Что такое генетически модифицированные организмы. Генетически Модифицированные Организмы. Опасность ГМО. Применение ГМО в науке

В качестве пролога: Генная инженерия – это работа алхимика – все смешать и посмотреть на результат, но только результатом этой алхимии может стать монстр.

Давно уже хотел написать статью о том, что такое ГМО и что оно несет - вред или пользу. Сегодня много говорят о страшном ГМО, но все это на уровне разговоров и пугалок. Много показывают по ТВ, но все тоже очень непонятно и необоснованно. Я решил попробовать вникнуть – что же это такое, какое влияние оказывает ГМО на человека и природу. На тему ГМО в интернете очень мало информации, в основном несколько статей, но информации минимум, да и доверять такому нельзя, даже всезнающая Википедия обходится очень скупой статьей. В поиске полной и достоверной информации на эту тему ко мне в руки попал сборник статей под названием “ГМО – скрытая угроза”. Итак, давайте вместе рассмотрим эту проблему.

Первое. Начнем с определения. Расшифровка ГМО – генно-модифицированный организм. ГМИ – генно-модифицированный источник. ГМО – это организм, в генетический аппарат (геном) которого искусственно вставлен ген/гены другого организма.
Все ГМ-растения делятся на две категории. Одни устойчивы к гербицидам (в основном – Раундапу), чтобы поля можно было поливать этим гербицидам и защищать культуру от вредителей. Вторая часть – это растения, которые содержат Bt-токсин, который делает растение ядовитым для вредителей.

Второе. Зачем это все нужно. Тут все очень просто. Чтобы определенному растению придать нужные свойства нужна многолетняя работа по селекции (отбор растений с определенным свойством, скрещивание с другими сортами, но результат тяжело достигнуть, он чаще непредсказуем). В случае с ГМО – при вставке определенного гена растение приобретает нужные свойства – все просто и быстро. Сортам таким образом прививают устойчивость к определенным вредителям, устойчивость к определенным пестицидам, повышение урожая и др. Все это упрощает агротехнику, а значит – удешевляет производство. С этой стороны, цель благородная – еда становится дешевле, можно накормить всю планету… Но так ли это?

Третье. Распространение ГМ-организмов. Основные ГМО культуры, которые подверглись гм-технологиям – соя, картофель, кукуруза, рапс, зерновые, рис. Через эти культуры гм-компоненты попадают к производителям продуктов питания – в муку, шоколадки, колбасы, всевозможные пищевые добавки, детское питание и т.п.
В Россию гм-продукты поставляет ряд фирм и объем поставок растет каждый год. Если говорить про семена и сорта растений, то в 2003 году в России было разрешено выращивать 9 гм-сортов, в 2009 – уже 15 сортов (соя, кукуруза, картофель, рис, сахарная свекла).

Четвертое. Опасность ГМО. В чем тут может быть скрыта проблема. Каждый организм имеет очень сложное строение – работают десятки тысяч генов (более 50тыс генов, из которых относительно изучено 200-300). Каждый не только отвечает за свою работу, но все гены взаимодействуют между собой. Встроенный чужеродный ген работает не только за себя, но изменяет работу других генов. На сегодня эти процессы не изучены, и определить все последствия невозможно. По исследованиям Омельченко – 1% всех мутаций гм-организмов могут оказаться токсичными. Сама технология создания гмо опасна. Ген вставляется в цепочку ДНК хозяина с помощью бактерии-переносчика. Но вот нельзя заранее точно определить, в какой участок встроится чужеродный ген, и не занесется ли при этом нежелательный мусор (различные бактерии).

Риски распространения ГМО:

1. Как уже писал, ГМО создают устойчивыми к определенным вредителям (колорадскому жуку, например). В результате возделывания ГМ-культур вредители и вирусы мутируют и становятся более агрессивными и устойчивыми даже к гм-культурам, это приводит к появлению рас супер-вредителей! Поэтому создание таких культур с целью устойчивости к вредителям себя не оправдывает! А вредители также могут перейти с обычного корма на другие традиционные сорта и культуры и поставить их под угрозу.

2. Влияние ГМО на здоровье человека не изучено. Но последние исследование доказали, что распространение аллергии у детей – дело рук гм-сои (кстати, в Евросоюзе по этой причине запретили использовать в детском питании ГМ-сырье)! Также еще одна опасность – встроенный чужеродный ген может перейти в микрофлору кишечника. Результат – распространение новых бактерий, а кишечник может стать нечувствительным к антибиотикам! Плазмиды (с помощью которых осуществляют перенос нужных генов) могут сами переносить различную информацию – от патагенности грибов до стерильности растений. Использование культур с Bt-токсином ведет к токсичности культур не только для определенных вредителей, но и для человека (множество белков токсичны для человека, но часть даже не изучена).

3. Неизвестно влияние распространение гм-культур на биоразнообразие. Более сильные культуры могут вытеснить конкурентов из естественных экосистем. А мы ведь знаем, что разнообразие – это залог устойчивости природы. Другая опасность – в последствии ГМО могут мутировать или в ходе природных факторов выродиться, а естественные формы к этому времени уже будут уничтожены. ГМ-растения, которые содержат Bt-токсин убивают не только вредителей, но попадая в почву уничтожают множество других животных и простейших организмов!

4. Сорняки, которые неустойчивы к пестицидам со временем приспособятся и станут нечувствительны, появятся супер-сорняки. Также сельскохозяйственные гм-культуры могут переопылиться с дикими сорняками, что вообще приведет к неконтролируемым процессам. Само неконтролируемое переопыление может стать причиной потери старых сортов или каких-либо диких видов.

Резюме: Использование ГМО ведет к вреду для здоровья человека, уничтожению экосистемы – разве это того стоит ???

Пятое. А что на практике. Все написанное выше это теория, но это не просто теория. ГМ-соя с геном бразильского ореха, которая устойчива к Раундапу вызывает у некоторых людей сильную аллергию, то же самое относится к гм-папайе. В США и Канаде уже в 2005 году были обнаружены популяции вредителей нечувствительных к ГМ-растениям. В Канаде обнаружены популяции гм-растений, которые устойчивы к гербицидам, а в Индии устойчивость в гербицидам передалась дикой горчице, которая стала злостным сорняком. Божьи коровки, которые питались тлями на гм-картофеле стали бесплодными. С ГМ-картофелем ситуация безрадостная – колорадский жук от него гибнет, но при хранении такой картофель гниет: до 70% урожая (картофель идет сразу на переработку), а чтобы колорадский жук не привык к данным сортам – их нужно каждый год менять! Если говорить про урожай, то новые сорта получаются очень капризными, влияние погоды играет большую роль и урожайность изменяется на 60-80% (в зависимости от погоды – урожай/неурожай, а вот старые традиционные местные сорта – дают средний урожай, но стабильно и независомо от погоды).
Дальше продолжать про вред ГМО не буду, но на сегодня накопилось огромное количество фактов негативного влияние ГМО на человека и природу.

Шестое. А кому это все нужно. С одной стороны была мысль сделать производство ценных культур простым и дешевым (за счет устойчивости к вредителям и пестицидам, повышения урожая) но мы четко увидели, что данная цель не достигнута и этот путь тупиковый. Если рассмотреть проблему с другой стороны, то 94% всех гмо производит американская фирма Монсанто (производители гмо – Монсанто, Сингента, Байер Кроп Саенс, Биоинженерия РАН). Кроме этого, гм-сорта стараются делать устойчивыми к гербициду Раундапу. А вот Раундап – это продукт той же самой Монсанто! ГМО – это огромный бизнес в руках американской корпорации!
Хочется отметить еще один важный момент. Мы говорили про увеличение урожая культур. Технологии ГМО позволяют наделять культуры также и другими свойствами – чтобы растение содержало активные вещества – вакцины, гормоны роста, антитела и др. С медицинской точки зрения это все тоже обосновано – удешевить создание лекарств. Но есть культуры кукурузы и риса с содержанием контрацептивных белков, с подавляющими иммунитет цитокинами и вызывающими аборт веществами! Т.е. создание такого ГМО – это страшное оружие в руках американских корпораций! А что будет при утечке таких организмов в природу (и таких примеров уже было множество)?!

И еще один вывод. Для России есть два варианта развития событий. Первый – распространение ГМО делает нас зависимыми от американских компаний и ставит под угрозу национальную безопасность, ставит под угрозу экосистему в масштабах всей страны. Второй вариант – отказ от ГМО и возделывание экологически чистой продукции обеспечит нас продовольствием, независимостью, а импорт продукции за рубеж привлечет огромные доходы (по оценкам до 100млрд долл.!!!). Какой путь выбрать – решать только нам! В какую сторону перевисит чаша весов зависит от нас с вами.

Что делать. Я решил написать эту статью, чтобы кратко и понятно обрисовать угрозу вреда ГМО в России, которая нависает над нами. Но цель – не запугать, нет, цель – понять проблему. Что же делать?

1. В магазине сокращайте количество продуктов непонятного происхождения. Никто не знает, что содержит Сникерс или колбаса. Натуральные продукты сократят риск попадания ГМО на ваш стол. Замените Сникерс на плитку русского натурального шоколада (или приготовьте сами шоколад из какао), а от колбасы лучше откажитесь. Чем проще и понятнее продукт, тем меньше рисков, читайте состав продукта, смотрите адрес производства! Замените брендовые товары от международных компаний на товары местного производства. Список гмо продуктов есть в интернете в разных источниках, но не буду перечислять здесь, нужно думать позитивно.

2. При выборе овощей сделайте выбор в пользу русского производства, выбирайте по запаху. Наши немного некрасивые замученные огурцы и помидоры вкуснее Израильских или Нидерландских.

3. Овощи со своего огорода – самые вкусные и полезные, поэтому важно подобрать старые хорошие сорта. Пару советов, чтобы сократить риск попадания гмо семян в ваши руки: избегайте гибридов F1 – с них проблемно получить свои семена, проверяйте каждый сорт на присутствие в списке Госреестра сортов РФ, смотрите дату включения в Госреестр и производителя – избегайте новых сортов и зарубежных производителей, по возможности изучите историю происхождения сорта на нашем сайте или в интернете – т.е. многих старых хороших сортов нет в Госреестре, избегайте сортов, на которых прописана устойчивость к вредителям (колорадскому жуку и др.) или устойчивость к гербицидам (Раундапу или др.), меняйтесь с семенами с коллекционерами или соседями, создавайте коллекцию своих домашних семян – и тогда ГМО нам не угроза!

В процессе написания статьи нашел интересный сайт на тематику ГМО - www.biosafety.ru

В статье я не коснулся проблемы получения ГМО, проблемы выделения ДНК и распознания ГМ-организмов, проблемы стандартизации ГМ-сортов – это очень глубокие и трудные вопросы, которые имеют место быть.

Вот такой небольшой анализ ГМО у меня получился.

Генети́чески модифици́рованный органи́зм (ГМО ) - организм , генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии . Это определение может применяться для растений, животных и микроорганизмов. Всемирная организация здравоохранения даёт более узкое определение, согласно которому генетически модифицированные организмы - это организмы, чей генетический материал (ДНК) был изменен, причём такие изменения были бы невозможны в природе в результате размножения или естественной рекомбинации .

Генетические изменения, как правило, производятся в научных или хозяйственных целях. Генетическая модификация отличается целенаправленным изменением генотипа организма в отличие от случайного, характерного для естественного и искусственного мутационного процесса.

Основным видом генетической модификации в настоящее время является использование трансгенов для создания трансгенных организмов .

В сельском хозяйстве и пищевой промышленности под ГМО подразумеваются только организмы, модифицированные внесением в их геном одного или нескольких трансгенов .

Специалистами получены научные данные об отсутствии повышенной опасности продуктов из генетически модифицированных организмов как таковых по сравнению с традиционными продуктами .

Цели создания ГМО [ | ]

Использование как отдельных генов различных видов, так и их комбинаций в создании новых трансгенных сортов и линий является частью стратегии FAO по характеризации, сохранению и использованию генетических ресурсов в сельском хозяйстве и пищевой промышленности .

Исследование 2012 года (основанное в том числе на отчётах компаний-производителей семян) использования трансгенных сои, кукурузы, хлопка и канолы в 1996-2011 годах показало, что устойчивые к гербицидам культуры оказываются более дешёвыми в выращивании и в ряде случаев более урожайными. Культуры содержащие инсектицид давали больший урожай, особенно в развивающихся странах, где использовавшиеся до этого пестициды были малоэффективными. Также устойчивые к насекомым культуры оказывались более дешёвыми в выращивании в развитых странах . По данным метаанализа , проведённого в 2014 году, урожайность ГМО-сельхозкультур за счёт снижения потерь от вредителей на 21,6 % выше, чем у немодифицированных, при этом расход пестицидов ниже на 36,9 %, затраты на пестициды снижаются на 39,2 %, а доходы сельхозпроизводителей повышаются на 68,2 % .

Методы создания ГМО [ | ]

Основные этапы создания ГМО:

Методы осуществления каждого из этих этапов составляют в совокупности .

Процесс синтеза генов в настоящее время разработан очень хорошо и даже в значительной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжённые ЭВМ, в памяти которых закладывают программы синтеза различных нуклеотидных последовательностей. Такой аппарат синтезирует отрезки ДНК длиной до 100-120 азотистых оснований (олигонуклеотиды).

Если модификации подвергаются одноклеточные организмы или культуры клеток многоклеточных, то на этом этапе начинается клонирование , то есть отбор тех организмов и их потомков (клонов), которые подверглись модификации. Когда же поставлена задача получить многоклеточные организмы, то клетки с изменённым генотипом используют для вегетативного размножения растений или вводят в бластоцисты суррогатной матери, когда речь идёт о животных. В результате рождаются детёныши с изменённым или неизменным генотипом , среди которых отбирают и скрещивают между собой только те, которые проявляют ожидаемые изменения.

Применение [ | ]

В исследованиях [ | ]

В настоящее время генетически модифицированные организмы широко используются в фундаментальных и прикладных научных исследованиях. С помощью генно-модифицированных организмов исследуются закономерности развития некоторых заболеваний (болезнь Альцгеймера , рак) , процессы старения и регенерации , изучается функционирование нервной системы , решается ряд других актуальных проблем биологии и современной медицины .

В медицине и фармацевтической промышленности [ | ]

Генетически модифицированные организмы используются в прикладной медицине с 1982 года . В этом году зарегистрирован в качестве лекарства генно-инженерный человеческий инсулин , получаемый с помощью генетически модифицированных бактерий . В настоящее время фармацевтическая промышленность выпускает большое количество лекарственных средств на основе рекомбинантных белков человека: такие белки производят генетически модифицированные микроорганизмы, либо генетически модифицированные клеточные линии животных. Генетическая модификация в данном случае заключается в том, что в клетку интродуцируется ген белка человека (например, ген инсулина, ген интерферона, ген бета-фоллитропина). Эта технология позволяет выделять белки не из донорской крови, а из ГМ-организмов, что снижает риск инфицирования препаратов и повышает чистоту выделенных белков. Ведутся работы по созданию генетически модифицированных растений, продуцирующих компоненты вакцин и лекарств против опасных инфекций (чумы , ВИЧ ). На стадии клинических испытаний находится проинсулин, полученный из генетически модифицированного сафлора . Успешно прошло испытания и одобрено к использованию лекарство против тромбозов на основе белка из молока трансгенных коз .

В сельском хозяйстве [ | ]

Генная инженерия используется для создания новых сортов растений, устойчивых к неблагоприятным условиям среды и вредителям , обладающих лучшими ростовыми и вкусовыми качествами.

Проходят испытания генетически модифицированные сорта лесных пород со значительным содержанием целлюлозы в древесине и быстрым ростом .

Однако, некоторые компании устанавливают ограничения на использование продаваемых ими генетически модифицированных семян, запрещая высеивание самостоятельно полученных семян. Для этого используются юридические ограничения типа контрактов, патентов или лицензирования семян . Также для подобных ограничений одно время прорабатывались технологии (GURT), которые так и не использовались в коммерчески доступных ГМ-линиях . Технологии GURT либо делают стерильным выращенные семена (V-GURT), либо требуют особых химических веществ для проявления внесённого с помощью модификации свойства (T-GURT). При этом стоит отметить, что в сельском хозяйстве широко применяются гибриды F1 , которые, как и ГМО-сорта, требуют ежегодной закупки семенного материала. Некоторые продукты содержат ген, приводящий к стерильности пыльцы, например, ген барназы , полученный из бактерии Bacillus amyloliquefaciens .

С 1996 года, когда началось выращивание ГМ-растений, площади, занятые ГМ-культурами, выросли до 175 млн гектаров в 2013 году (более 11 % от всех мировых посевных площадей). Такие растения выращиваются в 27 странах, особенно широко - в США, Бразилии, Аргентине, Канаде, Индии, Китае , при этом, начиная с 2012 года, производство ГМ-сортов развивающимися странами превысило производство в промышленно развитых государствах . Из 18 миллионов фермерских хозяйств, выращивающих ГМ-культуры, более 90 % приходится на малые хозяйства в развивающихся странах .

На 2013 год, в 36 странах, регулирующих использование ГМ-культур, было выдано 2833 разрешения на использование таких культур, из них 1321 - для употребления в пищу, и 918 - на корм скоту. Всего на рынок допущено 27 ГМ-культур (336 сортов), основными культурами являются: соя, кукуруза, хлопок, канола , картофель . Из применяемых ГМ-культур подавляющее большинство площадей занимают культуры, устойчивые к гербицидам, насекомым-вредителям или культуры с комбинацией этих свойств .

В животноводстве [ | ]

Методом генного редактирования удалось создать свиней, которые потенциально устойчивы к африканской свиной чуме . Изменение пяти «букв» в коде ДНК гена RELA у выращиваемых на фермах животных, позволило получить вариант гена, который, предположительно защищает их диких сородичей: бородавочников и кустарниковых свиней от этого заболевания .

Другие направления [ | ]

Разрабатываются генетически модифицированные бактерии, способные производить экологически чистое топливо .

В 2003 году на рынке появилась GloFish - первый генетически модифицированный организм, созданный с эстетическими целями, и первое домашнее животное такого рода. Благодаря генной инженерии популярная аквариумная рыбка Данио рерио получила несколько ярких флуоресцентных цветов.

В 2009 году выходит в продажу ГМ-сорт розы «Applause» с цветами "синего цвета" (на самом деле они сиреневые) .

Безопасность [ | ]

Появившаяся в начале 1970-х годов технология (en:Recombinant DNA) открыла возможность получения организмов, содержащих инородные гены (генетически модифицированных организмов). Это вызвало обеспокоенность общественности и положило начало дискуссии о безопасности подобных манипуляций .

Первым документом, которым регулировалась деятельность по производству и обращению с гмо-материалами на территории Евросоюза стала Директива 90/219/ЕЕС «Об ограниченном использовании генетически изменённых микроорганизмов» .

На вопрос о безопасности продуктов из генетически модифицированных организмов Всемирная организация здравоохранения отвечает о невозможности общих утверждений об опасности или безопасности таких продуктов, но о необходимости отдельной оценки в каждом случае, так как разные генетически модифицированные организмы содержат разные гены. Также ВОЗ считает, что доступные на международном рынке гм-продукты проходят проверки безопасности и употреблялись в пищу популяциями целых стран без отмеченных эффектов, и соответственно вряд ли могут представлять опасность для здоровья .

В настоящее время специалистами получены научные данные об отсутствии повышенной опасности продуктов из генетически модифицированных организмов в сравнении с продуктами, полученными из организмов, выведенных традиционными методами . Как отмечается в докладе 2010 года Генерального Директората Европейской комиссии по науке и информации :

Главный вывод, вытекающий из усилий более чем 130 научно-исследовательских проектов, охватывающих 25 лет исследований и проведённых с участием более чем 500 независимых исследовательских групп, состоит в том, что биотехнологии и, в частности, ГМО как таковые не более опасны, чем, например, традиционные технологии селекции растений

В 2012 году в журнале Nature была опубликована статья о долгосрочном использовании ГМ-культур, производящих инсектицидные белки, и не требующих дополнительной обработки инсектицидами. Это естественным образом увеличивало популяцию хищных насекомых, и значительно сокращало число вредных насекомых .

Обзор 1783 публикаций на тему ГМО с выводом: никаких особенных рисков они не несут .

Регулирование [ | ]

В некоторых странах создание, производство, применение продукции с использованием ГМО подлежит государственному регулированию. В том числе и в России, где исследовано и одобрено к применению несколько видов трансгенных продуктов.

До 2014 года в России ГМО можно было выращивать только на опытных участках, был разрешён ввоз некоторых сортов (не семян) кукурузы, картофеля, сои, риса и сахарной свёклы (всего 22 линии растений). С 1 июля 2014 г. должно было вступить в силу Постановление Правительства Российской Федерации от 23 сентября 2013 г. № 839 «О государственной регистрации генно-инженерно-модифицированных организмов, предназначенных для выпуска в окружающую среду, а также продукции, полученной с применением таких организмов или содержащей такие организмы» . 16 июня 2014 года Правительством РФ принято постановление № 548 о переносе срока вступления в силу постановления № 839 на 3 года, то есть на 1 июля 2017 года .

В феврале 2015 года в Госдуму внесен законопроект о запрете на выращивание ГМО в России , который был принят в первом чтении в апреле 2015 . Запрет не касается использования генномодифицированных организмов (ГМО) для проведения экспертиз и научно-исследовательских работ. Согласно законопроекту, правительство сможет запрещать ввоз в Россию генно-модифицированных организмов и продукции по результатам мониторинга их воздействия на человека и окружающую среду . Импортёры генно-модифицированных организмов и продукции будут обязаны пройти регистрационные процедуры. За использование ГМО с нарушением разрешённого вида и условий использования предусматривается административная ответственность: штраф на должностных лиц предлагается установить в размере от 10 тысяч до 50 тысяч рублей; на юридических лиц - от 100 до 500 тысяч рублей.

Список ГМО, одобренных в России для использования , в том числе в качестве пищи населением :

Общественное мнение [ | ]

Как показывают опросы общественного мнения, общество в целом не слишком осведомлено об основах биотехнологии. Большинство верит утверждениям типа: Обычные томаты не содержат генов, в отличие от трансгенных томатов .

По мнению молекулярного биолога Энн Гловер , противники ГМО страдают «формой умственного помешательства». Выражения А. Гловер привели к её отставке с поста главного научного консультанта Европейской Комиссии .

В 2016 году более 120 нобелевских лауреатов (большинство из которых медики, биологи и химики) подписали письмо с призывом к Greenpeace , Организации Объединённых Наций и правительствам всего мира прекратить борьбу с генетически модифицированными организмами .

ГМО и религия [ | ]

В соответствии с заключением иудаистского Ортодоксального Союза, генетические модификации не влияют на кошерность продукта .

См. также [ | ]

Примечания [ | ]

1. ВОЗ | Часто задаваемые вопросы по генетически модифицированным продуктам питания (неопр.) . www.who.int. Проверено 24 марта 2017.
2. genetically modified organism // Glossary of biotechnology for food and agriculture: a revised and augmented edition of the glossary of biotechnology and genetic engineering. Rome, 2001, FAO, ISSN 1020-0541
3. European Commission Directorate-General for Research and Innovation; Directorate E - Biotechnologies, Agriculture, Food; Unit E2 - Biotechnologies (2010) p.16
4. What is agricultural biotechnology? // The state of food and agriculture 2003-2004: The state of food and agriculture 2003-2004. Agricultural Biotechnology. FAO Agriculture Series № 35. (2004)
5. Лещинская И. Б. Генетическая инженерия (рус.) (1996). Проверено 4 сентября 2009. Архивировано 21 января 2012 года.
6. Brookes G, Barfoot P. The global income and production effects of genetically modified (GM) crops 1996-2011.GM Crops Food. 2012 Oct-Dec;3(4):265-72.
7. Klümper, Wilhelm; Qaim, Matin (2014). “A Meta-Analysis of the Impacts of Genetically Modified Crops” . PLoS ONE . 9 (11): –111629. DOI :10.1371/journal.pone.0111629 . Проверено 2015-12-24 .
8. Trait Introduction Method: Agrobacterium tumefaciens-mediated plant transformation
9. Microparticle bombardment of plant cells or tissue
10. Safety of Genetically Engineered Foods: Approaches to Assessing Unintended Health Effects (2004)
11. Jeffrey Green,Thomas Ried. Genetically Engineered Mice for Cancer Research: Design, Analysis, Pathways, Validation and Pre-clinical Testing. Springer, 2011
12. Patrick R. Hof,Charles V. Mobbs. Handbook of the neuroscience of aging. p537-542
13. Cisd2 deficiency drives premature aging and causes mitochondria-mediated defects in mice//Genes & Dev. 2009. 23: 1183-1194
14. Инсулин растворимый [человеческий генно-инженерный] (Insulin soluble ): инструкция, применение и формула
15. История развития биотехнологии (рус.) (недоступная ссылка) . Проверено 4 сентября 2009. Архивировано 12 июля 2007 года.
16. Zenaida Gonzalez Kotala. UCF professor develops vaccine to protect against black plague bioterror attack (англ.) (30 July 2008). Проверено 3 октября 2009. Архивировано 21 января 2012 года.
17. Получение препарата против ВИЧ из растений (рус.) (1 апреля 2009, 12:35). Проверено 4 сентября 2009. Архивировано 21 января 2012 года.
18. Инсулин из растений проходит испытания на людях (рус.) (недоступная ссылка - история ) . Membrana (12 января 2009). Проверено 4 сентября 2009.
19. Ирина Власова. Американским пациентам сделают козу (рус.) (недоступная ссылка) (11 февраля 2009, 16:22). Проверено 4 сентября 2009. Архивировано 6 апреля 2009 года.
20. Matt Ridley. Genome: The Autobiography of a Species In 23 Chapters.HarperCollins, 2000, 352 pages
21. The Mission Impossible of Genetic Redesign For Longevity
22. Элементы - новости науки: Трансгенный хлопок помог китайским крестьянам победить опасного вредителя
23. И поросла Россия трансгенными берёзками… | Наука и техника | Наука и технологии России Архивная копия от 19 февраля 2009 на Wayback Machine
24. Monsanto Seed Saving and Legal Activities
25. Caleb Garling (San Francisco Chronicle), Monsanto seed suit and software patents // SFGate, February 23, 2013: «company’s genetically modified and pesticide-resistant seeds, which are patent-protected. .. Monsanto uses a similar strategy with its seeds. Farmers license their use; technically, they don’t buy them.»
26. Are GM plants fertile, or do farmers have to buy new seeds every year? // EuropaBio: "All GM plants commercialized are as fertile as their conventional counterparts."
27. GM Events with Male sterility
28. Gene: barnase
29. ISAAA Brief 46-2013: Executive Summary. Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2013 Архивная копия от 22 февраля 2014 на Wayback Machine // ISAAA
30. Общая площадь посевов генно-модифицированных культур в 1,5 раза превышает территорию США // ИноСМИ, по материалам «Mother Jones», США, 26/02/2013
31. , slide 4-5
32. Pigs" genetic code altered in bid to tackle deadly virus
33. Simon G. Lillico, Chris Proudfoot, Tim J. King, Wenfang Tan, Lei Zhang, Rachel Mardjuki, David E. Paschon, Edward J. Rebar, Fyodor D. Urnov, Alan J. Mileham, David G. McLaren, C. Bruce A. Whitelaw.(2016). Mammalian interspecies substitution of immune modulatory alleles by genome editing. Scientific Reports,; 6: 21645 DOI :10.1038/srep21645
34. Super-biofuel cooked up by bacterial brewers - tech - 08 December 2008 - New Scientist
35. MEMBRANA | Мировые новости | В Японии стартуют продажи настоящих синих роз
36. Б. Глик, Дж. Пастернак. Молекулярная биотехнология = Molecular Biotechnology. - М. : Мир, 2002. - С. 517. - 589 с. - ISBN 5-03-003328-9 .
37. Berg P et. al. Science, 185, 1974 , 303 .
38. Breg et al., Science, 188, 1975 , 991-994 .

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

Основным видом получения в настоящее время является внедрение трансгенов.

Из истории.

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

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

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

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

Проблемы, решаемые появлением ГМО.

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

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

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

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

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

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

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

Применение ГМО.

Применение ГМО в науке.

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

Применение ГМО в медицине.

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

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

Применение ГМО в сельском хозяйстве.

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

Другие направления применения ГМО.

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

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

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

Кризис аграрной цивилизации и генетически модифицированные организмы Глазко Валерий Иванович

Методы определения ГМО в пищевых продуктах

Их разработка началась одновременно с выходом пищевой продукции из ГМО на мировой продовольственный рынок. В настоящее время подавляющее большинство ГМО растительного происхождения, представленных на рынке, как было сказано выше, отличается от исходного традиционного сорта растения наличием в геноме рекомбинантной ДНК - гена, кодирующего синтез белка, который определяет новый признак, и последовательностей ДНК, регулирующих работу этого гена, а также собственно нового белка. В качестве мишени для определения ГМО в пищевом продукте могут рассматриваться как новый модифицированный белок, так и рекомбинантная ДНК.

Химические методы анализа продуктов из ГМО. Если в результате генетической модификации меняется химический состав пищевого продукта, для ее определения могут применяться химические методы исследования - хроматография, спектрсфотометрия, спектрофлюориметрия и другие, которые и выявляют заданное изменение химического состава продукта. Так, генетически модифицированные линии сои G94-1, G94-19, G168 имеют измененный жирнокислотный состав, сравнительный анализ которого показал увеличение содержания олеиновой кислоты в генетически модифицированной сое (83,8%) по сравнению с ее традиционным аналогом (23,1%). Применение в данном случае метода газовой хроматографии позволяет выявить генетическую модификацию сои даже в таких продуктах, которые не содержат ДНК и белка, например, рафинированное соевое масло.

Анализ нового белка. Присутствие в продукте нового белка дает возможность применять для определения ГМО иммунологические методы. Они наиболее просты в исполнении, имеют относительно низкую стоимость и позволяют определить конкретный белок, несущий новый признак. В настоящее время разработаны тест-системы, применяя которые можно проводить количественное определение модифицированного белка в таких продуктах, как изоляты и концентраты соевого белка и соевая мука. Однако в случае анализа пищевых продуктов, при производстве которых исходное сырье подвергается значительной технологической обработке (высокая температура, кислая среда, ферментативная обработка и др.), иммунологический анализ может давать нестабильные или плохо воспроизводимые результаты из-за денатурации белка. При исследовании, например, колбасных и кондитерских изделий, продуктов детского питания, пищевых и биологически активных добавок к пище иммуноферментный анализ неприемлем.

Возможность определения белка ограничена уровнем его содержания в продукте. Так, в большинстве генетически модифицированных культур, представленных на мировом продовольственном рынке, уровень модифицированного белка в частях растений, употребляемых в пищу, ниже 0,06%, что затрудняет проведение иммуноферментного анализа. Учитывая это, в большинстве стран основные способы определения ГМИ в продуктах - методы, основанные на определении рекомбинантной ДНК, например, метод полимеразной цепной реакции (ПЦР).

Полимеразная цепная реакция. Строение ДНК одинаково во всех клетках организма, поэтому любая часть растения может быть использована для идентификации ГМО, что невозможно в случае определения модифицированного белка

ДНК более стабильна, чем белок, и в меньшей степени разрушается при технологической или кулинарной обработке пищевых продуктов, что делает возможным определение в них ГМО.

Метод идентификации рекомбинантной ДНК включает несколько этапов:

Выделение ДНК из пищевого продукта

Умножение (амплификация) специфической ДНК, характерной для определенного сорта генетически модифицированного растения

Электрофорез продуктов полимеразной цепной реакции (ПЦР) и фотографирование результатов электрофореза.

Как было указано выше, при создании трансгенного растения в геном вносится генетическая конструкция, которая состоит не только из гена, определяющего новый признак, но и последовательностей ДНК, регулирующих работу гена. Для этих целей используется метод ПЦР с маркерами на последовательность ДНК (ген), определяющий новый признак. Результат анализа позволит обнаружить тот сорт генетически модифицированного растения, который был использован при производстве анализируемого продукта.

В России в 2000 году метод ПЦР был утвержден Минздравом РФ в качестве основного для идентификации ГМИ растительного происхождения в пищевых продуктах. Чувствительность этого способа позволяет определить ГМИ в продукте, даже если его содержание не превышает 0,9%. Такой подход соответствует рекомендациям ВОЗ, принятым в большинстве стран мирового сообщества.

В 2003 году утвержден и введен в действие постановлением Госстандарта России N2 402 ст. от 29.12.2003 г. национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 52173-2003 «Сырье и продукты пищевые. Метод идентификации ГМО растительного происхождения», который утвердил этот метод для определения ГМ в пищевых продуктах.

Одновременно был утвержден национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 52174-2003 «Биологическая безопасность. Сырье и продукты пищевые. Метод идентификации генетически модифицированных источников (ГМИ) растительного происхождения с применением биологического микрочипа», основанный на ПЦР и включающий те же этапы, что и предыдущий. Отличие лишь в последней стадии, которая предполагает вместо электрофореза гибридизацию на биологическом микрочипе.

С помощью обоих методов, изложенных в указанных национальных стандартах, с одинаковой степенью надежности можно определить присутствие ГМ растительного происхождения в пищевых продуктах.