В настоящее время ведутся споры о вреде трансгенных продуктов питания. Эта проблема не обошла стороной и Россию. Сейчас в пищевой продукции РФ используется 13 разрешенных генетически модифицированных сортов растений. К ним относятся 5 сортов кукурузы, 3 сорта сои, 2 сорта картофеля, 2 сорта сахарной свеклы и 1 сорт риса.
Чем отличается генетически модифицированное растение от обычного? В его ДНК внедряют гены другого растения. Таким образом происходит искусственное изменение ДНК растения в отличие от селекции, при которой генетические изменения качеств, их улучшение (повышение урожайности, устойчивости к погодным условиям и т. п.) происходят за счет естественного отбора, в результате которого выводятся новые сорта.
С каждым годом в мире увеличивается площадь засевных земель, на которых выращиваются генетически модифицированные растения. В 1996 г. эта площадь составляла 2,8 млн га, в 1999 г. – 40 млн га, в 2001 – 58,2 млн га. Следует также отметить, что 99% всех трансгенных растений выращивается в следующих странах: США, Аргентине, Китае и Канаде.
Первенство принадлежит США, где возделывается около 40 млн. га под трансгенные культуры. Примерно 75% сои, 70% кукурузы и 30% зерновых выращивают в США с использованием технологии генетического изменения, 60% всех пищевых продуктов, продающихся в США, содержат генетически модифицированные компоненты.
Однако в последние годы ситуация начала меняться. Многие страны объявили мораторий на ввоз генетически измененных продуктов. К ним относятся Великобритания, Франция, Австрия, Греция и Люксембуг. Во многих европейских странах магазины просто отказываются покупать трансгенную продукцию.
Не последнюю роль в обращении общественного мнения против генетически модифицированных продуктов сыграла международная организация Гринпис. Протест этой организации начался с заявления, что на полях, где произрастают подобные культуры, значительно снизилось разнообразие насекомых.
Затем в печати появились сообщения о том, что в странах, где выращивалась генетически модифицированная соя, среди жителей участились случаи заболевания аллергией, что было отмечено врачами.
Российские ученые тоже придерживаются мнения, что трансгенная пища может стать причиной аллергических, а также онкологических заболеваний. Тем не менее, как уже было сказано, в России зарегистрированы и разрешены Минздравсоцразвития РФ 3 сорта сои, 5 сортов кукурузы, 2 сорта сахарной свеклы, 2 сорта картофеля и 1 сорт риса, относящиеся к генетически модифицированным продуктам.
Их часто используют в качестве ингредиентов в других продуктах, например колбасах, сосисках, пельменях и т. п. При этом их концентрация в изделии, по утверждениям производителей, составляет 2–3%.
Раньше по российскому законодательству трансгенные компоненты должны были быть обязательно промаркированы в том случае, если их концентрация превышает 5%. Таким образом, присутствие генетически измененных ингредиентов в пищевом продукте на упаковке, как правило, не указывалось. Однако 9 ноября 2005 г. была принята поправка к Закону о защите прав потребителей, согласно которой продукты, в состав которых входит любое количество генетически модифицированных компонентов, подлежат обязательной маркировке.
По статистике, около 70% импортируемых продуктов изготовлены из генетически модифицированного сырья. К таким продуктам относятся: соевые продукты, мука, шоколад, шоколадные батончики, вино, детское питание, сухое молоко, молоко, кефир, йогурт, творог, газированные напитки, консервированные кукуруза и помидоры, кукурузное масло, печенье, крахмал, соевый белок, соевое масло, соевый соус, лецитин, хлопковое масло, сиропы, томатные соусы, кофе и кофейные напитки, поп-корн, готовые завтраки и др.
Предполагается, что часть импортного пива также содержит генетически измененные молекулы, перенимаемые напитком из модифицированных дрожжей. Кроме того, возможно, что ввозимые в Россию помидоры, киви, манго, клубника и картофель также имеют трансгенные компоненты. Постоянными потребителями генетически модифицированных продуктов являются многие сети быстрого питания, которые закупают их из-за низкой стоимости.
Одни считают генные изменения растений отличной и вполне безопасной возможностью создавать более полезные для человека продукты. Так, например, уже выведен картофель, имеющий устойчивость к колорадскому жуку. Его получили путем внедрения гена белка вполне безопасного для человека, но блокирующего пищеварительную систему колорадского жука, в результате чего он умирает от голода.
В то же время другая группа ученых убеждает общественность в наличии скрытой угрозы человеческому существованию при употреблении трансгенной продукции. Они говорят о несовершенстве генной инженерии, которая пока еще не способна полностью контролировать процесс встраивания чужеродного гена, поскольку невозможно предвидеть место его внедрения в ДНК и все последствия этого. Искусственно добавленные гены могут образовать соединения, которые будут опасны для людей.
В настоящее время проводятся многочисленные научные исследования, подтверждающие токсичность, аллергенность и мутагенность генетически модифицированной продукции. Так, по данным исследований, токсичность генетически измененного картофеля приводит к изменению состава крови у подопытных животных, уменьшению объема их мозга, разрушению печени, ослаблению защитных сил организма. Животные, которым скармливали подобный картофель, приносят потомство, имеющее врожденные патологии, которые значительно снижают жизнеспособность молодняка. Кроме того, коровы, питавшиеся трансгенными соей и кукурузой, дали молоко, содержащее в себе следы генетически измененных растений.
Генетически модифицированная соя может привести к таким болезням, как синдром расстройства кишечника, гипертрофия и гиперплазия поджелудочной железы, синдром хронической усталости, неврологические болезни, головные боли, а также заболевания кожи, в том числе угревая сыпь и экзема.
Российские ученые на симпозиуме по генетической модификации 10 октября 2005 г. обнародовали данные исследований, проведенных в научной лаборатории над крысами. Животным добавляли в корм концентрат генетически модифицированной сои. В результате было выявлено влияние трансгенного продукта на потомство – смертность 50% превысила, примерно 36% крысят было свойственно чрезмерное ослабление организма. Помимо этого, у самок и их потомства отмечалась повышенная агрессивность по сравнению с животными, не получавшими с кормом генетически модифицированные добавки.
После проведенного эксперимента были исследованы внутренние органы подопытных крыс, в результате обнаружились значительные изменения в печени и семенниках. Причиной этих изменений ученые считают употребление трансгенной продукции. А ведь морфология и биохимия крыс очень похожа на человеческую, поэтому их и используют в лабораторных исследованиях.
Беременные женщины, ежедневно употребляющие пищу, содержащую трансгенные компоненты, могут передать чужеродные гены плоду, в результате чего у ребенка возможны врожденные уродства, патологии и мутации, которые могут даже привести к гибели. На основании этого учеными всего мира, в том числе и России, поднята тревога. В связи с этим в Евросоюзе недавно приняты новые правила выращивания генетически измененных продуктов, согласно которым производители должны обеспечивать чистоту как трансгенов, так и натуральных продуктов, то есть не допускать смешивания сырья. Подобное смешивание может произойти не только при совместном выращивании или перекрестном опылении соседствующих посевных, но и при неаккуратном сборе урожая или совместном хранении продуктов натуральных и генетически измененных.
Еврокомиссия рекомендует фермерам устанавливать пыльцевые барьеры вокруг посевов генетически измененных растений (зеленые ограждения и т. п.). Кроме того, для предотвращения нежелательного опыления рекомендуется на соседних фермах выращивать растения с разным временем цветения.
В настоящее время защитники прав потребителей активно выступают за то, чтобы покупатели имели право получить информацию о наличии генетически модифицированных компонентов в составе покупаемых продуктов и могли сделать выбор.
Результатом явилось образование Общенациональной Ассоциации генетической безопасности, которая исследует рыночную продукцию на наличие в ней генетически модифицированных компонентов.
Проверки Общенациональной ассоциации генетической безопасности в 2004–2005 гг. выявили, что в России ни один генетически модифицированный продукт не промаркирован.
По данным исследований, проведенных Общенациональной ассоциацией генетической безопасности, в продуктах, представленных на российском рынке, содержание генетически модифицированных компонентов превышает допустимые нормы в десятки и сотни раз.
Трансгенными 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.
Что такое 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; чтобы скот быстрее набирал вес, ему вкалывают измененный гормон роста (но при этом молоко наполняется гормонами, вызывающими рак); чтобы соя не боялась гербицидов, в нее внедряют гены петунии, а также некоторых бактерий и вирусов. Соя - один из основных компонентов многих кормов для скота и почти 60% продуктов питания. К счастью, в России, как и во многих странах Европы, генетически измененные сельхозкультуры (в мире их создано больше 30-ти видов) пока не распространяются такими бешеными темпами, как в США, где официально закреплена идентичность "натуральных" и "трансгенных" продуктов питания. Поэтому у нас только самые "продвинутые" покупатели с подозрением относятся к импортным чипсам, томатным соусам, консервированной кукурузе и "ножкам Буша".
На данный момент в России зарегистрировано множество видов продуктов из модифицированной сои, среди которых: фитосыр, смеси функциональные, сухие заменители молока, мороженое "Сойка-1", 32 наименования концентратов соевого белка, 7 видов соевой муки, модифицированные бобы сои, 8 видов соевых белковых продуктов, 4 наименования соевых питательных напитков, крупка соевая обезжиренная, комплексные пищевые добавки в ассортименте и специальные продукты для спортсменов, тоже в немалом количестве. Также Департамент государственного санитарно-эпидемиологического надзора выдал "сертификаты качества" одному сорту картофеля и двум сортам - кукурузы.
Надзор за генетически модифицированными продуктами осуществляется Научно-исследовательским институтом питания РАМН и также учреждениями-соисполнителями: Институтом вакцин и сывороток им. И. И. Мечникова РАМН, Московским научно-исследовательским институтом гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Минздрава России.
Последнее десятилетие ученые строят неутешительные прогнозы относительно быстрорастущего потребления сельскохозяйственных продуктов на фоне снижения площади посевных земель. Решение данной проблемы возможно с помощью технологий получения трансгенных растений, направленных на эффективную защиту сельскохозяйственных культур и увеличение урожайности.
Получение трансгенных растений является на данный момент одной из перспективных и наиболее развивающихся направлений агропроизводства. Существуют проблемы, которые не могут быть решены такими традиционными направлениями как селекция, кроме того, что на подобные разработки требуются годы, а иногда и десятилетия. Создание трансгенных растений, обладающих нужными свойствами, требует гораздо меньшего времени и позволяет получать растения с заданными хозяйственно ценными признаками, а также обладающих свойствами, не имеющими аналогов в природе. Примером последнего могут служить полученные методами генной инженерии сорта растений, обладающих повышенной устойчивостью к засухе.
Создание трансгенных растений в настоящее время развиваются по следующим направлениям:
1. Получение сортов сельскохозяйственных культур с более высокой урожайностью.
2. Получение сельскохозяйственных культур, дающих несколько урожаев в год (например, в России существуют ремонтантные сорта клубники, дающие два урожая за лето).
3. Создание сортов сельскохозяйственных культур, токсичных для некоторых видов вредителей (например, в России ведутся разработки, направленные на получение сортов картофеля, листья которого являются остро токсичными для колорадского жука и его личинок).
4. Создание сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к неблагоприятным климатическим условиям (например, были получены устойчивые к засухе трансгенные растения, имеющие в своем геноме ген скорпиона).
5. Создание сортов растений, способных синтезировать некоторые белки животного происхождения (например, в Китае получен сорт табака, синтезирующий лактоферрин человека).
Таким образом, создание трансгенных растений позволяет решить целый комплекс проблем, как агротехнических и продовольственных, так и технологических, фармакологических и т.д. Кроме того, уходят в небытие пестициды и другие виды ядохимикатов, которые нарушали естественный баланс в локальных экосистемах и наносили невосполнимый ущерб окружающей среде.
Методы создания трасгенных продуктов
Создать геноизмененное растение на данном этапе развития науки для генных инженеров не составляет большого труда.
Существует несколько достаточно широко распространенных методов для внедрения чужеродной ДНК в геном растения.
Существует бактерия Agrobacterium tumefaciens (Лат.- полевая бактерия, вызывающая опухоли), которая обладает способностью встраивать участки своей ДНК в растения, после чего пораженные клетки растения начинают очень быстро делиться и образуется опухоль. Сначала ученые получили штамм этой бактерии, не вызывающий опухолей, но не лишенный возможности вносить свою ДНК в клетку. В дальнейшем нужный ген сначала клонировали в Agrobacterium tumefaciens и затем заражали уже этой бактерией растение. После чего инфецированые клетки растения приобретали нужные свойства, а вырастить целое растение из одной его клетки сейчас не проблема.
Клетки, предварительно обработанные специальными реагентами, разрушающими толстую клеточную оболочку, помещают в раствор, содержащий ДНК и вещества, способствующие ее проникновению в клетку. После чего выращивали из одной клетки целое растение.
Существует метод бомбардировки растительных клеток специальными, очень маленькими вольфрамовыми пулями, содержащими ДНК. С некоторой вероятностью такая пуля может правильно передать генетический материал клетке и так растение получает новые свойства. А сама пуля ввиду ее микроскопических размеров не мешает нормальному развитию клетки.
Итак, задача, которую надо решить при создании трансгенного растения - организма с такими генами, которые ему от природы "не положены", - это выделить нужный ген из чужой ДНК и встроить его в молекулу ДНК данного растения. Процесс этот весьма сложен.
Более четверти века назад были открыты ферменты рестриктазы, разделяющие длинную молекулу ДНК на отдельные участки - гены, причем эти кусочки приобретают "липкие" концы, позволяющие им встраиваться в разрезанную такими же рестриктазами чужую ДНК.
Самый распространенный способ внедрения чужих генов в наследственный аппарат растений - с помощью болезнетворной для растений бактерии Agrobacterium tumefaciens. Эта бактерия умеет встраивать в хромосомы заражаемого растения часть своей ДНК, которая заставляет растение усилить производство гормонов, и в результате некоторые клетки бурно делятся, возникает опухоль. В опухоли бактерия находит для себя отличную питательную среду и размножается. Для генной инженерии специально выведен штамм агробактерии, лишенный способности вызывать опухоли, но сохранивший возможность вносить свою ДНК в растительную клетку.
Нужный ген "вклеивают" с помощью рестриктаз в кольцевую молекулу ДНК бактерии, так называемую плазмиду. Эта же плазмида несет ген устойчивости к антибиотику. Лишь очень небольшая доля таких операций оказывается успешной. Те бактериальные клетки, которые примут в свой генетический аппарат "прооперированные" плазмиды, получат кроме нового полезного гена устойчивость к антибиотику. Их легко будет выявить, полив культуру бактерий антибиотиком, - все прочие клетки погибнут, а удачно получившие нужную плазмиду размножатся. Теперь этими бактериями заражают клетки, взятые, например, из листа растения. Опять приходится провести отбор на устойчивость к антибиотику: выживут лишь те клетки, которые приобрели эту устойчивость от плазмид агробактерии, а значит, получили и нужный нам ген. Дальнейшее - дело техники. Ботаники уже давно умеют вырастить целое растение из практически любой его клетки.
Однако этот метод "работает" не на всех растениях: агробактерия, например, не заражает такие важные пищевые растения, как рис, пшеница, кукуруза. Поэтому разработаны другие способы. Например, можно ферментами растворить толстую клеточную оболочку растительной клетки, мешающую прямому проникновению чужой ДНК, и поместить такие очищенные клетки в раствор, содержащий ДНК и какое-либо химическое вещество, способствующее ее проникновению в клетку (чаще всего применяется полиэтиленгликоль). Иногда в мембране клеток проделывают микроотверстия короткими импульсами высокого напряжения, а через отверстия в клетку могут пройти отрезки ДНК. Иногда применяют даже впрыскивание ДНК в клетку микрошприцем под контролем микроскопа. Несколько лет назад было предложено покрывать ДНК сверхмалые металлические "пули", например шарики из вольфрама диаметром 1-2 микрона, и "стрелять" ими в растительные клетки. Проделываемые в стенке клетки отверстия быстро заживляются, а застрявшие в протоплазме "пули" так малы, что не мешают клетке функционировать. Часть "залпа" приносит успех: некоторые "пули" внедряют свою ДНК в нужное место. Дальше из клеток, воспринявших нужный ген, выращивают целые растения, которые затем размножаются обычным способом.
Введение 1
Что такое трансгенные продукты 2
Методы создания трасгенных продуктов 4
Стоит ли бояться последствий 6
Заключение 9
Список литературы 9
Введение
В международном научном сообществе существует четкое понимание того, что в связи с ростом народонаселения Земли, которое по прогнозам ученых должно достичь к 2050 году 9-11 млрд. человек, необходимо удвоение или даже утроение мирового производства сельскохозяйственной продукции, что невозможно без применения трансгенных растений, создание которых многократно ускоряет процесс селекции культурных растений, увеличивает урожайность, удешевляет продукты питания, а также позволяет получить растения с такими свойствами, которые не могут быть получены традиционными методами.
Принцип создания трансгенных растений и животных схожи. И в том, и в другом случае в ДНК искусственно вносятся чужеродные последовательности, которые встраивают, интегрируют генетическую информацию вида.
Основные объекты генной инженерии в растительном мире: соя, кукуруза, картофель, хлопчатник, сахарная свекла. При этом вырабатывается повышенная резистентность к колорадскому жуку, к вирусам, защита от насекомых, от всяких бурильщиков, сосальщиков, обеспечивает отсутствие повышенных остаточных количеств пестицидов.
Путем генной инженерии возможно повышение урожайности на 40-50%.
Нужно отметить, что ни одна новая технология не была объектом такого пристального внимания ученых всего мира. Все это обусловлено тем, что мнения ученых о безопасности генетически модифицированных источников питания расходятся. Нет ни одного научного факта против использования трансгенных продуктов. В тоже время некоторые специалисты считают, что существует риск выпуска нестабильного вида растений, передача заданных свойств сорнякам, влияние на биоразнообразие планеты, и главное потенциальная опасность для биологических объектов, для здоровья человека путем переноса встроенного гена в микрофлору кишечника или образование из модифицированных белков под воздействием нормальных ферментов, так называемых минорных компонентов, способных оказывать негативное влияние.
Что такое трансгенные продукты
Трансгенными 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.
Что такое 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; чтобы скот быстрее набирал вес, ему вкалывают измененный гормон роста (но при этом молоко наполняется гормонами, вызывающими рак). Соя - один из основных компонентов многих кормов для скота и почти 60% продуктов питания. К счастью, в России, как и во многих странах Европы, генетически измененные сельхозкультуры (в мире их создано больше 30-ти видов) пока не распространяются такими бешеными темпами, как в США, где официально закреплена идентичность "натуральных" и "трансгенных" продуктов питания.
На данный момент в России зарегистрировано множество видов продуктов из модифицированной сои, среди которых: фитосыр, смеси функциональные, сухие заменители молока, 32 наименования концентратов соевого белка, 7 видов соевой муки, модифицированные бобы сои, 8 видов соевых белковых продуктов, 4 наименования соевых питательных напитков, крупка соевая обезжиренная. Также Департамент государственного санитарно-эпидемиологического надзора выдал "сертификаты качества" одному сорту картофеля и двум сортам - кукурузы.
Осуществлять надзор за генетически модифицированными продуктами Главный санитарный врач России доверил Научно-исследовательскому институту питания РАМН, а также учреждениям-соисполнителям: Институту вакцин и сывороток им. И. И. Мечникова РАМН, Московскому научно-исследовательскому институту гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Минздрава России.
Получение трансгенных растений является на данный момент одной из перспективных и наиболее развивающихся направлений агропроизводства. Существуют проблемы, которые не могут быть решены такими традиционными направлениями как селекция, кроме того, что на подобные разработки требуются годы, а иногда и десятилетия. Создание трансгенных растений, обладающих нужными свойствами, требует гораздо меньшего времени и позволяет получать растения с заданными хозяйственно ценными признаками, а также обладающих свойствами, не имеющими аналогов в природе.
Создание трансгенных растений в настоящее время развиваются по следующим направлениям:
1. Получение сортов с/х культур с более высокой урожайностью
2. Получение с/х культур, дающих несколько урожаев в год
3. Создание сортов с/х культур, токсичных для некоторых видов вредителей
4. Создание сортов с/х культур, устойчивых к неблагоприятным климатическим условиям
5. Создание сортов растений, способных синтезировать некоторые белки животного происхождения
Таким образом, создание трансгенных растений позволяет решить целый комплекс проблем, как агротехнических и продовольственных, так и технологических, фармакологических и т.д. Кроме того, уходят в небытие пестициды и другие виды ядохимикатов, которые нарушали естественный баланс в локальных экосистемах и наносили невосполнимый ущерб окружающей среде.
Методы создания трасгенных продуктов
Создать геноизмененное растение на данном этапе развития науки для генных инженеров не составляет большого труда.
Существует несколько достаточно широко распространенных методов для внедрения чужеродной ДНК в геном растения. Ниже, постараемся их изложить.
Метод 1:
Существует бактерия Agrobacterium tumefaciens (Лат.- полевая бактерия, вызывающая опухоли), которая обладает способностью встраивать участки своей ДНК в растения, после чего пораженные клетки растения начинают очень быстро делиться и образуется опухоль. Сначала ученые получили штамм этой бактерии, не вызывающий опухолей, но не лишенный возможности вносить свою ДНК в клетку. В дальнейшем нужный ген сначала клонировали в Agrobacterium tumefaciens и затем заражали уже этой бактерией растение. После чего инфецированые клетки растения приобретали нужные свойства, а вырастить целое растение из одной его клетки сейчас не проблема.
Метод 2:
Клетки, предварительно обработанные специальными реагентами, разрушающими толстую клеточную оболочку, помещают в раствор, содержащий: ДНК и вещества, способствующие ее проникновению в клетку. После чего как и в первом случае выращивали из одной клетки целое растение.
Метод 3:
Существует метод бомбардировки растительных клеток специальными, очень маленькими вольфрамовыми пулями, содержащими ДНК. С некоторой вероятностью такая пуля может правильно передать генетический материал клетке и так растение получает новые свойства. А сама пуля ввиду ее микроскопических размеров не мешает нормальному развитию клетки.
Итак, задача, которую надо решить при создании трансгенного растения - организма с такими генами, которые ему от природы "не положены", - это выделить нужный ген из чужой ДНК и встроить его в молекулу ДНК данного растения. Процесс этот весьма сложен.
Более четверти века назад были открыты ферменты рестриктазы, разделяющие длинную молекулу ДНК на отдельные участки - гены, причем эти кусочки приобретают "липкие" концы, позволяющие им встраиваться в разрезанную такими же рестриктазами чужую ДНК.
Стоит ли бояться последствий
Технология генной инженерии - это замена или разрыв генов живых организмов - растений, животных, людей, микроорганизмов - получение патентов на них и продажа получающихся в результате продуктов с целью получения прибыли. Генная инженерия - революционно новая технология, находящаяся на самых ранних экспериментальных стадиях развития. Путем случайного внедрения генов неродственных видов и постоянного изменения их генетических кодов создаются трансгенные организмы, передающие свои измененные свойства по наследству. Генные инженеры во всем мире разрезают, вставляют, перекомбинируют, располагают в ином порядке, редактируют и программируют генетический материал. Гены животных и даже человека случайным образом встраиваются в хромосомы растений, рыб и млекопитающих, в результате чего создаются такие формы жизни, которые ранее невозможно было себе представить. При наличии минимальных законодательных ограничений или полном их отсутствии, без специальной маркировки и с пренебрежением к установленным наукой правилам, биоинженеры уже создали сотни новых видов продуктов, забыв о рисках для человека и окружающей среды, а также о негативных социально-экономических последствиях для нескольких миллиардов фермеров и сельских поселений во всем мире.
Несмотря на предупреждения все большего числа ученых о том, что современные технологии генной инженерии еще не до конца продуманы и могут дать непредсказуемый результат, а, следовательно, представляют опасность, приверженные идеям биотехнологов национальные правительства и регулирующие органы вслед за правительством США утверждают, что генетически модифицированные продукты питания и сельскохозяйственные культуры являются "по существу эквивалентными" обычной пище и поэтому не нуждаются ни в маркировке, ни в предварительном тестировании.
В настоящее время в США продается и выращивается около полусотни генетически модифицированных сельскохозяйственных культур и продуктов питания. Отмечается их широкое проникновение в пищевые цепи и окружающую среду в целом. Согласно данным самих биотехнологов, в ближайшие 5-10 лет все продукты питания и ткани в США будут содержать генетически измененный материал.
Практика генной инженерии в отношении пищевых продуктов и тканей приводит к непредсказуемым результатам и представляет угрозу для людей, животных, окружающей среды и будущего устойчивого органического земледелия. Как указал британский молекулярный биолог доктор Майкл Антониу, манипуляции с генами приводят к "неожиданному появлению токсинов в трансгенных бактериях, дрожжах, растениях и животных, причем это явление остается незамеченным до тех пор, пока не нанесет серьезный ущерб чьему-либо здоровью". Риск от использования генетически модифицированных продуктов питания и сельскохозяйственных культур можно разделить на три категории: риск для здоровья людей, риск для окружающей среды и социально-экономический риск. Краткий обзор этих рисков, как уже доказанных, так и возможных, предоставляет убедительные аргументы в пользу необходимости глобального моратория на производство трансгенных культур и организмов.
Токсины
Генетически модифицированные продукты, вне всякого сомнения, могут содержать токсины и представлять угрозу для здоровья людей. В 1989 году в результате пищевой добавки L-tryptophan погибло 37 и пострадало (в том числе получило пожизненную инвалидность) свыше 5000 человек (у которых было обнаружено болезненное и нередко приводящее к летальному исходу поражение кровеносной системы - эосинофильно-миальгический синдром), прежде чем Служба продовольствия и медикаментов США аннулировала свое разрешение на розничную продажу продукта. Производитель добавки, третья по величине японская химическая компания Showa Denko, на первом этапе, в 1988-1989 годах, использовала для ее изготовления генетически измененную бактерию. По-видимому, бактерия приобрела свои опасные свойства в результате рекомбинации ее ДНК. Showa Denko уже выплатила пострадавшим свыше двух миллиардов долларов США в качестве компенсации. В 1999 году передовицы британских газет были посвящены вызвавшим громкий скандал исследованиям ученого Роуэттовского института доктора Арпада Пустаи, обнаружившего, что генетически измененный картофель, в ДНК которого были встроены гены подснежника и часто используемого промотора - вируса капустной мозаики, вызывает заболевания молочных желез. Было обнаружено, что "картофель-подснежник" значительно отличается по своему химическому составу от обычной картошки и поражает жизненно важные органы и иммунную систему у питающихся им лабораторных крыс. Самым тревожным является то, что заболевание у крыс возникло, видимо, под воздействием вирусного промотора, используемого практически во всех генетически модифицированных продуктах.
Пищевые аллергии
Угрозу массового заболевания, вызванного употреблением в пищу трансгенных продуктов, буквально в последнюю минуту удалось предотвратить в 1996 году ученым штата Небраска, благодаря тестам на животных обнаружившим, что ген бразильского ореха, введенный в ДНК сои, способен вызвать смертельно опасную аллергию у людей, чувствительных к этому ореху. Люди, страдающие пищевыми аллергиями (а им подвержены, по статистике, 8% американских детей), последствия которых могут быть самыми различными - от легкого недомогания до внезапной смерти - едва не стали жертвами воздействия чужеродных протеинов, встроенных в ДНК обычных пищевых продуктов. А поскольку многие из этих протеинов никогда не были частью рациона человека, тщательное тестирование на безопасность (включающее в себя длительные исследования на животных и на людях-добровольцах) необходимо для предотвращения опасных ситуаций в будущем. Обязательная маркировка генетически измененных продуктов также необходима, чтобы страдающие пищевыми аллергиями могли избегать таких продуктов и чтобы службы здравоохранения были в состоянии обнаружить источник аллергена в случае возникновения заболеваний, вызванных употреблением генетически модифицированной пищи. К сожалению, Служба продовольствия и медикаментов, равно как и другие регулирующие органы во всем мире, обычно не требует предпродажных исследований на животных и людях, при помощи которых можно было бы установить, присутствуют ли в тех или новые токсины и аллергены и не повышен ли уровень содержания уже известных науке аллергенов и токсинов.
Заключение
Генетически модифицированные продукты стали одним из достижений биологии ХХ в. Но основной вопрос - безопасны ли такие продукты для человека, пока остается без ответа. Проблема ГМП актуальна, поскольку в ней экономические интересы многих стран приходят в противоречие с основными правами человека.
Большинство людей не знают о ГМП и возможных последствиях их использования. Раньше люди боялись стихийных бедствий, войн, теперь становится опасно есть мясо и овощи. Чем выше технология, тем выше риск. Людям следует постоянно помнить о простой закономерности: всякая технология имеет очевидные плюсы и неизвестные минусы.
Список литературы
Власова З.А. Справочник по биологии. – М., 1998.
Бляхера Л.Я., Ванюшкин Б.Ф. История биологии. – М., 1997.
Савин М. Биология, 2002, № 44, с.7–8.
Чечилова С. Трансгенная пища. // Здоровье, 2000, № 6, с. 20–23.
Реферат >> ЭкологияШтучного середовища існування й отримання продукт ів харчування. При цьому існувала... і рослин. Вважається, що трансгенез у рослин і тварин – найперспективн... . – К: КВЩ, 2003. 3. Глазко В.И. Генетически модифицированные организмы: от бактерий до человека...
Цель работы : познакомиться с этическими аспектами развития некоторых исследований в биотехнологии и дать им оценку.
Основные понятия
Биотехнологией называют совокупность технических приемов, использующих различные биологические системы или живые организмы для создания или обработки продуктов самого разного назначения.
Существуют несколько отраслей биотехнологии. Наряду с получением антибиотиков, аминокислот, гормонов биотехнологическими методами существуют и другие продукты, получаемые с помощью отраслей биотехнологии. Наибольшие споры вызывают трансгенные организмы и клонирование животных.
Генная инженерия – это методы изменения генетических свойств организмов в результате введения в их клетки генов других организмов. В результате получаются трансгенные организмы.
Генетики скрестить бациллу с картофелем не могут, а генные инженеры — могут. Генетическая селекция улучшает количественные характеристики сорта или породы (урожайность, устойчивость к заболеваниям, надои и др.); генная инженерия способна создать принципиально новое качество — перенести ген, его кодирующий, из одного биологического вида в другой, в частности, ген инсулина от человека в дрожжи. И генетически модифицированные дрожжи становятся фабрикой инсулина.
Считается, что единственное принципиальное препятствие, стоящее перед генными инженерами, — это или их ограниченная фантазия, или ограниченное финансирование. Непреодолимых природных ограничений в генной инженерии, похоже, нет.
При создании таких организмов высказываются опасения биологического и экологического нравственного, этического, философского, религиозного характера. В 1973-1974 годах были выработаны правила техники безопасности по обращению с трансгенными организмами. По мере ускоряющегося развития генной инженерии строгость правил безопасности все время снижалась. Первоначальные страхи оказались сильно преувеличенными.
В итоге 30-летнего мирового опыта генной инженерии стало ясно, что случайно в процессе «мирной» генной инженерии что-либо вредного возникнуть не может. В общем, за все 30 лет интенсивного и все расширяющегося применения генной инженерии ни одного случая возникновения опасности, связанной с трансгенными организмами, зарегистрировано не было. Когда речь идет об опасности или безопасности трансгенных организмов и продуктов из них полученных, то самые распространенные точки зрения основываются преимущественно на «общих соображениях и здравом смысле». Вот что обычно говорят те, кто против:
Природа устроена разумно, любое вмешательство в нее только все ухудшит;
Поскольку сами ученые не могут со100%-ной гарантией предсказать все, особенно отдаленные, последствия применения трансгенных организмов, не надо этого делать вообще.
А вот аргументы тех, кто выступает за:
В течение миллиардов лет эволюции природа успешно «перепробовала» все возможные варианты создания живых организмов, почему же деятельность человека по конструированию измененных организмов должна вызывать опасения?
В природе постоянно происходит перенос генов между разными организмами (в особенности между микробами и вирусами), так что ничего принципиально нового трансгенные организмы в природу не добавят.
Дискуссия о выгодах и опасностях применения трансгенных организмов обычно концентрируется вокруг главных вопросов о том, опасны ли продукты, полученные из трансгенных организмов и опасны ли сами трансгенные организмы для окружающей среды?
По характеристикам трансгенная продукция не отличается от аналогичных продуктов, полученных из естественных природных источников. Это неоднократно доказано тестированием, которое обязательно проводится перед выпуском на рынок продуктов, полученных из генетически модифицированных организмов. Методы оценки возможностей токсичности, аллергенности и других видов вредности достаточно надежны и стандартизированы во многих странах, в частности в России.
Разумеется, это не означает, что любые продукты, полученные из любых генетически модифицированных организмов, будут безопасны. Безопасными могут считаться только те, которые прошли всестороннюю государственную проверку. Потребитель должен иметь право информированного выбора. Продукты из трансгенных организмов должны иметь маркировку, которая позволит выбрать: 1) дорогие «экологически чистые» не трансгенные продукты, полученные без применения химических удобрений, пестицидов и гербицидов или 2) не трансгенные, выращенные с применением химии, или 3) трансгенные, но выращенные без «химии», цена которых должна быть в несколько раз ниже, чем экологически чистых.
Производственные посевы ТР уже занимают большие площади, и они продолжают расширяться. За последние 12 лет в США выращено 3,5 трлн трансгенных растений. При этом не было зарегистрировано ни одного случая возникновения серьезных медико-биологических последствий их производства и использования.
В целом при оценке степени биологической и экологической опасности по принципу близкого сходства безопасное ТР должно быть похожим на его исходный нетрансгенный аналог.
Итак, генные инженеры утверждают, что трансгенные продукты безопасны и дешевы, что трансгенное сельское хозяйство не только более экономично, но и более экологично, чем традиционное, основанное на массовом применении химических средств защиты растений.
Вопросы:
1. Что такое биотехнология?
2. Чем отличается генетическая селекция и генная инженерия?
3. Приведите аргументы «за» и «против» использования трансгенных продуктов (можно использовать не только материал статьи).
4. При каких условиях продукты, полученные из трансгенных организмов, могут считаться безопасными?
5. Сделайте вывод: как лично вы относитесь к использованию тругсгенных продуктов? Хотите ли вы использовать продукты, полученные из трансгенных организмов в пищу? Почему?
Еще одним достижением биотехнологии, вызывающим много споров, является клонирование млекопитающих, в частности клонирование человека.
Сейчас клонами называются особи животных или растений, полученные путем бесполого размножения и имеющие полностью идентичные генотипы. Клонированием называют искусственное получение клонов животных.
Именно возможность искусственного клонирования человека вызвала бурные эмоции в обществе.
Предполагается, что можно использовать клонирование для преодоления бесплодия — так называемое репродуктивное клонирование . Бесплодие, действительно, — чрезвычайно важная проблема, многие бездетные семьи согласны на самые дорогие процедуры, чтобы иметь возможность родить ребенка. Однако возникает вопрос: а что принципиально нового может дать клонирование по сравнению, например, с экстракорпоральным оплодотворением с использованием донорских половых клеток? Честный ответ — ничего. Клонированный ребенок не будет иметь генотипа, являющегося комбинацией генотипов мужа и жены. Генетически такая девочка будет монозиготной сестрой своей матери, генов отца у нее не будет. Точно так же клонированный мальчик для своей матери будет генетически чужд. В таком случае — зачем эта сложная и, что особенно важно, очень рискованная процедура? А если вспомнить эффективность клонирования, представить себе, сколько нужно получить яйцеклеток, чтобы родился один клон, который к тому же, возможно, будет больным, с укороченной продолжительностью жизни, сколько эмбрионов, уже начавших жить, погибнет, то перспектива репродуктивного клонирования человека становится устрашающей. В большинстве тех стран, где технически возможно осуществление клонирования человека, репродуктивное клонирование запрещено законодательно.
Терапевтическое клонирование предполагает получение эмбриона, выращивание его до 14-дневного возраста, а затем использование эмбриональных стволовых клеток в лечебных целях. Перспективы лечения с помощью стволовых клеток ошеломляющи — излечение многих нейродегенеративных заболеваний (например, болезней Альцгеймера, Паркинсона), восстановление утраченных органов, а при клонировании трансгенных клеток - лечение многих наследственных болезней. Но посмотрим правде в лицо: фактически это означает вырастить себе братика или сестричку, а потом — убить, чтобы использовать их клетки в качестве лекарства. И если убивается не новорожденный младенец, а двухнедельный эмбрион, дела это не меняет. Поэтому ученые ищут другие пути для получения стволовых клеток.
Китайские ученые с целью получения эмбриональных стволовых клеток человека создали гибридные эмбрионы путем клонирования ядер клеток кожи человека в яйцеклетках кроликов. Было получено более 100 эмбрионов, которые в течение нескольких дней развивались в искусственных условиях, а затем из них были получены стволовые клетки. Ученые надеются, что такой способ получения стволовых клеток окажется этически более приемлемым, чем клонирование человеческих эмбрионов.
К счастью, оказывается, что эмбриональные стволовые клетки можно получать еще проще, не прибегая к сомнительным с этической точки зрения манипуляциям. У каждого новорожденного в его собственной пуповинной крови содержится довольно много стволовых клеток. Если эти клетки выделить, а затем хранить в замороженном виде, их можно использовать, если возникнет необходимость. Создавать банки стволовых клеток можно уже сейчас. Правда, следует иметь в виду, что стволовые клетки могут преподнести сюрпризы, в том числе и неприятные. В частности, имеются данные о том, что стволовые клетки могут легко приобретать свойства злокачественности. Скорее всего, это связано с тем, что в искусственных условиях над ними нет жесткого контроля со стороны организма. А ведь контроль «социального поведения» клеток в организме не только жесткий, но весьма сложный и многоуровневый. Но возможности использования стволовых клеток столь впечатляющи, что исследования в этой области и поиски доступного источника стволовых клеток будут продолжаться.
Допустимо ли клонирование человека в принципе? Какие последствия может иметь применение этого способа размножения?
Одно из вполне реальных последствий клонирования — нарушение соотношения полов в потомстве. Не секрет, что очень и очень многие семьи во многих странах хотели бы иметь скорее мальчика, чем девочку. Уже в настоящее время в Китае возможность пренатальной диагностики пола и меры по ограничению рождаемости привели к такому положению, что в некоторых районах среди детей наблюдается значительное преобладание мальчиков. Что будут делать эти мальчики, когда придет время заводить семью?
Другое негативное следствие широкого применения клонирования — снижение генетического разнообразия человека. Оно и так невелико — существенно меньше, чем, например, даже у таких малочисленных видов, как человекообразные обезьяны. Причина этого — резкое снижение численности вида, имевшее место не менее двух раз за последние 200 тыс. лет. Результат — большое количество наследственных заболеваний и дефектов, вызываемых переходом мутантных аллелей в гомозиготное состояние. Дальнейшее снижение разнообразия может поставить под угрозу существование человека как вида. Правда, справедливости ради следует сказать, что столь широкого распространения клонирования вряд ли следует ожидать даже в отдаленном будущем.
Введение
Что такое трансгенные продукты.
Методы создания трасгенных продуктов.
Как трансгенные продукты отличить от натуральных.
Есть или не есть трансгенные продукты.
Стоит ли бояться последствий.
Заключение.
Введение
В последние годы все большее влияние на здоровье населения планеты
оказывает качество и структура питания. В 1999 г. опубликованы данные, что
ежегодно в мире от недоедания и белково-калорийной недостаточности погибает
15 Млн. Человек.
Результаты широких эпидемиологических исследований и организованного в
последние годы Минздравом России мониторинга состояния питания показывают,
что структура питания населения России характеризуется продолжающимся
снижением потребления наиболее ценных в биологическом отношении пищевых
продуктов. Как следствие сложившейся структуры питания на первый план
выходят следующие нарушения пищевого статуса:
Дефицит животных белков, достигающий 15-20% от рекомендуемых
Выраженный дефицит большинства витаминов, выявляющийся повсеместно
у более половины населения;
Проблема недостаточности макро- и микроэлементов, таких как
кальций, железо, фтор, селен, цинк.
В международном научном сообществе существует четкое понимание того,
что в связи с ростом народонаселения Земли, которое по прогнозам ученых
должно достичь к 2050 году 9-11 млрд. человек, необходимо удвоение или даже
утроение мирового производства сельскохозяйственной продукции, что
невозможно без применения трансгенных растений, создание которых
многократно ускоряет процесс селекции культурных растений, увеличивает
урожайность, удешевляет продукты питания, а также позволяет получить
растения с такими свойствами, которые не могут быть получены традиционными
методами.
Принцип создания трансгенных растений и животных схожи. И в том, и в
другом случае в ДНК искусственно вносятся чужеродные последовательности,
которые встраивают, интегрируют генетическую информацию вида.
Основные объекты генной инженерии в растительном мире: соя, кукуруза,
картофель, хлопчатник, сахарная свекла. При этом вырабатывается повышенная
резистентность к колорадскому жуку, к вирусам, защита от насекомых, от
всяких бурильщиков, сосальщиков, обеспечивает отсутствие повышенных
остаточных количеств пестицидов. Возможно улучшение коммерческих
показателей: у томатов - увеличение сроков хранения, у картофеля -
повышение крахмалистости, обогащение аминокислотами, витаминами.
Путем генной инженерии возможно повышение урожайности на 40-50%. За
последние 5 лет в мире земельные площади используемые под трансгенные
растения увеличились с 8 млн. га до 46 млн. га.
Нужно отметить, что ни одна новая технология не была объектом такого
пристального внимания ученых всего мира. Все это обусловлено тем, что
мнения ученых о безопасности генетически модифицированных источников
питания расходятся. Нет ни одного научного факта против использования
трансгенных продуктов. В тоже время некоторые специалисты считают, что
существует риск выпуска нестабильного вида растений, передача заданных
свойств сорнякам, влияние на биоразнообразие планеты, и главное
потенциальная опасность для биологических объектов, для здоровья человека
путем переноса встроенного гена в микрофлору кишечника или образование из
модифицированных белков под воздействием нормальных ферментов, так
называемых минорных компонентов, способных оказывать негативное влияние.
Что такое трансгенные продукты
Трансгенными 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.
Что такое 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; чтобы скот быстрее набирал вес, ему вкалывают измененный гормон
роста (но при этом молоко наполняется гормонами, вызывающими рак); чтобы
соя не боялась гербицидов, в нее внедряют гены петунии, а также некоторых
бактерий и вирусов. Соя - один из основных компонентов многих кормов для
скота и почти 60% продуктов питания. К счастью, в России, как и во многих
странах Европы, генетически измененные сельхозкультуры (в мире их создано
больше 30-ти видов) пока не распространяются такими бешеными темпами, как в
США, где официально закреплена идентичность "натуральных" и "трансгенных"
продуктов питания. Поэтому у нас только самые "продвинутые" покупатели с
подозрением относятся к импортным чипсам, томатным соусам, консервированной
кукурузе и "ножкам Буша".
На данный момент в России зарегистрировано множество видов продуктов из
модифицированной сои, среди которых: фитосыр, смеси функциональные, сухие
заменители молока, мороженое "Сойка-1", 32 наименования концентратов
соевого белка, 7 видов соевой муки, модифицированные бобы сои, 8 видов
соевых белковых продуктов, 4 наименования соевых питательных напитков,
крупка соевая обезжиренная, комплексные пищевые добавки в ассортименте и
специальные продукты для спортсменов, тоже в немалом количестве. Также
Департамент государственного санитарно-эпидемиологического надзора выдал
"сертификаты качества" одному сорту картофеля и двум сортам - кукурузы.
Осуществлять надзор за генетически модифицированными продуктами Главный
санитарный врач России доверил Научно-исследовательскому институту питания
РАМН, а также учреждениям-соисполнителям: Институту вакцин и сывороток им.
И. И. Мечникова РАМН, Московскому научно-исследовательскому институту
гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Минздрава России.
Последнее десятилетие ученые строят неутешительные прогнозы
относительно быстрорастущего потребления сельскохозяйственных продуктов на
фоне снижения площади посевных земель. Решение данной проблемы возможно с
помощью технологий получения трансгенных растений, направленных на
эффективную защиту сельскохозяйственных культур и увеличение урожайности.
Получение трансгенных растений является на данный момент одной из
перспективных и наиболее развивающихся направлений агропроизводства.
Существуют проблемы, которые не могут быть решены такими традиционными
направлениями как селекция, кроме того, что на подобные разработки
требуются годы, а иногда и десятилетия. Создание трансгенных растений,
обладающих нужными свойствами, требует гораздо меньшего времени и позволяет
получать растения с заданными хозяйственно ценными признаками, а также
обладающих свойствами, не имеющими аналогов в природе. Примером последнего
могут служить полученные методами генной инженерии сорта растений,
обладающих повышенной устойчивостью к засухе.
Создание трансгенных растений в настоящее время развиваются по
следующим направлениям:
1. Получение сортов с/х культур с более высокой урожайностью
2. Получение с/х культур, дающих несколько урожаев в год (например, в
России существуют ремантантные сорта клубники, дающие два урожая за лето)
3. Создание сортов с/х культур, токсичных для некоторых видов
вредителей (например, в России ведутся разработки, направленные на
получение сортов картофеля, листья которого являются остро токсичными для
колорадского жука и его личинок)
4. Создание сортов с/х культур, устойчивых к неблагоприятным
климатическим условиям (например, были получены устойчивые к засухе
трансгенные растения, имеющие в своем геноме ген скорпиона)
5. Создание сортов растений, способных синтезировать некоторые белки
животного происхождения (например, в Китае получен сорт табака
синтезирующий лактоферрин человека)
Таким образом, создание трансгенных растений позволяет решить целый
комплекс проблем, как агротехнических и продовольственных, так и
технологических, фармакологических и т.д. Кроме того, уходят в небытие
пестициды и другие виды ядохимикатов, которые нарушали естественный баланс
в локальных экосистемах и наносили невосполнимый ущерб окружающей среде.
Методы создания трасгенных продуктов
Создать геноизмененное растение на данном этапе развития науки для
генных инженеров не составляет большого труда.
Существует несколько достаточно широко распространенных методов для
внедрения чужеродной ДНК в геном растения. Ниже, постараемся их изложить.
Существует бактерия Agrobacterium tumefaciens (Лат.- полевая бактерия,
вызывающая опухоли), которая обладает способностью встраивать участки своей
ДНК в растения, после чего пораженные клетки растения начинают очень быстро
делиться и образуется опухоль. Сначала ученые получили штамм этой бактерии,
не вызывающий опухолей, но не лишенный возможности вносить свою ДНК в
клетку. В дальнейшем нужный ген сначала клонировали в Agrobacterium
tumefaciens и затем заражали уже этой бактерией растение. После чего
инфецированые клетки растения приобретали нужные свойства, а вырастить
целое растение из одной его клетки сейчас не проблема.
Клетки, предварительно обработанные специальными реагентами,
разрушающими толстую клеточную оболочку, помещают в раствор, содержащий:
ДНК и вещества, способствующие ее проникновению в клетку. После чего как и
в первом случае выращивали из одной клетки целое растение.
Существует метод бомбардировки растительных клеток специальными, очень
маленькими вольфрамовыми пулями, содержащими ДНК. С некоторой вероятностью
такая пуля может правильно передать генетический материал клетке и так
растение получает новые свойства. А сама пуля ввиду ее микроскопических
размеров не мешает нормальному развитию клетки.
Итак, задача, которую надо решить при создании трансгенного растения -
организма с такими генами, которые ему от природы "не положены", - это
выделить нужный ген из чужой ДНК и встроить его в молекулу ДНК данного
растения. Процесс этот весьма сложен. Об операциях по пересадке гена
написаны тома, но мы рассмотрим здесь эту процедуру в очень кратком и
упрощенном виде.
Более четверти века назад были открыты ферменты рестриктазы,
разделяющие длинную молекулу ДНК на отдельные участки - гены, причем эти
кусочки приобретают "липкие" концы, позволяющие им встраиваться в
разрезанную такими же рестриктазами чужую ДНК.
Самый распространенный способ внедрения чужих генов в наследственный
аппарат растений - с помощью болезнетворной для растений бактерии
Agrobacterium tumefaciens (в буквальном переводе с латыни - полевая
бактерия, вызывающая опухоли). Эта бактерия умеет встраивать в хромосомы
заражаемого растения часть своей ДНК, которая заставляет растение усилить
производство гормонов, и в результате некоторые клетки бурно делятся,
возникает опухоль. В опухоли бактерия находит для себя отличную питательную
среду и размножается. Для генной инженерии специально выведен штамм
агробактерии, лишенный способности вызывать опухоли, но сохранивший
возможность вносить свою ДНК в растительную клетку.
Нужный ген "вклеивают" с помощью рестриктаз в кольцевую молекулу ДНК
бактерии, так называемую плазмиду. Эта же плазмида несет ген устойчивости к
антибиотику. Лишь очень небольшая доля таких операций оказывается успешной.
Те бактериальные клетки, которые примут в свой генетический аппарат
"прооперированные" плазмиды, получат кроме нового полезного гена
устойчивость к антибиотику. Их легко будет выявить, полив культуру бактерий
антибиотиком, - все прочие клетки погибнут, а удачно получившие нужную
плазмиду размножатся. Теперь этими бактериями заражают клетки, взятые,
например, из листа растения. Опять приходится провести отбор на
устойчивость к антибиотику: выживут лишь те клетки, которые приобрели эту
устойчивость от плазмид агробактерии, а значит, получили и нужный нам ген.
Дальнейшее - дело техники. Ботаники уже давно умеют вырастить целое
растение из практически любой его клетки (см. "Наука и жизнь" № 3, 1986
Однако этот метод "работает" не на всех растениях: агробактерия,
например, не заражает такие важные пищевые растения, как рис, пшеница,
кукуруза. Поэтому разработаны и другие способы. Например, можно ферментами
растворить толстую клеточную оболочку растительной клетки, мешающую прямому
проникновению чужой ДНК, и поместить такие очищенные клетки в раствор,
проникновению в клетку (чаще всего применяется полиэтиленгликоль). Иногда в
мембране клеток проделывают микроотверстия короткими импульсами высокого
напряжения, а через отверстия в клетку могут пройти отрезки ДНК. Иногда
применяют даже впрыскивание ДНК в клетку микрошприцем под контролем
микроскопа. Несколько лет назад предложено покрывать ДНК сверхмалые
металлические "пули", например шарики из вольфрама диаметром 1-2 микрона, и
"стрелять" ими в растительные клетки. Проделываемые в стенке клетки
отверстия быстро заживляются, а застрявшие в протоплазме "пули" так малы,
что не мешают клетке функционировать. Часть "залпа" приносит успех:
некоторые "пули" внедряют свою ДНК в нужное место. Дальше из клеток,
воспринявших нужный ген, выращивают целые растения, которые затем
размножаются обычным способом.
Как трансгенные продукты отличить от натуральных
Выяснить, содержит ли продукт измененный ген, можно только с помощью
сложных лабораторных исследований. В 2002 году минздрав России ввел
обязательную маркировку продуктов, содержащих более пяти процентов
генетически модифицированного источника. Реально ее нет практически
никогда. По словам главного государственного санитарного врача России
Геннадия Онищенко, результаты проверок показали, что только в Москве в 37,8
процента случаев пищевые продукты, содержащие генетически модифицированное
сырье, не имеют соответствующей маркировки, и это очень высокий показатель.
Чтобы получить право на ввоз, производство и реализацию продукции,
государственную гигиеническую экспертизу и регистрацию. Процедура платная
для предприятия. Не многие готовы тратить на это дополнительные средства.
Или считают, что подобное указание на этикетке отпугнет покупателей. На
самом деле обязательная маркировка не означает, что данный продукт вреден
для здоровья, считает генеральный директор национального фонда защиты
потребителей А. Калинин: "Ее нужно рассматривать только как дополнительную
информацию для покупателя, а не как предупреждение об опасности. К
настоящему времени у нас в стране прошли все проверки и зарегистрированы
десять видов генетически модифицированной растениеводческой продукции. Это
два вида сои, пять видов кукурузы, два сорта картофеля, сорт сахарной
свеклы и сахар, полученный из нее". В Хакасию ввозятся соя, соевая мука
(используется при приготовлении колбас) и картофель. Для идентификации
продуктов, полученных из ГМИ лабораторным путем, необходимо приобретение
оборудования для ПЦР-диагностики на сумму около 1 млн. рублей.
Санэпидслужба Республики Хакасия на сегодня не имеет возможности приобрести
такое оборудование. Контроль за ГМИ осуществляется на организационном
уровне: проводятся рейдовые проверки, проверяются сертификаты безопасности,
регистрационные удостоверения о безопасности продукции и так далее.
Так что даже специалист, не имея под рукой профессиональных
инструментов или даже целой лаборатории, не скажет вам с уверенностью -
есть на вашем столе трансгенные продукты или нет.
На Западе на прилавках уже давно и открыто лежат генетически измененные
продукты. На этикетках появились даже специальные наклейки, чтобы человек
знал, что покупает. У нас наклеек нет, но продукты, как уверяют экологи,
тоже заполняют магазины. В Интернет длинный список трансгенных товаров, от
которых ломятся наши прилавки. Однако все эти продукты из-за границы. В
России генетически измененные культуры можно встретить только на
экспериментальных полях.
Особая гордость наших специалистов - картошка, от которой гибнут
колорадские жуки. Для экологов она же главный раздражитель. Специалисты
говорят, что при поедании трансгенного картофеля, у крыс наступает
изменение состава крови, изменение размеров внутренних органов, а также
появляются патологии в значительно большем количестве, чем при поедании
обычного картофеля.
Однако ученые заявляют, что случающиеся проколы не повод запрещать
направление в целом. Трансгенные исследования в десятки раз быстрее
мичуринского метода селекции и даже безопаснее.
Ученые не настаивают на немедленном внедрении своих открытий в
производство. Коровы с молоком невиданной жирности, рыба, живущая, как в
соленой, так и в пресной воде, свиньи без сала – все нужно, прежде всего,
для развития науки.
Основное преимущество трансгенных продуктов в их цене. Они значительно
дешевле обычных, поэтому сейчас они покоряют, прежде всего, рынки слабо
развитых стран, куда направляются в качестве гуманитарной помощи.
Но в будущем, несмотря на протесты экологов, чистые мясо и овощи,
вероятно, станут ассортиментом небольших, но очень дорогих магазинов.
Есть или не есть трансгенные продукты
Когда речь заходит о генетически модифицированных продуктах,
воображение тут же рисует грозных мутантов. Легенды об агрессивных,
вытесняющих из природы своих сородичей трансгенных растениях, которые
Америка забрасывает в доверчивую Россию, неискоренимы. Но, может быть, нам
просто не хватает информации?
Во-первых, многие просто не знают, какие продукты являются генетически
модифицированными, или, по-иному, трансгенными. Во-вторых, путают их с
пищевыми добавками, витаминами и гибридами, полученными в результате
селекции. А почему употребление трансгенных продуктов вызывает такой
брезгливый ужас у многих людей?
Трансгенные продукты произведены на базе растений, в которых
искусственным путем были заменены в молекуле ДНК один или несколько генов.
ДНК - носитель генной информации - точно воспроизводится при делении
клеток, что обеспечивает в ряду поколений клеток и организмов передачу
наследственных признаков и специфических форм обмена веществ.
Генетически модифицированные продукты - большой и перспективный бизнес.
В мире уже сейчас 60 миллионов гектаров занято под трансгенные культуры. Их
выращивают в США, Канаде, Франции, Китае, Южной Африке, Аргентине (в России
пока их нет, только на экспериментальных участках). Однако продукты из
вышеперечисленных стран к нам ввозятся - та же соя, соевая мука, кукуруза,
картофель и другие.
По объективным причинам. Население земли растет год от года. Некоторые
ученые считают, что через 20 лет нам придется кормить на два миллиарда
человек больше, чем сейчас. А уже сегодня хронически голодают 750
миллионов.
Сторонники употребления генетически модифицированных продуктов считают,
что они безвредны для человека и даже имеют преимущества. Главный аргумент,
который приводят в защиту ученые эксперты всего мира, гласит: “ДНК из
генетически модифицированных организмов так же безопасна, как и любая ДНК,
присутствующая в пище. Ежедневно вместе с едой мы употребляем чужеродные
ДНК, и пока механизмы защиты нашего генетического материала не позволяют в
существенной степени влиять на нас”.
По мнению директора центра “Биоинженерия” РАН академика К. Скрябина,
для специалистов, занимающихся проблемой генной инженерии растений, вопрос
безопасности генно-модифицированных продуктов не существует. А трансгенную
продукцию лично он предпочитает любой другой хотя бы потому, что ее более
тщательно проверяют. Возможность непредсказуемых последствий вставки одного
гена теоретически предполагается. Чтобы исключить ее, подобная продукция
проходит жесткий контроль, причем, как утверждают сторонники, результаты
такой проверки вполне надежны. Наконец нет ни одного доказанного факта
вреда трансгенной продукции. Никто от этого не заболел и не умер.
Всевозможные экологические организации (например, "Гринпис"),
объединение “Врачи и ученые против генетически модифицированных источников
питания” считают, что рано или поздно “пожинать плоды” придется. Причем,
возможно, не нам, а нашим детям и даже внукам. Как "чужие", не свойственные
традиционным культурам гены повлияют на здоровье и развитие человека? В