Реферат: Создание трансгенных продуктов
Содержание. 2
Введение. 3
Что такое трансгенные продукты.. 5
Методы создания трасгенных продуктов. 7
Как трансгенные продукты отличить от натуральных. 10
Есть или не есть трансгенные продукты.. 12
Стоит ли бояться последствий. 15
Заключение. 19
Список литературы.. 20
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 величин;
- 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.
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. 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
Страницы: 1, 2
|