ГМО: расшифровка аббревиатуры. Опасность ГМО

Текст: Карина Сембе

Что такое ГМО

Генетически модифицированный организм (ГМО) - это растение, животное или микроорганизм, генотип которого был изменён с помощью методов генной инженерии . Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO) рассматривает использование методов генной инженерии для создания трансгенных сортов растений как неотъемлемую часть развития сельского хозяйства. Прямой перенос генов , отвечающих за полезные признаки, - естественный этап развития работ по селекции животных и растений, эта технология расширяет наши возможности по части управляемости создания новых сортов и в частности передачи полезных признаков между нескрещивающимися видами.

На сегодняшний день подавляющее большинство генетически модифицированных продуктов - это соя, хлопок, рапс, пшеница, кукуруза, картофель. Три четверти всех модификаций направлены на повышение устойчивости растений к пестицидам - средствам против сорняков (гербицидов) или насекомых (инсектицидов). Другое важное направление - создание растений, устойчивых к самим насекомым, а также различным вирусам, которые они переносят. Форму, цвет и вкус сельскохозяйственных культур учёные изменяют реже, зато активно занимаются выведением растений с повышенным количеством витаминов и микроэлементов - например, модифицированной кукурузы с содержанием витамина C в 8 раз и бета-каротина в 169 раз выше обычного.

При всём неоднозначном отношении к явлению в обществе, научно обоснованных свидетельств вреда ГМО для человека, растений и окружающей среды на сегодняшний день не существует. Недавно более 100 лауреатов Нобелевской премии подписали открытое письмо в защиту применения генной инженерии в сельском хозяйстве, в котором призвали Greenpeace не выступать против использования ГМО. Использование генов различных видов и их комбинаций в создании новых сортов и линий входит в стратегию FAO по сохранению и использованию генетических ресурсов планеты в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Как бы там ни было, часть общественности пока не готова доверять научным выводам и считает, что генетически модифицированные продукты могут быть опасны для здоровья. Похоже, за последние годы стало несколько яснее, какие из предполагаемых рисков - преувеличение, а то и вовсе манипуляция, а какие в самом деле обнажают «превратности метода».

В чём польза ГМО
для сельского хозяйства

Что такое генная инженерия и насколько тернистым может сделать её путь институционализация предрассудков, даёт понять один наглядный и изрядно нашумевший случай. В середине 90-х годов прошлого века гавайские фермеры столкнулись с серьёзной проблемой: урожай папайи, важнейшего продукта региона, был поражён вирусом кольцевой пятнистости, переносимым насекомыми. После множества тщетных попыток спасти фрукты - от селекции до карантина - был найден неожиданный способ: поместить ген безвредной составляющей вируса - белка из капсидов - в ДНК папайи и таким образом сделать её устойчивой к вирусу.

В силу второстепенной роли папайи на глобальном рынке американская сельскохозяйственная компания Monsanto , гигант в области внедрения генной инженерии, и две другие компании выдали лицензию на технологию одному из союзов гавайских фермеров и снабдили их бесплатными семенами. Cегодня генетически модифицированная папайя - вполне доказанный триумф: новая технология спасла индустрию. Вместе с тем гавайская история - это современная притча: переборов вирус, папайя еле пережила кампанию протеста и в какой-то момент оказалась под угрозой изгнания из родного штата.

Департамент сельского хозяйства США изучил испытательные посевы и доложил, что технология не оказывает «никакого пагубного эффекта на растения, нецелевые организмы или окружающую среду», а Агентство по защите окружающей среды обратило внимание на то, что люди уже давно потребляют вирус вместе с обычной инфицированной папайей. По свидетельствам организации, частицы вируса кольцевой пятнистости, включая безвредные белки из оболочки, использованные в генной модификации, были обнаружены во фруктах, листьях и стеблях большинства немодифицированных растений.

Эти аргументы не удовлетворили борцов против ГМО. В 1999 году, через год после того, как фермерам стали выдавать модифицированные семена, критики метода заявили, что вирусный ген может вступать во взаимодействие с ДНК других вирусов и создавать ещё более опасные патогены . Через год активисты Greenpeace уже крушили деревья папайи на научно-исследовательской базе Гавайского университета, обвиняя учёных в неточных и случайных опытах, противоречащих воле природы. Борцы против ГМО редко учитывают, что в природе происходит куда более «случайная» мутация , а традиционная селекция , предшественник генной инженерии, тоже производит на свет вполне «модифицированные» организмы и в значительно большей степени грешит «неточностью».

Генная инженерия способна не только защитить продукты от воздействия окружающей среды, но и, возможно, укрепить наше здоровье

Хотя за всё время, что папайя с ГМО находилась в продаже, она не успела никому навредить, на протяжении нулевых многострадальному фрукту не давали покоя. Только в мае 2009 года в результате нескольких лет испытаний авторитетная Комиссия по продовольственной безопасности Японии одобрила выращивание генетически модифицированной папайи и через два года открыла для неё свой рынок. Американские учёные, проводившие испытания под контролем японских коллег, удостоверились в том, что, вопреки убеждениям лагеря противников, у модифицированного белка не совпадают генетические последовательности ни с одним из известных аллергенов и что обычная инфицированная папайя содержит в восемь раз больше вирусного белка , чем генно-модифицированный вариант.

Генная инженерия способна не только защитить продукты от воздействия окружающей среды, но и, возможно, укрепить наше здоровье. Сегодня около 250 миллионов детей дошкольного возраста по всему миру страдают от дефицита витамина А в организме. Каждый год от 250 до 500 тысяч таких детей полностью теряют зрение, и половина ослепших умирает в течение года. Проблема особенно распространена в Юго-Восточной Азии: основой рациона там является рис, а он не покрывает потребности в бета-каротине - веществе, которое при переваривании преобразуется в витамин А и играет важнейшую роль в поддержании зрения. Как известно, витамины в виде добавок не являются полноценными заменителями питательных веществ, которые мы получаем из пищи, к тому же во многих уголках планеты витаминов попросту нет в продаже или жители не могут их себе позволить.

Группа учёных под руководством Инго Потрикуса из Швейцарского федерального института технологий задалась целью решить эту проблему, вырастив рис , содержащий достаточное количество бета-каротина. Золотистые зёрна, полученные в 1999 году при помощи введения генов цветов нарциссов и бактерий, в научном сообществе были восприняты как прорыв, учёные даже получили поощрение американского президента Клинтона . Однако Greenpeace возмутился: по их мнению, «золотой рис» стал троянским конём генной инженерии (с ним даже связывали риск рака) и не содержал достаточного количества бета-каротина, чтобы покрыть потребность в витамине. В последнем экоактивисты оказались правы, но уже в 2005 году Потрикус и коллеги исправились и произвели рис, содержащий в 20 раз больше бета-каротина, чем обычный.

Несмотря на эффективность технологии, противники ГМО продолжали осуждать инициативу Потрикуса и советовали наладить выращивание обычных каротиносодержащих продуктов вместо «искусственного» риса, игнорируя особенности климата и экономики ряда азиатских стран, которые в первую очередь были заинтересованы в эксперименте. Негодование активистов достигло предела, когда во время клинических испытаний в Китае в 2008 году 24 детям дали попробовать золотой рис. Каша, полученная из 50 граммов крупы, покрыла 60 процентов дневной потребности детей в витамине А, и по содержанию бета-каротина была равна капсуле с провитамином, которую получила вторая группа испытуемых, или небольшой моркови.

Почему маркировка «без ГМО» не гарантия безопасности

Озабоченность некоторыми аспектами генной инженерии в сельском хозяйстве, например связью ГМО с использованием гербицидов или получением патентов , имеет основания. Но ни один из действительно важных вопросов не касается научного аспекта генной инженерии и тем более моральной составляющей этой практики. Генная инженерия - это технология, которую можно использовать различными способами, и для ясной постановки вопроса важно понимать разницу между целями применения метода и подробно изучать каждый частный случай. Если вас беспокоят пестициды и прозрачность в вопросах происхождения продуктов, вам нужно узнать о составе и количестве токсинов, воздействию которых подвергается ваша пища. Разумеется, пометка «без ГМО» не означает, что в хозяйстве обошлось без пестицидов, а информация о содержании ГМО, напротив, не даст понять, зачем были проведены генные манипуляции - возможно, ради спасения культур от вируса или для повышения питательных свойств. По сути, выбирая продукцию без ГМО, мы никогда не знаем, правильный ли делаем выбор, ведь генетически модифицированная альтернатива может оказаться безопаснее.

Пока ГМО атакуют со всех сторон, индустрия биопестицидов процветает. При покупке продуктов «без ГМО» нам кажется, что мы получаем полезную пищу без токсинов, в то время как на самом деле, возможно, потребляем больше вредных веществ. Выходит, что отметки о содержании ГМО не дают понять, чтó же на самом деле мы едим, а только обеспечивают иллюзию безопасности.

О каких последствиях всё же стоит задуматься

За последние двадцать лет были проведены сотни исследований и съедены тонны генетически модифицированных продуктов. Среди них не только растения, но и, например, рыба: лосось , модифицированный с целью ускорения роста, или карп , устойчивый к бактериям Aeromonas. Никакого количества исследований не будет достаточно, чтобы убедить скептиков в безопасности ГМО. В свою очередь, потребителям остаётся только полагаться на здравый рассудок и уповать на беспристрастность многочисленных учёных, чьи исследования говорят в защиту генной инженерии.

Впрочем, безопасность ГМО для человеческого организма не единственный повод для беспокойства. Ещё одну проблему нужно искать в одной из самых распространённых сфер использования генной инженерии - в произведении сельскохозяйственных культур, толерантных к гербицидам. В США, где эта технология распространена, три четверти выращиваемого хлопка и кукурузы генетически модифицируются, чтобы противостоять насекомым, и до 85 % этих растений модифицируются c целью формирования устойчивости к гербицидам, в частности глифосату . К слову, одним из лидеров продаж глифосата является упомянутая компания Monsanto, специализирующаяся на генной инженерии.

В то время как ГМО, устойчивые к насекомым-вредителям, приводят к использованию меньшего количества инсектицидов, инженерно-модифицированные растения, толерантные к гербицидам, влекут за собой ещё более активное использование этих веществ. Логика фермеров такова: раз глифосат не убивает культуры, значит, можно распылять гербициды как можно щедрее. При увеличении «дозы» сорняки тоже постепенно вырабатывают толерантность к пестицидам, и требуется всё больше вещества. Несмотря на дебаты вокруг безопасности глифосата, большинство экспертов утверждают, что он относительно безопасен . Но есть важная косвенная связь: толерантность сорняков к глифосату заставляет фермеров применять другие, более токсичные гербициды.

Чего ожидать в ближайшем будущем

Чем больше узнаёшь о ГМО, тем сложнее кажется общая картина. Сначала приходит осознание того, что генная инженерия вовсе не зло, но затем понимаешь, что у использования ГМО могут быть совсем не радостные последствия. Пестицид против пестицида, технология против технологии, риск против риска - всё относительно, потому в каждом частном случае важно здраво оценивать возможные альтернативы, выбирать меньшее из зол и не питать слепого доверия к маркировке «без ГМО».

Кемеровская Государственная Медицинская Академия

Кафедра Общей гигиены

Реферат на тему:

«Генетически модифицированные организмы (гмо)»

Выполнили:

Лещева Е.С., 403 гр.,

Кострова А.В., 403 гр.

Кемерово, 2012 г.

Введение

Что такое ГМО (история, цели и методы создания)

Виды ГМО и их применение

Политика России в отношении ГМО

Плюсы ГМО

Опасность ГМО

Последствия использования ГМО

Заключение

Список литературы

Введение

Число жителей Земли неуклонно растет, таким образом, возникает огромная проблема в увеличении производства продуктов питания, усовершенствовании медикаментов и медицины в целом. И в мире в связи с этим наблюдается социальный застой, который становится все более настоятельным. Есть мнение, что при нынешнем размере населения планеты только ГМО могут избавить мир от угрозы голода, так как при помощи генной модификации можно увеличивать урожайность и качество пищи.

Создание генетически модифицированных продуктов является сейчас самой главной и самой противоречивой задачей.

Что такое гмо?

Генети́чески модифици́рованный органи́зм (ГМО) - организм, генотип которого был целенаправленно искусственно изменён при помощи методов генной инженерии. Это определение может применяться для растений, животных и микроорганизмов. Генетические изменения, как правило, производятся в научных или хозяйственных целях.

История создания ГМО

Первые трансгенные продукты были разработаны в США бывшей военной химической компанией Монсанто еще в 80-х годах.

Monsanto Company (Монса́нто) - транснациональная компания, мировой лидер биотехнологии растений. Основная продукция - генетически модифицированные семена кукурузы, сои, хлопка, а также самый распространённый в мире гербицид «Раунда́п». Основанная Джоном Фрэнсисом Куини в 1901 году как чисто химическая компания, «Монсанто» с того времени эволюционировала в концерн, специализирующийся на высоких технологиях в области сельского хозяйства. Ключевым моментом в этой трансформации стал 1996 год, когда «Монсанто» одновременно выпустила на рынок первые генетически изменённые сельскохозяйственные культуры: трансгенную сою с новым признаком «Раунда́п Рэ́ди» и хлопок «Боллгард», устойчивый к насекомым. Огромный успех этих и последовавших за ними аналогичных продуктов на сельскохозяйственном рынке США стимулировал компанию переориентироваться с традиционной химии и фармакохимии на производство новых сортов семян. В марте 2005 году «Монсанто» приобрела крупнейшую семеноводческую компанию Семинис, специализирующуюся на производстве семян овощей и фруктов.

Наибольшее количество этих площадей засеяно в США, Канаде, Бразилии, Аргентине и Китае. При этом 96% всех ГМО-посевов принадлежит США. Всего в мире допущено к производству более 140 линий генетически модифицированных растений.

Цели создания ГМО

Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН рассматривает использование методов генетической инженерии для создания трансгенных сортов растений либо других организмов как неотъемлемую часть сельскохозяйственной биотехнологии. Прямой перенос генов, отвечающих за полезные признаки, является естественным развитием работ по селекции животных и растений, расширивших возможности селекционеров в части управляемости процесса создания новых сортов и расширения его возможностей, в частности, передачи полезных признаков между нескрещивающимися видами.

Методы создания ГМО

Основные этапы создания ГМО:

1. Получение изолированного гена.

2. Введение гена в вектор для переноса в организм.

3. Перенос вектора с геном в модифицируемый организм.

4. Преобразование клеток организма.

5. Отбор генетически модифицированных организмов и устранение тех, которые не были успешно модифицированы.

Процесс синтеза генов в настоящее время разработан очень хорошо и даже в значительной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжённые ЭВМ, в памяти которых закладывают программы синтеза различных нуклеотидных последовательностей.

Чтобы встроить ген в вектор, используют ферменты - рестриктазы и лигазы. С помощью рестриктаз ген и вектор можно разрезать на кусочки. С помощью лигаз такие кусочки можно «склеивать», соединять в иной комбинации, конструируя новый ген или заключая его в вектор.

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.

Генетически модифицированный организм

Генети́чески модифици́рованный органи́зм (ГМО ) - организм , генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии . Это определение может применяться для растений, животных и микроорганизмов. Генетические изменения, как правило, производятся в научных или хозяйственных целях. Генетическая модификация отличается целенаправленным изменением генотипа организма в отличие от случайного, характерного для естественного и искусственного мутационного процесса.

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

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

В настоящее время специалистами получены научные данные об отсутствии повышенной опасности продуктов из генетически модифицированных организмов по сравнению с традиционными продуктами.

Цели создания ГМО

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

Во многих случаях использование трансгенных растений сильно повышает урожайность. Есть мнение, что при нынешнем размере населения планеты только ГМО могут избавить мир от угрозы голода, так как при помощи генной модификации можно увеличивать урожайность и качество пищи. Противники этого мнения считают, что при современном уровне агротехники и механизации сельскохозяйственного производства уже существующие сейчас, полученные классическим путём, сорта растений и породы животных способны сполна обеспечить население планеты высококачественным продовольствием.

Методы создания ГМО

Основные этапы создания ГМО:

1. Получение изолированного гена. 2. Введение гена в вектор для переноса в организм. 3. Перенос вектора с геном в модифицируемый организм. 4. Преобразование клеток организма. 5. Отбор генетически модифицированных организмов и устранение тех, которые не были успешно модифицированы.

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

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

Применение

В исследованиях

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

В медицине

Генетически модифицированные организмы используются в прикладной медицине с 1982 года . В этом году зарегистрирован в качестве лекарства генно-инженерный человеческий инсулин , получаемый с помощью генетически модифицированных бактерий .

Ведутся работы по созданию генетически модифицированных растений, продуцирующих компоненты вакцин и лекарств против опасных инфекций (чумы , ВИЧ ). На стадии клинических испытаний находится проинсулин, полученный из генетически модифицированного сафлора . Успешно прошло испытания и одобрено к использованию лекарство против тромбозов на основе белка из молока трансгенных коз .

В сельском хозяйстве

Генная инженерия используется для создания новых сортов растений, устойчивых к неблагоприятным условиям среды и вредителям , обладающих лучшими ростовыми и вкусовыми качествами. Создаваемые новые породы животных отличаются, в частности, ускоренным ростом и продуктивностью. Созданы сорта и породы, продукты из которых обладают высокой питательной ценностью и содержат повышенные количества незаменимых аминокислот и витаминов .

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

Однако, существуют ограничения на использование генетически модифицированных семян. Для этого используется либо Terminator Technology , либо юридические ограничения .

Другие направления

Разрабатываются генетически модифицированные бактерии, способные производить экологически чистое топливо .

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

В 2009 году выходит в продажу ГМ-сорт розы «Applause» с цветами синего цвета . Таким образом, сбылась многовековая мечта селекционеров, безуспешно пытавшихся вывести «синие розы» (подробней см. en:Blue rose).

Безопасность

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

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

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

Регулирование

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

Список ГМО, одобренных в России для использования в пищу населением (по состоянию на 2008 год):

ГМО и религия

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

См. также

• Genpet - розыгрыш, созданный для привлечения внимания к моральным вопросам ГМО

Ссылки

• - В. Кузнецов, А. Баранов, В. Лебедев, Наука и жизнь № 6, 2008
• В. Лебедев «Миф о трансгенной угрозе» - Наука и жизнь . - 2003, № 11. - С.66-72; № 12.- С.74-79.
• Е.Клещенко. ГМО: городские мифы - Химия и жизнь . - №7, 2012

Литература

• Чирков Ю. Г. Ожившие химеры. Издательство «Детская литература». М.: 1991, 239 с. (детская научно-популярная книга, рассказывающая о создании ГМО и перспективах генной инженерии)

Примечания

1. 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
2. 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)
3. Лещинская И.Б. Генетическая инженерия (рус.) (1996). Архивировано
5. Jeffrey Green,Thomas Ried. Genetically Engineered Mice for Cancer Research: Design, Analysis, Pathways, Validation and Pre-clinical Testing. Springer, 2011
6. Patrick R. Hof,Charles V. Mobbs. Handbook of the neuroscience of aging. p537-542
7. Cisd2 deficiency drives premature aging and causes mitochondria-mediated defects in mice//Genes & Dev. 2009. 23: 1183-1194
8. Инсулин растворимый [человеческий генно-инженерный (Insulin soluble ): инструкция, применение и формула]
9. История развития биотехнологии (рус.) .(недоступная ссылка - история ) Проверено 4 сентября 2009.
10. Zenaida Gonzalez Kotala UCF professor develops vaccine to protect against black plague bioterror attack (англ.) (30 July 2008). Архивировано из первоисточника 21 января 2012. Проверено 3 октября 2009.
11. Получение препарата против ВИЧ из растений (рус.) (1 апреля 2009, 12:35). Архивировано из первоисточника 21 января 2012. Проверено 4 сентября 2009.
12. Инсулин из растений проходит испытания на людях (рус.) . MEMBRANA (12 января 2009).(недоступная ссылка - история ) Проверено 4 сентября 2009.
13. Ирина Власова Американским пациентам сделают козу (рус.) (11 февраля 2009, 16:22).(недоступная ссылка - история ) Проверено 4 сентября 2009.
14. Matt Ridley. Genome: The Autobiography of a Species In 23 Chapters.HarperCollins, 2000, 352 pages
15. The Mission Impossible of Genetic Redesign For Longevity
16. Элементы - новости науки: Трансгенный хлопок помог китайским крестьянам победить опасного вредителя
17. И поросла Россия трансгенными берёзками... | Наука и техника | Наука и технологии России
18. Monsanto Seed Saving and Legal Activities
19. Super-biofuel cooked up by bacterial brewers - tech - 08 December 2008 - New Scientist
20. MEMBRANA | Мировые новости | В Японии стартуют продажи настоящих синих роз
21. Б.Глик, Дж.Пастернак. Молекулярная биотехнология = Molecular Biotechnology. - М .: Мир, 2002. - С. 517. - 589 с. - ISBN 5-03-003328-9
22. Berg P et. al. Science, 185, 1974 , 303 .
23. Breg et al., Science, 188, 1975 , 991-994 .
24. Б.Глик, Дж.Пастернак. Контроль применения биотехнологических методов // Молекулярная биотехнология = Molecular Biotechnology. - М .: Мир, 2002. - С. 517-532. - 589 с. - ISBN 5-03-003328-9

Произведенные при помощи генной инженерии. Получение генетически модифицированных организмов (ГМО) связано со "встраиванием" чужого гена в ДНК других растений или животных (производят транспортировку гена, т.е. трансгенизацию) с целью изменения свойств или параметров последних. В результате такой модификации происходит искусственное внедрение новых генов в геном организма.

Первый ГМ-продукт был получен в 1972 году , когда ученый Стэнфордского университета Пол Берг объединил в единое целое два гена, выделенных из разных организмов, и получил гибрид, который не встречается в природе.

Первый ГМ микроорганизм - кишечная палочка с человеческим геном, кодирующим синтез инсулина, появился на свет в 1973 году. В связи с непредсказуемостью результатов ученые Стенли Коэн и Герберт Бойер, сделавшие это изобретение, обратились к мировому научному сообществу с призывом приостановить исследования в области генной инженерии, написав письмо в журнал Science; в числе прочих под ним подписался и сам Пол Берг.

В феврале 1975 года на конференции в Асиломаре (Калифорния), ведущие специалисты в области генной инженерии решили прервать мораторий и продолжить исследования с соблюдением специально разработанных правил.

На отработку методики промышленного производства микробно-человеческого инсулина и его проверку с особым пристрастием понадобилось семь лет: только в 1980 году американская компания Genentech начала продажу нового препарата.

Немецкие генетики в Институте растениеводства в Кельне в 1983 году вывели ГМ-табак , устойчивый к воздействию насекомых-вредителей. Еще через пять лет, в 1988 году, впервые в истории была посажена генномодифицированная кукуруза. После этого развитие началось очень бурными темпами. В 1992 году выращивать трансгенный табак начали в Китае.

В 1994 году американская компания Monsanto представила свою первую разработку генной инженерии - помидор под названием Flavr Savr, который мог в полузрелом состоянии месяцами храниться в прохладном помещении, однако стоило плодам оказаться в тепле - они тут же краснели. Такие свойства модифицированные помидоры получили благодаря соединению с генами камбалы. Затем ученые скрестили сою с генами некоторых бактерий, и эта культура стала устойчивой к гербицидам, которыми обрабатывают поля от вредителей.

Производители стали ставить очень разные задачи перед учеными. Кто-то хотел, чтобы бананы не чернели на протяжении всего срока хранения, другие требовали, чтобы все яблоки и клубничины были одинакового размера и не портились по полгода. В Израиле, к примеру, вывели даже помидоры кубической формы, чтобы их проще было упаковывать.

Впоследствии в мире было выведено около тысячи генномодифицированных культур , однако из них только 100 разрешены к промышленному производству. Наиболее распространенные - помидоры, соя, кукуруза, рис, пшеница, арахис, картофель.

Единого законодательства об использовании ГМ-продукции сегодня не т ни в США, ни в Европе, поэтому точных данных относительно оборота такого товара не существует. Рынок ГМО пока до конца не сформировался. В одних странах эти продукты запрещены полностью, в других - частично, в-третьих вообще разрешены.

По итогам 2008 года, площадь посевов ГМ-культур превысила 114,2 млн гектар. Генномодифицированные культуры выращивают около 10 млн фермеров в 21 стране мира. Лидером в производстве ГМ-культур являются США, следом идут Аргентина, Бразилия, Китай и Индия. В Европе к генномодифицированным культурам относятся настороженно, а в России высаживать ГМ-растения вовсе запрещено, но в некоторых регионах этот запрет обходится - посевы генномодифицированной пшеницы есть на Кубани, в Ставрополе и на Алтае.
Впервые мировое сообщество всерьез задумалось о целесообразности использования ГМО в 2000 году. Ученые громко заговорили о возможном негативном влиянии таких продуктов на здоровье человека.

Технология получения ГМО относительна проста. Специальными методиками в геном конечного организма внедряются так называемые "целевые гены" - по сути, те особенности, которые нужно привить одному организму от другого. После этого проводят несколько стадий отбора при разных условиях и отбирают самый жизнеспособный ГМО, который при этом будет вырабатывать нужные вещества, за производство которых и отвечает измененный геном.

После этого полученный ГМО подвергают всесторонней проверке на возможную токсичность и аллергенность, и ГМО (и продукты ГМО) готов к продаже.

Несмотря на безобидность ГМО, технология содержит в себе несколько проблем. Одно из основных опасений специалистов и экологической общественности в связи с использованием ГМО в сельском хозяйстве - риск разрушения естественных экосистем.

Среди экологических последствий использования ГМО наиболее вероятны следующие: проявление непредсказуемых новых свойств трансгенного организма из-за множественного действия внедренных в него чужеродных генов; риски отсроченного изменения свойств (через несколько поколений), связанные с адаптацией нового гена и с проявлением как новых свойств ГМО, так и с изменением уже декларированных; возникновение незапланированных организмов-мутантов (например, сорняков) с непредсказуемыми свойствами; поражение нецелевых насекомых и других живых организмов; появление устойчивости к трансгенным токсинам у насекомых, бактерий, грибов и других организмов, питающихся ГМ-растениями; влияние на естественный отбор и др.

Другая проблема вытекает из недостаточности изученности воздействия ГМ-культур на организм человека. Ученые выделяют следующие основные риски употребления в пищу ГМ-продуктов: угнетение иммунитета, возможность острых нарушений функционирования организма, таких как аллергические реакции и метаболические расстройства, в результате непосредственного действия трансгенных белков. Влияние новых белков, которые продуцируют встроенные в ГМО гены, неизвестно. Человек их ранее никогда не употреблял, и поэтому неясно, являются ли они аллергенами. К тому же есть научные данные, говорящие о том, что, в частности, Bt-токсин, который производят многие сорта трансгенных кукурузы, картофеля, свеклы и пр., в пищеварительной системе разрушается медленнее, чем ожидалось, а значит - может являться потенциальным аллергеном.

Также может появиться устойчивость микрофлоры кишечника человека к антибиотикам, так как при получении ГМО до сих пор используются маркерные гены устойчивости к антибиотикам, которые могут перейти в микрофлору кишечника человека.
Среди возможных опасностей упоминается еще и токсичность, и канцерогенность ГМО (свойство вызывать и содействовать развитию злокачественных новообразований).

В тоже время в 2005 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) опубликовала доклад, основной вывод которого можно сформулировать так: употребление генномодифицированных растений в пищу абсолютно безопасно.

Пытаясь защититься от ГМ-культур многие страны ввели маркировку на продуктах с ГМО. В мире существуют разные подходы к этикетированию продуктов с ГМО. Так, в США, Канаде, Аргентине эта продукция не маркируется, в странах ЕЭС принят 0,9 % порог, в Японии и Австралии - 5 %.

В России первая межведомственная комиссия по проблемам генно-инженерной деятельности была создана еще в 1993 году . 12 декабря 2007 года в РФ вступили в силу поправки к Федеральному закону "О защите прав потребителей" об обязательной маркировке продуктов питания, содержащих генетически модифицированные организмы, в соответствии с которыми потребитель имеет право получить необходимую и достоверную информацию о составе продуктов питания. Закон обязывает всех производителей информировать потребителей о содержании в продукте ГМО, если его доля составляет более 0,9 %.

С 1 апреля 2008 года в России была введена новая маркировка пищевых продуктов, содержащих генно-модифицированные микроорганизмы (ГММ). Согласно постановлению главного санитарного врача России Геннадия Онищенко, ГММ должны быть разделены на живые и неживые. Так, на этикетках продуктов, содержащих живые ГММ, должно быть написано: "Продукт содержит живые генно-инженерно-модифицированные микроорганизмы". А на этикетках продуктов с нежизнеспособными ГММ - "Продукт получен с использованием генно-инженерно-модифицированных микроорганизмов". Порог содержания ГММ при этом остается на прежнем уровне - 0,9%.

Документом предусмотрена обязательная государственная регистрация в Роспотребнадзоре продуктов с ГММ растительного происхождения, изготовленных в России, а также впервые ввезенных в РФ. Зарегистрированы продукты будут только в том случае, если пройдут медико-биологическую оценку их безопасности.

В случае нарушения правил маркировки товара в соответствии со статей 14.8 Кодекса Российской Федерации об административных правонарушениях" (КоАП РФ) нарушение права потребителя на получение необходимой и достоверной информации о реализуемом товаре (работе, услуге) влечет наложение административного штрафа на должностных лиц в размере от пятисот до одной тысячи рублей; на юридических лиц - от пяти тысяч до десяти тысяч рублей.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

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.