоювань немає.

Але все ж найбільш масово ця технологія застосовується в сільському господарстві. І в цьому випадку з ГМО (а не з його похідними) стикаються в звичайному житті кожна людина і фактично щодня. Крім того, ці нові організми потрапляють в навколишнє середовище. Наприклад, створений картоплю, що має ген земляної бактерії Bt, який надає йому стійкості до колорадського жука. Сільськогосподарські ГМ-культури вирощуються у відритому грунті і взаємодіють з навколишнім середовищем, є продуктом, який йде в їжу людині, тварині чи застосуються в якості сировини для виробництва продуктів харчування.

Сучасні біотехнології (створення ГМО) в залежності від призначення поділяються на чотири типи:

Червоні біотехнології - використання ГМО в якості фабрики для виробництва лікарських препаратів.

Зелені біотехнології - використання ГМ-рослин у сільському господарстві та лісництві.

Білі біотехнології - використання ГМО в різних галузях промисловості.

Існує також термін «блакитні біотехнології», він, як правило, застосовується до модифікацій у водних екосистемах.

Генна інженерія, як і будь-яке наукове напрямок, може принести людям користь. Екологи вважають, що вчені, які працюють в даній сфері, повинні володіти високою професійною етикою, а суспільство має знати, що, як і навіщо робиться в лабораторіях цих учених. Ініціаторами і єдиною зацікавленою стороною практичного застосування генної інженерії не повинні бути комерційні корпорації. Це призводить до використання генної інженерії лише з метою отримання прибутку, до монополізації ринку продовольства і не гарантує безпечне і корисне для суспільства застосування даної технології.

Коротка історія виникнення генетично модифікованих організмів

Витоки розвитку генної інженерії рослин лежать в 1977 році, коли і сталося відкриття, що дозволило використовувати грунтовий мікроорганізм Agrobacterium tumefaciens як знаряддя введення чужих генів в інші рослини.

У 1987 році були вироблені перші польові випробування генетично модифікованих сільськогосподарських рослин. Як підсумок - помідор, стійкий до вірусних інфекцій. У 1992 р. в Китаї почали вирощувати тютюн, який «не боявся» шкідливих комах. Але початок масового виробництва модифікованих продуктів поклали в 1994 р., коли в США з'явилися помідори сорту FlavrSavr, які не псувалися під час перевезення. Це помідори з відкладеним дозріванням, які зберігаються до півроку при температурі 14-16 градусів. Дозрівання відбувається при приміщенні його в кімнатну температуру.

1994 вважається офіційним роком народження ГМ-продуктів. У 1995 році американська компанія-гігант Monsanto запустила на ринок ГМ-сою RoundupReady. У ДНК рослини був впроваджений чужорідний ген для підвищення здатності культури протистояти бур'янам. У результаті зараз існує картопля, який містить гени земляної бактерії, що вбиває колорадського жука; стійка до засух пшениця, в яку вживили ген скорпіона; помідори з генами морської камбали; соя та полуниця з генами бактерій.

Список рослин, які вирощують із застосуванням методів генної інженерії дуже великий. У нього входять: яблуня, слива, виноград, капуста, баклажани, огірок, пшениця, соя, рис, жито і безліч інших сільськогосподарських рослин.

Позитивні і негативні сторони ГМО

Для об'єктивної оцінки користі чи шкоди, який ГМО приносять людині, ми вирішили визначити позитивні і негативні сторони їх застосування людиною.

ГМ-джерела застосовуються в медицині для створення вакцин з підвищеною ефективністю дії. Вже створена універсальна вакцина, що захищає від алергічних реакцій, викликаних вдиханням пилку різних рослин. Її активним інгредієнтом служить ГМ-білок. Цей мутантний протеїн десятикратно знижує інтенсивність хворобливих реакцій на рослинну пилок і одночасно мобілізує імунну систему на захист організму від наслідків алергенної атаки. Попередні випробування вакцини показали, що вона не створює загрози анафілактичного шоку і практично однаково допомагає усім, хто страждає від пилкової алергії.

За допомогою ГМ-продуктів представляється можливим забезпечити продовольством голодуючі країни. Крім того, у вирощуваних трансгенних культур значно збільшується врожайність і термін зберігання плодів, вони стають більш стійкими до шкідників та несприятливих умов. Наприклад, картопля, модифікований геном ендотоксину, став стійким до основного шкідника - колорадського жука.

Деякі учені стверджують, що генетично модифіковані рослини набагато більш екологічно безпечні, ніж їх не модифіковані аналоги.

Тоді виникає питання: чому люди бояться ГМО?

Основне джерело небезпеки - недосконалість технологій одержання трансгенних організмів. Незважаючи на те, що генна інженерія - це висока сучасна і досить розвинена наука, при створенні ГМО вчені все ще діють наосліп. Вставляючи генний фрагмент, вони точно не знають, в яку саме ділянку геному він потрапить, і як це позначиться на його роботі. Трансформована клітина набуває зовсім нові, нехарактерні для неї властивості.

Науково зафіксовані окремі факти зникнення в місцях вирощування ГМ-рослин цілих груп комах, виникнення нових мутантних форм бур'янистих рослин і комах, біологічного та хімічного забруднення грунтів і поступової втрати біорізноманіття, особливо в центрах виникнення культурних рослин. Це дуже актуальна проблема для Росії оскільки наша країна володіє багатим розмаїттям генетичних ресурсів сільськогосподарських рослин і тварин, які необхідно зберегти для майбутніх поколінь.

Було проведено низку експериментів на щурах: у споживали ГМ-продукти тварин відбувалося порушення клітинної структури шлунка та печінки, змінювалася формула крові, зменшувався вага тварин в експерименті і вага головного мозку. Ці досліди підтвердили припущення вчених про негативний вплив ГМ-їжі на організм: на імунну систему, шлунково-кишковий тракт, печінка і мозок.

Маніпуляції з генами можуть призвести:

-До непередбачуваного збільшення вмісту або появи у їжі абсолютно нових токсинів;

-Спровокувати онкологічні захворювання;

-Викликати харчові алергії.

-До руйнування природних екосистем і порушення екологічної рівноваги в природі при культивуванні трансгенних рослин.

У зв'язку з цим детально розглянемо історію одержання і безпеку при вживанні в їжу картоплі, який модифікований геном ендотоксину (Bt), узятого з бактерії Bacillus thuringiensis, завдяки чому картопля стала стійким до основного шкідника - колорадського жука. Bt сам по собі не отруйний для ссавців. Але геном Bacillus несе ряд генів, що кодують інші токсини, які потенційно небезпечні для людини і здатні викликати діарею, руйнувати нирки і печінку. Були проведені експерименти на мишах, яким давали в їжу бульби звичайної картоплі, картоплі, вирощеної при обприскуванні Bt, і модифікованого сорту, що несе ген Bt. Дієта з картоплі, оббризканою Bt, викликала сильні зміни в морфології клітин печінки і деякі інші відхилення.

У Росії немає лабораторій, здатних у необхідному обсязі проводити кількісні оцінки вмісту генетично модифікованого білка в харчових продуктах, немає затверджених методик, немає коштів для здійснення постійного моніторингу.

"Буде зруйновано насіннєвий фонд Росії, а аграрне виробництво опиниться в повній залежності від транснаціональних корпорацій. Поширення ГМ-сортів призведе до втрати Росією статусу країни-виробника екологічно чистих продуктів харчування »- Володимир Кузнєцов, голова наукової ради Російської академії наук.

Законодавство у сфері ГМО

На сьогодні в світі немає точних даних як про безпеку продуктів містять ГМО, так і про шкоду їх вживання, оскільки тривалість спостережень за наслідками вживання генетично модифікованих продуктів людиною мізерна - масове виробництво ГМО почалося зовсім недавно - у 1994 році. Тим не менше, все більше вчених говорять про суттєві ризики вживання ГМ-продуктів.

Тому відповідальність за наслідки рішень, що стосуються регулювання виробництва і збуту генетично змінених продуктів, лежить виключно на урядах конкретних країн. До цього питання у світі підходять по-різному. Але, незалежно від географії, спостерігається цікава закономірність: чим менше в країні виробників ГМ-продукції, тим краще захищені права споживачів у даному питанні.

Дві третини всіх ГМ-культур у світі вирощується в США, тому не дивно, що в цій країні самі ліберальні закони щодо ГМО. Трансгени в США визнані безпечними, прирівняні до звичайних продуктів, а маркування продуктів, що містять ГМО - необов'язкова. Подібна ситуація і в Канаді - третьою за обсягами виробництва ГМ-продуктів у світі.

У Японії продукти, що містять ГМО, підлягають обов'язковому маркуванню. У Китаї ГМО-продукти виробляються нелегально, і здійснюється їхній збут в інші країни. А ось країни Африки останні 5 років не допускають на свою територію ввезення продуктів із ГМ-компонентами.

У країнах Євросоюзу, до якого ми так прагнемо, заборонено виробництво та ввезення на територію дитячого харчування, що містить ГМО, і продаж продуктів з генами, стійкими до антибіотиків. У 2004 році був знятий мораторій на вирощування ГМ-культур, але в той же час дозвіл на вирощування було видано тільки на один сорт трансгенних рослин. При цьому у кожної країни ЄС сьогодні залишилося право вводити заборону на той чи інший вид трансгена. У деяких країнах ЄС діє мораторій на ввезення генетично модифікованої продукції. Будь-який продукт, що містить ГМО, перш ніж потрапити на ринок Євросоюзу, повинен пройти єдиний для всього ЄС порядок допуску. Він полягає, по суті, з двох ступенів: наукова оцінка безпеки Європейським відомством з безпеки продуктів харчування (EFSA) і його незалежними експертними органами.

Якщо продукт містить ГМ ДНК або білок, про це громадян ЄС має інформувати спеціальна позначка на етикетці. Написи «цей продукт містить ГМО" або "ГМ-продукт такий-то» повинні бути як на етикетці продукції, що продається в упаковці, так і для упакованому продукції в безпосередній близькості до неї на вітрині магазину. Правила наказують указувати зведення про наявність трансгенів навіть в ресторанних меню.

Продукт не маркірується тільки в тому випадку, якщо вміст у ньому ГМО не більше 0,9% і відповідний виробник може пояснити, що мова йде про випадкових, технічно неминучих домішках ГМО.

У Росії вирощувати ГМ-рослини в промислових масштабах заборонено, але деякі імпортні ГМО пройшли державну реєстрацію в РФ і офіційно дозволені для вживання - це кілька ліній сої, кукурудзи, картоплі, лінія рису і лінія цукрових буряків. Всі інші ГМО, що існують в світі (близько 100 ліній), в Росії заборонені. Дозволені в Росії ГМО можуть застосовуватися в будь-якому продукті без обмежень. Але якщо виробник додає в продукт ГМ-компоненти, він повинен зазначити це на упаковці.

II. Матеріали, методи дослідження та способи отримання трансгенних тварин і рослин.

Отримання трансгенних тварин

Трансгенні тварини - експериментально отримані тварини, що містять у всіх клітинах свого організму додаткову інтегровану

з хромосомами і експресуються чужорідну ДНК (Трансген), яка передається у спадок за законами Менделя.

Отримання трансгенних тварин здійснюється за допомогою перенесення клонованих генів (ДНК) в ядра запліднених яйцеклітин (зигот) або ембріональних стовбурових (плюріпотентних) клітин. Потім в репродуктивні органи реципієнтного самки пересаджують модифіковані зиготи чи яйцеклітини, у яких власне ядро замінено на модифіковане ядро ембріональних стовбурових клітин, або бластоцисти (ембріони), що містять чужорідну ДНК ембріональних стовбурових клітин. Є окремі повідомлення про використання сперміїв для створення трансгенних тварин, проте цей прийом поки не набув широкого поширення.

В даний час для створення трансгенних тварин, крім мікроін'єкцій, використовуються інші експериментальні прийоми: інфікування клітин рекомбінантними вірусами, електропорація, «обстріл» клітин металевими частинками з нанесеними на їх поверхні рекомбінантними ДНК.

Усі наявні методи перенесення генів поки ще не дуже ефективні. Для отримання одного трансгенної тварини в середньому необхідні мікроін'єкції ДНК в 40 зигот мишей, 90 зигот кози, 100 зигот свині, 110 зигот вівці і в 1600 зигот корови. Механізми інтеграції екзогенної ДНК або формування автономних реплікону (одиниць реплікації, відмінних від хромосом) при трансгенезе не відомі. Вбудовування трансгенів у кожного знову одержуваного трансгенної тварини відбувається у випадкові ділянки хромосом, причому може відбуватися вбудовування як одиничною копії трансгена, так і безлічі копій, розташованих тандемної в одиничному локусі однієї з хромосом. Гомологія між сайтом (місцем) інтеграції трансгена і самим трансгенів відсутня. При використанні для трансгенозу ембріональних стовбурових клітин можлива попередня селекція, що дозволяє отримувати трансгенних тварин з трансгенами, інтегрованим в результаті гомологічної рекомбінації з певною ділянкою генома хазяйського організму. За допомогою цього підходу здійснюють, зокрема, цілеспрямоване припинення експресії певного гена (це називають «нокаутом гена»).

Способи отримання ГМ мікроорганізмів

Здатність організмів синтезувати ті чи інші біомолекули, в першу чергу білки, закодована в їх геномі. Тому досить «додати» потрібний ген, взятий з іншого організму, в бактерію, яка здатна рости в простих умовах і надзвичайно швидко розмножуватися. Але спроби провести перенесення в бактерії безпосередньо геномної ДНК привели до суперечливих результатів.

Тільки в 70-і роки були отримані відтворювані результати із застосуванням так званої векторної трансформації. В основі цього підходу лежить використання векторних молекул - ДНК, здатних переносити містяться в них гени в клітку, де ці молекули реплицируются автономно або після інтеграції з геномом. Вирішальну роль в цих експериментах зіграли також методи отримання індивідуальних генів, напрацювання їх у необхідній кількості шляхом клонування, тобто практично необмеженого розмноження в бактеріальних клітинах.

В основі всіх досягнень генетичної інженерії лежить одна з особливостей будови геному бактерій - наявність у них невеликих, відмінних від хромосоми, кільцевих молекул ДНК, які називаються плазмідами.

Плазміди широко поширені в природі і зустрічаються у переважної кількості прокаріотів, а також у нижчих еукаріот-дріжджів. Важливою властивістю плазмід є їхня здатність реплицироваться (розмножуватися) разом з ДНК клітини хазяїна, і тому останнім часом їх вважають внутрішньоклітинними паразитами або симбіонтом. Клітини господаря не потребують плазмідах для виживання в звичайних умовах, але часто плазміди надають їм низку особливих властивостей. Плазміди надають бактеріям здатність до статевого розмноження (F-фактор), стійкість до антибіотиків і дезінфікуючих засобів (R-фактор), можливості засвоєння деяких складних органічних речовин, наприклад, вуглеводнів.

Основна маса досліджень, які призвели до розвитку генної інженерії, проводилася на класичному об'єкті мікробіологів - кишкової палички Escherichia coli. За допомогою спеціальних ферментів - ендонуклеаз рестрикції, або рестриктаз, плазміда, яка несе якої-небудь маркерний ген, наприклад, ген стійкості до певного антибіотику, розрізається в строго визначеному місці з освітою з кожного боку декількох (від одного до п'яти) неспарених підстав - «липких кінців ». За допомогою таких же рестриктаз виходить фрагмент геному організму-донора, що несе потрібний ген, наприклад, ген людського інсуліну. Останнім часом донорно ДНК частіше отримують шляхом «пришивання» «липких кінців» до молекули ДНК, отриманої шляхом зворотної транскрипції з матричною РНК потрібного гена (кДНК). Головну роль тут відіграє фермент зворотна транскриптаза, або ревертаза, вперше відкрита у ретровірусів (таких як ВІЛ і деякі збудники злоякісних новоутворень - онковірусів). Далі за рахунок компліментарного взаємодії неспарених підстав «липких кінців» відбувається включення потрібного гена в плазміду, при цьому утворюється нова рекомбінантна (гібридна) ДНК. Завершує процес фермент ДНК-лігаза, яка ковалентно зашиває розриви в ланцюгах ДНК.

Наступний етап - перенесення рекомбінантної плазміди в бактерію.

Такий процес - включення чужорідної ДНК в бактеріальну клітину носить назву трансформації, а молекула ДНК - вектор. Це явище іноді зустрічається в природі, що говорить про те, що трансформація - це природний біологічний процес. У природних умовах трансформація зустрічається у таких бактерій, як збудник пневмонії.

Інший спосіб побудови векторних молекул використовує бактеріофаги - особливу групу вірусів, що заражають виключно бактерії. Найбільш широке застосування отримав бактеріофаг. Середня частина генома цього вірусу не несе в собі важливих функцій і може бути замінена на чужорідний фрагмент ДНК. В даний час існує дуже багато векторів, сконструйованих на основі різних плазмід і бактеріофагів.

Значно складніше піддати генетичної модифікації еукаріотичні мікроорганізми, до яких відносяться гриби, Найпростіші, рослини і тварини. Як і у бактерій, у них є плазміди, але використання їх в якості векторів часто виявляється не дуже ефективно. Тому для того, щоб виник стабільний трансформант, необхідні два послідовних події: проникнення рекомбінантної ДНК у клітину і її інтеграція в хромосомну ДНК. Такий метод називається інтегративної трансформацією. Надалі генно-інженерне конструювання у дріжджів пішло по шляху створення кільцевих плазмід з центромерами, особливими ділянками ДНК, що забезпечують зв'язок з білками веретена поділу і, отже, рівномірний розподіл таких плазмід між двома клітинами під час мітозу. Розвиток цього підходу призвело до створення цілих штучних міні-хромосом, що містять, крім Центромерна ділянки, теломери на кінцях, загнуті у вигляді шпильки, і реплікатори - ділянки початку реплікації ДНК. Подібні мініхромосоми можуть включати відразу кілька корисних генів, що забезпечує виробництво потрібної біотехнологічної продукції.

Рис. 1. Спрощена схема отримання

генетично модифікованого мікроорганізму

Отримання трансгенних рослин

Вся робота з трансгенними рослинами спрямована на докорінну зміну методів традиційної селекції - бажані ознаки виходять завдяки введенню потрібних генів безпосередньо в рослину замість тривалої роботи зі схрещування різних ліній. Складність такого підходу полягає в тому, що на відміну від бактерій і дріжджів, рослини, як і тварини, є багатоклітинними організмами. Для отримання продукту потрібний ген повинен знаходитися в кожній клітині організму, що досить складно здійснити. У цьому плані рослини мають одну важливу перевагу перед тваринами: можлива їх повна регенерація in vitro з недиференційованих соматичних тканин з отриманням нормальних, здатних давати насіння, рослин. Це властивість, зване тотипотентність, дає унікальну можливість одержати з одиничних клітин, генотип яких можна змінити аналогічно мікроорганізмам, цілу рослину з новими ознаками. Завдання залишилася за пошуком відповідного вектора для перенесення потрібного гена у виділені камбіальні клітини.

Дослідникам допомогла сама природа. Ще древнім грекам було відоме явище, зване корончаті галлами. В уражених рослинах клітини корончатих галлів набувають здатність необмежено розмножуватися, залишаючись недиференційованими. Такі клітини за своїми властивостями дуже схожі на ракові клітини тварин. Але тільки в XX столітті вченим вдалося встановити і вивчити причину виникнення такого явища. Винуватицею виявилася одна з грунтових бактерій-Agrobacterium tumefaciens. Така бактерія, як і багато інших, містить плазміди. Одна з них, названа Ti-плазміда (від англійського скорочення «пухлина індукують»), і виявилася опухолеродного агентом для клітин зараженого рослини.

Ti-плазміда складається з декількох функціонально різних ділянок ДНК. Найбільш важливу роль відіграє ділянка Т-ДНК, що переноситься в клітину зараженої рослини і вбудовується в її хромосому. Там знаходяться гени синтезу фітогормонів і опинилась. Фітогормони ауксин і цітікінін пригнічують диференціювання пухлинних рослинних клітин і переводять їх у стан поділу, а опіно використовуються бактерією як джерело вуглецю, азоту та енергії. Іншими ділянками ДНК в Ti-плазміди є tra-область, де локалізовані гени, які контролюють кон'югація бактерій, і ori-область, продукти якої забезпечують розмноження плазміди в бактеріальній клітині. Ще один важливий локус ДНК називається vir-область. Там містяться гени, відповідальні за перенесення Т-ДНК у рослинну клітину; додавання її в хромосому.

При зараженні якого-небудь дводольних рослини Агробактерії відбуваються такі процеси: Агробактерії, в достатку що знаходяться в грунті, вступають у контакт зі стеблом рослини, найчастіше в прикореневій області. Вірогідність зараження і пухлинної трансформації значно зростає, якщо в рослини є ранки або пошкодження зовнішнього шару клітин. Бактерії проростають в тканини рослини, живуть і розмножуються в міжклітинному просторі, не проникаючи в клітини. Далі відбувається процес трансформації, який можна розділити на кілька етапів: прикріплення бактерії до стінки рослинної клітини, проникнення Т-ДНК усередину клітини, інтеграція Т-ДНК в геном рослини і експресія плазмідних генів. Перенесення Т-ДНК не відбувається, якщо рослина-господар виявляється хворим або нежиттєздатним. Якщо ж господар виявиться здоровим організмом, перенесення Т-ДНК відбувається приблизно за 30 хвилин. Після вбудовування в хромосому Т-ДНК стає частиною геному рослини, і її гени активно транскрибуються. Клітка набуває властивості ракової, і відбувається ріст пухлини - корончатого галла. Бактерії використовують трансформовані клітини як фабрику з виробництва опинилась - джерело азоту, вуглецю та енергії.

Таким чином, Агробактерії навчилися генно-інженерним методам задовго до людини. Ti-плазміда виявилася ідеальним природним вектором для введення чужорідних генів в клітини рослини. Необхідно також відзначити наступні переваги використання методів на основі застосування Ti-плазміди. По-перше, коло рослин - господарів Агробактерії надзвичайно широкий, включаючи практично всі дводольні рослини. Останнім часом вчені змогли домогтися зараження і багатьох однодольних, головним чином злаків. По-друге, вбудована в геном рослини Т-ДНК успадковується як простий домінантний ознака за законами Менделя, а чужорідні гени мають власні регуляторні області. Для промислового застосування Ti-плазміду необхідно лише «трохи» удосконалити. У цілому векторна система на основі Ti-плазміди повинна містити наступні ділянки:

1) комплекс генів vir-області, необхідної для перенесення та інтеграції рекомбінантної ДНК у хромосому рослини;

2) систему для впізнавання чужорідних генів полімеразами рослини -

такий промотор є в Т-ДНК;

3) маркер, необхідний для селекції трансформованих клітин;

4) унікальні сайти рестрикції, необхідні для введення в конструкцію потрібних генів.

Також необхідною умовою є відсутність генів, що призводять до утворення пухлини.

Найчастіше для створення такої генно-інженерної конструкції використовують наступний підхід. Сегмент Т-ДНК вирізують з Ti-плазміди за допомогою рестриктаз і вбудовують в стандартну плазміду-вектор бактерії Escherichia coli. Рекомбінантна плазміда розмножується, і в ділянку Т-ДНК вставляють потрібний ген так само, як і в звичайну плазміду, з використанням рестриктаз. Такий молекулярний гібрид вводять в Agrobacterium tumefaciens, що містить незмінену Ti-плазміду. Завдяки процесу рекомбінації відбувається обмін гомологічними ділянками ДНК рекомбінантної і Ti-плазмід. У результаті вийде рекомбінантна Ti-плазміда, яка несе потрібний ген. Останнім етапом буде зараження одиничних рослинних клітин такий Агробактерії та вирощування цілої рослини, всі клітини якого будуть експресувати потрібний ген.

Іноді виявляється простіше використовувати відразу дві рекомбінантні плазміди. Одна з них містить тільки vir-область і є плазмидой-помічницею. Друга плазміда повинна містити Т-ДНК з вбудованим потрібним геном. Плазміда-помічниця здатна переносити в рослинну хромосому не тільки свою Т-ДНК, якої у неї і немає, але і сусідню. Для полегшення відбору отриманих ГМ-рослин, рекомбінантна Ti-плазміда несе спеціальний маркерний ген. На відміну від мікроорганізмів, де в якості маркера використовується стійкість до антибіотиків, в рослинах використовують особливі білки, що володіють здатністю світитися в ультрафіолетовому світлі. Найбільш часто використовують гени люциферази світлячків і ген GFP медузи (по-англійському, «зелений світний білок»).

Крім технології, заснованої на використанні Ti-плазміди, останнім часом застосовуються і інші способи перенесення рекомбінантної ДНК в рослини. Сучасний арсенал методів трансформації дуже великий і включає такі підходи, як електропорація клітин (пропускання електричного розряду через суміш досвідчених клітин і рекомбінантних плазмід, при цьому в мембранах клітин виникають проломи, і ДНК проникає в клітину і вбудовується в геном), струшування суміші клітин, ДНК і мікроголок (які проколюють мембрани аналогічно електричному струму), опосередкована вірусами інфекція, мікроін'єкції ДНК в клітини. Промислове застосування знайшла таку технологію: за допомогою спеціального приладу «Shotgan» здійснюється обстріл рослинних тканин найдрібнішими кульками із золота або вольфраму, одягненими в молекули ДНК.

В окремих випадках виявляється необхідно не ввести який-небудь новий ген у рослину, а навпаки, заблокувати або послабити дію природного гена. Як приклад можуть служити плоди томата, які під час дозрівання містять значну кількість спеціального білка PG, що додає плодам рихлість. Для усунення цього білка в плоди вводять вектор, що містить перевернуту копію його гена. У результаті транскрипції виходить антисмислової (перевернута) мРНК, яка компліментарно зв'язується з нормальною мРНК. Утворюється молекула дволанцюжкової РНК, яка вже не може служити матрицею для синтезу білка. У результаті виходять томати з новими властивостями плодів, які твердіше, довше зберігаються і більш стійкі до грибкових захворювань.

Не менш перспективним є напрямок по генної інженерії не ядерного геному, а геному пластид і мітохондрій. У трансгенному матеріалі значно збільшується вміст продукту за рахунок більш активних метаболічних процесів. Ще безліч різних підходів, включаючи регуляцію активності генів, перебувають на стадії розробки.

Виявлення ГМ-продуктів за допомогою CIM-монолітних колонок для виділення ДНК

Для виявлення ГМ-продуктів був запропонований новий метод з використанням CIM-колонок (Convective Interaction Media), заснований на виділенні ДНК з тестованих продуктів з наступною її ідентифікацією.

Доступність достатньої кількості ДНК потрібної якості є істотним чинником у тих випадках, коли для виявлення генетично змінених організмів використовуються методи, засновані на полімеразної ланцюгової реакції (PCR). Було проведено дослідження з вивчення можливості застосування аніонно-обмінних монолітних CIM-колонок (Convective Interaction Media; BIA Separations, Ljubljana, Slovenia) для виділення ДНК з харчових продуктів. В якості харчових препаратів були обрані кукурудза, її похідні та продукти з них, а також попередньо термічно оброблені продукти із зерен кукурудзи.

Були випробувані 2 комерційні дискові CIM-колонки: ДЕАЕ (діетіламіноетіл) і QA (четвертинні аміни). Попередні поділу були проведені для стандартного розчину ДНК лосося при різних значеннях рН та різних концентраціях NaCl в рухомій фазі. Були обрані ДЕАЕ - групи і рН = 8 для подальшого виділення ДНК із складного вихідного екстракту, отриманого з досліджуваних продуктів. Кількість і якість ізольованою ДНК було протестовано з використанням електрофорезу в агарозному гелі, УФ-скануючої спектрометрії та посилення PCR-методом у режимі реального часу. ДНК, отримана таким шляхом, була задовільної якості для проведення подальшого PCR-аналізу

Описаний метод також застосовується для виділення ДНК з продуктів, підданих обробці, з меншим вмістом ДНК. Слід зазначити, що цей новий метод більш ефективний і вимагає менше часу в порівнянні з існуючими методами по виділенню ДНК з продуктів, вироблених з ГМ-рослин.

Способи виявлення ГМ-інгредієнтів в ковбасі

Майже 90 відсотків ковбас містить в собі сою. А саме цю рослину на сьогоднішній день є лідером з генним модифікаціям. Соєвий білок використовується в багатьох продуктах. Якщо є соя в ковбасі, то ймовірність того, що вона генно-модифікована, становить близько 70 відсотків. Якщо ви бачите, що на упаковці ковбаси зазначено, що продукт не містить сої, то це лукавство. Ковбаси без сої можна зробити тільки в домашніх умовах. У масових виробництвах це неможливо.

Список використаної літератури

1. Альбертс Б., Брей Д., Льюис Д. та інших Молекулярна біологія клітини. М., Мир. 1994.

2. Гліба Ю.Ю. Біотехнологія рослин. Соросівський освітній журнал. 1998, Т. 4, № 6, С. 3-8.

3. Грін М., Стаут У., Тейлор Д. Біологія. М., Мир. 1996.

4. Інге-Вечтомов С.Г. Генетика з основами селекції. М., Вища школа. 1989.

5. Лещинська І.Б. Генетична інженерія. Соросівський освітній журнал. 1996, Т. 2, № 1, С. 32-39.

6. Лещинська І.Б. Сучасна промислова мікробіологія. Соросівський освітній журнал. 2000, т. 6, № 4, С. 14-18.

7. Лутова Л.А., Павлова З.Б., Іванова М.М. Агробактеріальної трансформація як спосіб зміни гормонального метаболізму у вищих рослин. Генетика. 1998, Т. 34, С. 165-182.

8. Лутова Л.А. Генетична інженерія рослин: звершення і надії. Соросівський освітній журнал. 2000, т. 6, № 10, С. 10-17.

9. Льюин Б. Гени. М., Мир. 1987.

10. Рекомбінантні молекули: значення для науки і практики. Ред. Бірс Р., Бесіт Е. М., Мир. 1980.

11. Семенова М.Л. Навіщо потрібні трансгенні тварини. Соросівський освітній журнал. 2001, Т. 7, № 4, С. 13-20.

12. Сінгер М., Берг П. Гени і геноми. Мир . М., Світ. 1998.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Курсова
79.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Генетично модифіковані організми
Генетично модифіковані продукти
Генетично модифіковані продукти 2
Генетично модифіковані рослини
Генетично модифіковані продукти 3
Художня ковка металу у виробах і інтер`єрних конструкціях
Ядро і організми
Доядерние організми
Живі організми і довкілля
© Усі права захищені
написати до нас