Гм растения. Растения-ГМО: практическое применение. Изменение состава растительного белка

Число жителей Земли за последнее столетие увеличилось с 1.5 до 5.5 млрд. человек, а к 2020 году предполагается вырост до 8 млрд., таким образом возникает огромная проблема, стоящая перед человечеством. Эта проблема заключается в огромном увеличение производства продуктов питания, несмотря на то, что за последние 40 лет производство увеличилось в 2.5 раза, все равно этого не достаточно. И в мире в связи с этим наблюдается социальный застой, который становится все более настоятельным. Другая проблема возникла с медицинским лечением. Несмотря на огромные достижение современной медицины, производимые сегодня лекарственные препараты столь дороги, что населения земли сейчас полностью полагаются на традиционные донаучные методы лечения, прежде всего на неочищенные препараты растительного происхождения.

В развитых странах лекарственные средства на 25% состоят из природных веществ, выделенных из растений. Открытия последних лет (противоопухолевые препараты: таксол, подофиллотоксин) свидетельствуют о том, что растения еще долго будут оставаться источником полезных биологически-активных веществ (БТА), и что способности растительной клетки к синтезу сложных БТА все еще значительно превосходят синтетические способности инженера-химика. Вот почему ученые взялись за проблему создания трансгенных растений.

Создание генетически модифицированных (ГМ) продуктов является сейчас ее самой главной и самой противоречивой задачей.

Преимущества ГМ - продуктов очевидны: они не подвержены вредному влиянию бактерий, вирусов, отличаются высокой плодовитостью и длительным сроком хранения. Неочевидны последствия их употребления: учёные-генетики пока не могут ответить на вопрос, безвредны ли генетически модифицированные продукты для человека.

Виды гмо

Генетически модифицированные организмы появились в конце 80-х годов двадцатого века. В 1992 году в Китае начали выращивать табак, который "не боялся" вредных насекомых. Но начало массовому производству модифицированных продуктов положили в 1994 году, когда в США появились помидоры, которые не портились при перевозке.

ГМО объединяют три группы организмов:

генетически модифицированные микроорганизмы (ГММ);

генетически модифицированные животные (ГМЖ);

генетически модифицированные растения (ГМР) – наиболее распространенная группа.

На сегодня в мире существует несколько десятков линий ГМ-культур: сои, картофеля, кукурузы, сахарной свеклы, риса, томатов, рапса, пшеницы, дыни, цикория, папайи, кабачков, хлопка, льна и люцерны. Массово выращиваются ГМ-соя, которая в США уже вытеснила обычную сою, кукуруза, рапс и хлопок.

Посевы трансгенных растений постоянно увеличиваются. В 1996 году в мире под посевами трансгенных сортов растений было занято 1,7 млн. га, в 2002 году этот показатель достиг 52,6 млн. га (из которых 35,7 млн. га – в США), в 2005 г ГМО-посевов было уже 91,2 млн. га, в 2006 году – 102 млн. га.

В 2006 году ГМ-культуры выращивали в 22 странах мира, среди которых Аргентина, Австралия, Канада, Китай, Германия, Колумбия, Индия, Индонезия, Мексика, Южная Африка, Испания, США. Основные мировые производители продукции, содержащую ГМО – США (68%), Аргентина (11,8%), Канада (6%), Китай (3%).

В последнее время в прессе и на телевидении часто обсуждают вопросы, связанные с генетически модифицированными растениями и потенциальным риском употребления продуктов питания, изготовленных из них. К сожалению, в таких дискуссиях часто побеждают эмоции, а не научная логика. Как результат в обществе возникает настороженное отношение к генетически модифицированным растениям и даже своеобразный «экологический терроризм». Когда в конце 1990-х из Германии в Юго-Восточную Азию хотели отправить партию генетически модифицированного риса, «зелёные» пошли на захват самолёта (!) и уничтожили всю партию семян. Прошлым летом в Австралии на территорию одного из научных центров проникли те же «зелёные террористы» и уничтожили посевы трансгенной пшеницы, над которыми исследователи работали около 10 лет. Эта акция отбросила назад исследования пшеницы и нанесла научному центру убытки, которые исчисляются миллионами долларов.

Это, конечно же, крайние проявления. Но каждого современного человека беспокоит вопрос: нужно ли бояться генетически модифицированных растений? Что они несут миру: пользу или вред? Однозначного ответа не существует. И с каждым конкретным случаем применения ГМО нужно разбираться отдельно.

Какие же проекты с участием трансгенных растений человечество разрабатывает сегодня?

Устойчивость к вредителям

Насекомые-вредители при вспышках численности могут уничтожать существенную часть урожая (если не весь урожай). Для борьбы с ними применяют довольно агрессивные вещества - пестициды (от лат. pestis - вредоносный бич, зараза и caedo - убивать). Пестициды уничтожают и вредных, и полезных насекомых (например пчёл, шмелей, жужелиц), оказывают влияние на почвенных обитателей, а при попадании в водоёмы пестициды могут вызвать гибель рыб. Применение пестицидов опасно в первую очередь для людей, работающих в сельском хозяйстве: именно они готовят растворы, проводят опрыскивания, работают в поле, пока пестицид продолжает действовать. К нам на стол попадает лишь ничтожная часть пестицидов, которые по большей части уже разложились. Избавиться от остатков пестицидов можно, тщательно вымыв овощи и фрукты или очистив кожицу.

Отказаться от применения пестицидов пока ещё нельзя: тогда размножатся вредители и человечество останется без урожая. А нельзя ли сделать культурные растения несъедобными для насекомых?

Здесь на помощь приходит генная инженерия растений. Насекомые, как и любые другие живые существа, болеют. Одно из заболеваний вызывает бактерия тюрингская палочка (Bacillus thuringiensis ). Она выделяет белок-токсин, нарушающий пищеварение у насекомых (но не у теплокровных животных!). Этот белок обозначают BT-токсин (от первых букв латинского названия тюрингской палочки). Дальше необходимо выделить ген, отвечающий за синтез ВТ-токсина, включить его в состав искусственного Т-района ДНК, размножить плазмиду в кишечной палочке, дальше перенести плазмиду в агробактерию с плазмидой-хелпером (об использовании агробактерий для генетической модификации растений - см. «Потенциал» №11). Т-район из агробактерии внедрится в геном растения (например, хлопчатника). На искусственной среде с антибиотиками можно отобрать трансформированные клетки и получить из них генетически модифицированные растения (рис. 6). Теперь в хлопчатнике будет синтезироваться ВТ-токсин, и он станет устойчивым к вредителям.

Вредители хлопчатника - актуальная проблема для тропических регионов. Так, вспышки численности хлопкового долгоносика в XIX–XX вв. были одной из причин экономических спадов в США. С 1996 года на поля внедряется генетически модифицированный хлопчатник, устойчивый к насекомым (в частности - к хлопковому долгоносику). В Индии - одной из лидирующих стран-производителей хлопка - на сегодня около 90% площадей заняты генетически модифицированным хлопком. Так что 9 шансов из 10, что вы уже носите «генетически модифицированные» джинсы! Как-то об этом в дискуссиях по ГМО не упоминают...

Заманчиво получить не только технические, но и пищевые растения, устойчивые к вредителям (например, картофель, устойчивый к колорадскому жуку). Это позволит фермерам существенно сократить расходы на обработку полей пестицидами и повысит урожай. Для того чтобы получить больше прибыли, ГМО, безусловно, необходимы. В нашей стране уже есть официальное разрешение на использование 4 сортов картофеля, устойчивого к колорадскому жуку: два сорта «наши», и два - иностранного происхождения. Но действительно ли такой картофель безопасен?

Появление в пище любого нового белка (например, ВТ-токсина) у чувствительных людей может вызывать аллергию, снижение общего иммунитета к заболеваниям и другие реакции. Но этот эффект возникает при любом изменении традиционного рациона. Например, все те же явления возникали просто при «внедрении» соевого белка: для европейцев он оказался потенциальным аллергеном, снижал иммунитет. То же самое будет с людьми, переезжающими на новое место, резко отличающееся по традициям питания. Так, для коренных народов Крайнего Севера опасной может оказаться молочная диета или питание обычным (заметим - нисколько не модифицированным!) картофелем. Русские бобы (Vicia faba ), которые традиционно использовали у нас в стране как овощ, ядовиты для жителей Средиземноморья и т. д. Всё это не означает, что нужно повсеместно бороться с употреблением сои, молока, картофеля или бобов, просто необходимо учитывать индивидуальную реакцию.

Таким образом, при внедрении генетически модифицированных пищевых растений часть людей окажется к ним довольно чувствительной, но другие так или иначе приспособятся. Но чувствительные люди должны точно знать, какие продукты приготовлены с применением ГМО.

Полезно знать, что сегодня в Россию можно ввозить и использовать в пищевых технологиях 16 сортов и линий генетически модифицированных растений - в основном устойчивых к тем или иным вредителям. Это кукуруза, соя, картофель, сахарная свёкла, рис. От 30 до 40% продуктов на современном рынке уже содержат компоненты, полученные из ГМО. Парадоксально, что при этом выращивать генетически модифицированные растения у нас в стране не разрешается.

В утешение скажем, что в США - стране, которая выращивает 2/3 мирового урожая генетически модифицированных растений - до 80% продуктов содержат ГМО!

Устойчивость к вирусам

Поражение растений вирусами уменьшает урожай в среднем на 30% (рис. 7). Для некоторых культур цифры потерь ещё выше. Так, при заболевании ризоманией теряется 50–90% урожая сахарной свёклы. Корнеплод мельчает, образует многочисленные боковые корни, содержание сахара снижается. Это заболевание впервые было обнаружено в 1952 году в Северной Италии и оттуда «победным маршем» в 1970-х гг. распространилось во Францию, на Балканский полуостров, а в последние годы - в южные регионы свеклосеяния нашей страны. Против ризомании не помогают ни химическая обработка, ни севооборот (вирус сохраняется в почвенных организмах не менее 10 лет!).

Ризомания - это всего лишь один пример. С развитием транспорта вирусы растений вместе с урожаем быстро перемещаются по планете, минуя таможенные барьеры и государственные границы.

Единственным эффективным способом борьбы со многими вирусными болезнями растения оказывается получение устойчивых генетически модифицированных растений. Для повышения устойчивости из генома вируса-возбудителя ризомании выделяют ген белка капсида. Если этот ген «заставить» работать в клетках сахарной свёклы, то резко повышается устойчивость к «ризомании».

Есть и другие проекты, связанные с повышением устойчивости к вирусам. Например, огурцы, дыни, арбузы, кабачки и тыква поражаются одним и тем же вирусом мозаики огурца. Кроме того, в круг хозяев входят томаты, салат-латук, морковь, сельдерей, многие декоративные и сорные растения. Бороться с вирусной инфекцией очень трудно. Вирус сохраняется на многолетних растениях-хозяевах и на остатках корневой системы в почве.

Как и в случае с ризоманией, против вируса мозаики огурца помогает образование белка его собственного капсида в растительных клетках. На сегодня получены устойчивые к вирусу трансгенные растения огурцов, кабачков и дыни.

Ведутся работы и по повышению устойчивости к другим вирусам сельскохозяйственных растений. Но пока ещё, за исключением сахарной свёклы, устойчивые генетически модифицированные растения мало распространены.

Устойчивость к гербицидам

В развитых странах расходам на горюче-смазочные материалы все больше предпочитают «разориться» на разнообразные химикаты. Одна из важных статей расходов - вещества, уничтожающие сорняки (гербициды ). Применение гербицидов позволяет лишний раз не гонять тяжёлую технику по полю, меньше нарушается структура почвы. Слой отмерших листьев создаёт своеобразную мульчу, которая уменьшает эрозию почвы и сберегает влагу. Сегодня разработаны гербициды, которые в течение 2–3 недель полностью разлагаются в почве микроорганизмами и практически не наносят вреда ни животным, обитающим в почве, ни насекомым-опылителям.

Однако у гербицидов сплошного действия есть существенный недостаток: они действуют не только на сорные, но и на культурные растения. Есть определённый успех в создании так называемых селективных гербицидов (таких, которые действуют не на все растения, а на какую-то группу). Например, есть гербициды против двудольных сорняков (см. в статье об ауксинах, «Потенциал» №7). Но при помощи селективных гербицидов невозможно уничтожить все сорняки. Например, останется пырей - злостный сорняк из семейства злаковых.

И тогда возникла идея: сделать культурные растения устойчивыми к гербицидам сплошного спектра действия! Благо, у бактерий есть гены, отвечающие за разрушение многих гербицидов. Достаточно просто пересадить их в культурные растения. Тогда вместо постоянных прополок и рыхления междурядий над полем можно распылить гербицид. Культурные растения выживут, а сорняки погибнут.

Именно такие технологии предлагают фирмы, производящие гербициды. Причём выбор трансгенных семян культурных растений зависит от того, какой гербицид фирма предлагает на рынке. Каждая фирма разрабатывает растения-ГМО, устойчивые к своему гербициду (но не к гербицидам конкурентов!). Ежегодно в мире на полевые испытания передают 3–3,5 тыс. новых образцов растений, устойчивых к гербицидам. Даже испытания устойчивых к насекомым растений отстают от этого показателя!

Устойчивость к гербицидам уже широко применяется при выращивании люцерны (кормовая культура), рапса (масличное растение), льна, хлопчатника, кукурузы, риса, пшеницы, сахарной свёклы, сои.

Традиционный вопрос: опасно или безопасно выращивание таких растений? Технические культуры (хлопок, лён), как правило, не обсуждают: их продукты человек не использует в пищу. Конечно, в генетически модифицированных растениях появляются новые белки, которых прежде не было в пище человека, со всеми вытекающими отсюда следствиями (см. выше). Но есть ещё одна скрытая опасность. Дело в том, что применяемый в сельском хозяйстве гербицид - это не химически чистое вещество, а некоторая техническая смесь. В неё могут добавлять детергенты (для улучшения смачивания листьев), органические растворители, промышленные колоранты и другие вещества. Если содержание гербицида в конечном продукте строго контролируют, то за содержанием вспомогательных веществ, как правило, следят плохо. Если содержание гербицида будет сведено к минимуму, то о содержании вспомогательных веществ остаётся только догадываться. Эти вещества могут попадать также в растительное масло, крахмал и другие продукты. В будущем предстоит разрабатывать нормативы на содержание этих «неожиданных» примесей в конечных продуктах.

Суперсорняки и «утечка генов»

Успехи в создании генетически модифицированных растений, устойчивых к вредителям и гербицидам, породили ещё одно сомнение: а вдруг сорняки каким-то образом «завладеют» генами, встроенными в геном культурных растений, и станут устойчивыми ко всему? Тогда появится «суперсорняк», который будет невозможно истребить ни с помощью гербицидов, ни с помощью насекомых-вредителей!

Такой взгляд по меньшей мере наивен. Как мы уже говорили, фирмы-производители гербицидов создают растения, устойчивые к производимому гербициду, но не к гербицидам конкурентов. Даже в случае приобретения одного из генов устойчивости можно использовать другие гербициды для борьбы с «суперсорняком». Устойчивость к насекомым ещё не определяет устойчивости к любым вредителям. Например, нематоды и клещи смогут по-прежнему поражать это растение.

Кроме того, остаётся неясным, каким образом сорняк приобретёт гены от культурного растения. Единственная возможность - если сорное растение является близким родственником культурному. Тогда возможно опыление пыльцой генетически модифицированного растения, и произойдёт «утечка генов». Это особенно актуально в районах древнего земледелия, где в дикой природе до сих пор обитают виды растений, близкие к культурным. Например, из трансгенного рапса с пыльцой новые гены могут переноситься на сурепку или дикие виды рода Капуста (Brassica ).

Гораздо важнее, что посадки трансгенных растений вызывают «загрязнение» местного генетического материала. Так, кукуруза относится к ветроопыляемым растениям. Если один из фермеров посадил трансгенный сорт, а его сосед - обычный, возможно переопыление. Гены из генетически модифицированного растения могут «утечь» на соседнее поле.

Верно и обратное: растения-ГМО могут опыляться пыльцой обычных сортов, и тогда в следующих поколениях уменьшится доля генетически модифицированных растений. Это произошло, например, в Австралии при первых попытках внедрить генетически модифицированный хлопчатник: признак устойчивости к насекомым «пропал» из-за «разбавления» пыльцой обычных сортов с соседних полей. Пришлось более внимательно отнестись к семеноводству хлопчатника и внедрять устойчивые сорта ещё раз.

Наклейки (знаки) «Без ГМО» (не содержит ГМО) в наши дни являются спутниками органической продукции: вместе с «экологичностью» дизайна упаковки и грамотной рекламой они как бы гарантируют людям здоровые перспективы. Например, в одних лишь Соединенных Штатах уже восьмой год от производителей поданы для сертификации десятки тысяч названий продуктов.

Компании-производители пожелали официального закрепления того факта, что их еда не является генетически модифицированной. Общественные организации вместе с социальными активистами потребовали обязательную маркировку генно-модифицированной продукции.

В России все, что связано с ГМО, сейчас регулируется законодательством. Так, Госдумой был принят закон, который запрещает выращивание в стране генетически модифицированной продукции. Согласно этому документу запрещено использование для посевов (посадок) семян растений, генетическую программу в которых изменили с применением технологий генной инженерии или в которых содержатся генно-инженерные материалы, внесенные искусственным образом.

Что такое ГМО?

Генетически модифицированными организмами (ГМО) могут быть растения, животные или микроорганизмы, генотипы которых были изменены при помощи технологий генной инженерии. Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН (FAO) рассматривается применение технологий генной инженерии при создании трансгенных видов растений в качестве неотъемлемой части процесса сельскохозяйственного развития. Процесс прямого переноса генов, которые отличаются полезными признаками, является естественным этапом в селекционных работах с животными или растениями. Такие технологии расширяют множество возможностей при создании новых сортов.

Зачем людям ГМО?

Не в одном только в сельском хозяйстве используются генетически модифицированные организмы. Так, например, современная медицина тоже использует ГМО для своих нужд:

• Участие в процессе разработки вакцин;
• ГМ-бактерии оказывают помощь в производстве инсулина;
• Генотерапия уже излечивает множество болезней, участвует в замедлении процессов старения.

Опасности (минусы) ГМО

Многие ученые утверждают, что использование продуктов с ГМО несет такие основные угрозы:

• Угрозу для организма людей, связанную с аллергическими заболеваниями, нарушениями обмена веществ, с появлением устойчивости желудочной патогенной микрофлоры человека к антибиотикам, а также с канцерогенными и мутагенными эффектами;
• Угрозу для окружающей среды, связанную с возникновением вегетирующих сорняков, с которыми не просто справиться, загрязнением исследовательских территорий, химическими загрязнениями, уменьшением генетической плазмы и пр;
• Глобальные риски, связанные с активизацией критических вирусов, а также с экономической безопасностью.

Так, в Канаде, которая является одной из многих центральных стран-производителей ГМО-продукции, аналогичные случаи уже фиксируются. По сообщениям местной прессы, многие канадские фермы стали жертвами «оккупации» генетически модифицированных «суперсорняков», которые возникли по причине ненамеренного скрещивания трех видов ГМО-семян рапса, устойчивого к самым разнообразным гербицидам. После всего этого экспериментирования вышло растение, какое, по утверждению все той же местной прессы, стало более устойчивым к большинству сельскохозяйственных химикатов.

Подобные проблемы могут возникать и в тех случаях, когда происходит переход генов, отвечающих за устойчивость к гербицидам, от культурного растительного мира к прочим дикорастущим растениям. В частности, было подмечено, что при выращивании трансгенной сои могут произойти генетические мутации в сопутствующих растениях (сорняках). Они, кстати, трансформируются и становятся невосприимчивыми к гербицидам.

Не исключается также и возможная передача генов, с помощью которых происходит кодирование выработки белков. А те в свою очередь становятся токсичными для вредителей-насекомых. Сорные травы, которые занимаются вырабатыванием собственных инсектицидов, приобретают колоссальное преимущество в процессе борьбы с вредителями-насекомыми, которые нередко являются естественным ограничителем их роста.

Как создаются ГМО?

На сегодняшний день используются как минимум три направления генной инженерии, которые располагают чем-то общим с набором текста: копированием/вставкой, цензурой и редактированием.

Так, например, в одних видах берутся необходимые для ученых гены — гены интереса - которые в дальнейшем внедряются в подопытные виды растений.

Так, компанией Syngenta был создан Золотой Рис (R), в составе которого был ген с про-витамином «А» кукурузы. А компанией Monsanto были найдены гены, устойчивые к гербицидам RоundUp в бактериях. Причем открытие произошло на территории их предприятия, которое производило эти гербициды, и внедрило их в растения.

Страны, отрицающие ГМО

Маркировку (знак ГМО) ГМ-растений ввели на территории Австралийского Союза, Китая, Израиля, Бразилии, а также отдельных стран Европейского Союза. Тогда как Канада, Соединенные Штаты, Аргентина, ЮАР маркировку ГМ-продукции оставляют на совести производителей. Зато пальма первенства в биотехнологическом растениеводстве на европейском континенте остается и до настоящего времени за Испанией.

Запреты на производство ГМО на территории России

На территории России в настоящее время производство ГМО под запретом. Тем не менее, ввоз продовольствия с содержанием генно-модифицированных компонентов санкционирован. Главным образом в Россию ввозится модифицированная соя, кукуруза, ГМО-картофель, а также свекла, причем из Соединенных Штатов. США держат пальму первенства в производстве и в потреблении ГМО-продукции. По некоторым данным, приблизительно 80% американских продуктов питания содержат в себе ГМО.

Общенациональная ассоциация генетической безопасности представила любопытную информацию. Оказывается, российский рынок питания включает в себя приблизительно 30–40% продуктов питания с содержанием ГМО. В течение последних трех лет ассоциации удалось обнаружить ГМО в продукции известных компаний, например таких, которые производят готовые завтраки.

На территории нашей страны не так давно смогли подтвердить существенный отрицательный эффект влияния генетически-модифицированных организмов на биологические и физиологические показатели некоторых животных. Так, специалистами уже упомянутой ОАГБ были представлены результаты одного из нескольких независимых исследований по изучению того, как влияет корм с содержанием компонентов ГМО, тот же ГМО-картофель на эти показатели у некоторых животных. По результатам исследований, проведенных ОАГБ вместе с Институтом изучения проблем экологии и эволюции в 2008-2010 годах, стало известно о существенном отрицательном воздействии кормов с содержанием ГМО, что отразилось на репродуктивных функциях и здоровье подопытных млекопитающих. Имеются версии, что продолжительное употребление трансгенной сои приводит к нарушению здоровья людей и животных.

Животные, принимающие ГМО-корма, демонстрировали явную отсталость в своем развитии и росте. У них были обнаружены нарушения в соотношениях полов в их выводках. Причем произошло увеличение количества особей женского пола. Более того, уменьшилась общая численность потомства, а в дальнейшем произошло полное вымирание уже во втором поколении. Ко всему прочему также существенно уменьшились репродуктивные способности у особей мужского пола.

По мнению и высказываниям специалистов, существуют риски, что от данных продуктов могут возникнуть нарушения целых пищевых цепочек. В результате в отдельных экологических системах могут даже исчезнуть некоторые виды.

В каких продуктах может быть состав ГМО?

На рынке генетически модифицированных продуктов можно найти:

• Сою в ее разных формах (типа бобов, проростков, концентратов, муки, молока и пр.);
• Кукурузу маис, которая может быть в разных формах (типа муки, крупы, попкорна, масла, чипсов, крахмала, сиропов и пр.);
• ГМО-картофель в его разных формах (типа полуфабрикатов, сухого пюре, чипсов, крекеров, муки и пр.);
• Помидоры в их разных формах (типа пасты, пюре, соусов, кетчупов, помидоров с чужим геном и пр.);
• Кабачки, а также продукты, изготовленные с их применением;
• Сахарную свеклу, свеклу столовую, сахара, произведенные из сахарной свеклы;
• Пшеницу, а также продукты, изготовленные с ее применением, включая хлеб с хлебобулочными изделиями;
• Масло подсолнечное;
• Рис, продукты его содержащие (типа муки, гранул, хлопьев, чипсов);
• Морковь и продукты с ее содержанием;
• Разновидности лука репчатого, шалота, порея и прочих луковичных овощей.

Соответственно существует большая вероятность встретить ГМО в продуктах, которые производят с применением этих растений. В основном генной модификации подвергают сою, рапс, кукурузу, подсолнух, ГМО-картофель, клубнику, томаты, кабачки, паприку, а также салат. Даже детское питание содержит ГМО-продукцию. И все это можно купить в обычном супермаркете.

Сенсационные пророчества Жюля Верна

В 1994 году правнуку известного писателя-фантаста в процессе работы с семейным архивом посчастливилось обнаружить один из ранее неизданных романов Жюля Верна. Это был роман под названием «Париж в XX веке». Действие происходило в Париже XX столетия, в котором была световая реклама, телевизоры, автомобили с двигателями внутреннего сгорания.

Что самое интересное, в этом произведении было предсказание одного открытия. Это были так называемые «живые атомы», отвечающие за наследственность в растениях и живых организмах. Более того писателю-фантасту удалось как-то узнать о скрещивании генов. Он предсказал, что будут создаваться растения (по примеру помидоров), у которых разовьется способность в любых погодных условиях, даже в морозах, приносить не один урожай в году. В соответствии с идеей Жюля Верна, с помощью таких искусственно созданных растений человечеству удастся победить голод, и будет достигнуто всеобщее изобилие.

Однако не все так радужно было в этих пророчествах. Немногим позднее, спустя десятилетия, человечество обнаружит, что такие продукты окажутся чрезвычайно опасными для здоровья людей. Более того, употребление в пищу таких продуктов станет причиной одного страшного заболевания – «скоропостижной старости».

И как часто это бывает «чисто случайно», когда обнаруженному роману предстояло выйти в свет, (он уже был практически готов к печати), в торговой сети появились первые трансгенные продукты, и это были помидоры. В то время ученые впервые внесли изменения в генетическую структуру растений. Издание фантастического романа могло во многом сказаться на репутации продуктов, содержащих ГМО, поэтому его издали «слегка» сокращенным. Естественно, что информацию о влиянии ГМО на живой организм, на человека и вреде употребления продуктов ГМО засекретили. Сегодня становится ясно, что такое пророчество входит в жизнь людей. Осталась самая малость: подождать еще несколько десятилетий, чтобы убедиться в его правдивости.

Вместо заключения

В свете вышеизложенного можно сделать краткие выводы. ГМО-продукты могут быть выгодными только производителям, которые зарабатывают сверхприбыли. Явную пользу для людей ГМО-продукция, кроме экономической составляющей для их изготовителей, не несет. Впрочем, как и на сто процентов доказать вред пока невозможно, по крайней мере при настоящем мироустройстве. Такая вот история и проблема ГМО. Каждому человеку придется самому решать, какой он будет питаться пищей, и будет ли он и вся его семья употреблять эту отраву.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

ВВЕДЕНИЕ

12 декабря 2007 года вступил в силу Федеральный закон от 25.10.2007 № 234-ФЗ «О внесении изменений в Закон Российской Федерации «О защите прав потребителей» и часть вторую Гражданского кодекса Российской Федерации», в котором подпунктом а) пункта 3 статьи 1 в абзац третий пункта 2 статьи 10 Закона Российской Федерации от 07.02.1992 № 2300-1 «О защите прав потребителей» внесено дополнение об обязательном наличии в отношении продуктов питания информации о наличии в них компонентов, полученных с ГМО, в случае, если содержание указанных организмов в таком компоненте составляет более 0,9 %. Содержание в пищевых продуктах менее 0,9% ГМО освобождает их от специальной маркировки.

Пищевые продукты, получаемые из видов, выведенных традиционными методами селекции, употребляются в пищу сотни лет, и продолжают появляться новые виды. Сорта, обладающие по сути такими же свойствами, выводятся и методами генетической модификации путем переноса одного или нескольких генов. Принято считать, что обычные методы выведения новых сортов культур более безопасны, чем технология генной модификации.

В последние годы возрос интерес к вопросу о пользе и вреде генно-модифицированных организмов. Зачастую люди и не знаю что такое ГМО. Попробуем в этом разобраться.

ГМО- это

Генетически модифицированная пища - это продукты питания, полученные из генетически модифицированных организмов (ГМО) - растений, животных или микроорганизмов.

«Генетически модифицированные (трансгенные) организмы можно опреде­лить как организмы, генетический мате­риал которых (ДНК) изменён способом, недостижимым естественным путём в ходе внутривидовых скрещиваний. Для получения ГМО используется технология рекомбинантных молекул. Генная инже­нерия позволяет переносить отдельные гены из любого живого организма в любой другой живой организм в составе кольцевых молекул ДНК (плазмид).»[ 5, 12]

Встраивание в геном организма преследует цель получения нового признака, которого невозможно достичь путём селекции или требующий многолетней работы селекционера. Применение биотехнологий позволяет сделать очень многое в практике народного хозяйства. Возможности микробиологического производства значительно расширились. Благодаря генетической инженерии область микробиологического синтеза различных биологически активных соединений, полупродуктов для синтеза, кормовых белков и добавок и других веществ стала одной из наиболее окупаемых наук, значительно ускорить процесс получения нового сорта, существенно снизить себестоимость и получить хорошо прогнозируемый эффект по признаку, определяемому встроенной конструкцией. Вложение средств в перспективные биотехнологические исследования обещает получение высокого экономического эффекта. Но вместе с новыми признаками организм приобретает целый набор новых качеств.

Типология генетически модифицированных организмов:

1. Генетически модифицированные растения (ГМР)

2. Генетически модифицированные микроорганизмы (ГММ)

3. Генетически модифицированные животные (ГМЖ)

4. Генетически модифицированный человек (ГМЧ)

ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ РАСТЕНИЯ

Последние десятилетия характеризуются все более широким использованием генно-инженерных технологий при создании сельскохозяйственных растений - так называемые генетически модифицированные или трансгенные растения.

В 1993 году генетически измененные продукты были допущены на полки магазинов мира. Сейчас ГМ-растения занимают более 80 млн. га сельскохозяйственной земли и выращиваются более чем в 20 странах мира. 30% всей выращиваемой в мире сои, более 16% хлопка, 11% канолы и 7% кукурузы - продукты генной инженерии. Кстати, на территории России нет ни одного гектара, который был бы засеян ГМ-растениями. Теперь в России разрешили продавать 13 видов растительных продуктов, содержащих ГМП: три сорта сои, шесть сортов кукурузы, два сорта картофеля, по одному сорту - сахарной свеклы и риса.

Генетически модифицированным называется растение, в геном которого методами генетической инженерии перенесены гены (их называют "трансгенами") из других организмов. Процесс переноса называется генетической трансформацией.

Наиболее широко используемый метод трансформации – агробактериальный. Почвенная бактерия Agrobacterium tumefaciens способна инфицировать двудольные растения, вызывая опухоли - корончатые галлы. При этом происходят перенос и встраивание в растительный геном двух групп генов: продукты одних вмешиваются в нормальный метаболизм растения и способствуют разрастанию опухоли, а продукты других синтезируют опины, вещества, ненужные растению, но используемые в пищу бактериями. Ученые модифицировали агробактерии таким образом, что они вместо собственных переносят в растения гены, нужные человеку.

Биобаллистический метод используется чаще всего для генетической модификации однодольных растений, нечувствительных к агробактериям. В специальных установках микрочастицы золота или вольфрама с нанесенной на них ДНК ускоряют при помощи сжатого гелия, и они проникают в ДНК клеток мишени.

Признаки придаваемые растениям можно разделить на три группы:

1. признаки, интересные производителям: устойчивость к различным факторам окружающей среды - гербицидам, болезням, вредителям, засухе, засолению, улучшение минерального питания, повышение укореняемости.

2. признаки представляющие интерес непосредственно для потребителей - модификация вкуса и аромата плодов, увеличение продолжительности их хранения, изменение окраски цветков, бессемянность, улучшение питательной ценности растений.

3. растения -"биофабрики", способные синтезировать вакцины, ферменты, биополимеры и другие полезные вещества.

В суспензию агробактерий, содержащих плазмиды с нужными генами, добавляют органы или ткани растений (экспланты), из которых проще всего регенерировать целые растения (чаще всего используются листья). Этот этап называется кокультивацией. Во время кокультивации агробактерии с помощью vir-белков переносят участок Ti-плазмиды и встраивают его в растительную ДНК.

Затем растительную ткань помещают на питательную среду, содержащую антибиотики. В этой среде выживают только те клетки, в которые агробактерии перенесли ген, придающий устойчивость к антибиотикам, то есть трансформированные. Условия и состав среды подобраны таким образом, что трансформированные клетки активно размножаются, образуя неорганизованную массу делящихся клеток (калллус), из которой регенерируют трансгенные растения. Полученные растения размножают и подвергают различным анализам сначала в пробирке, а потом - на полях и в теплицах.

Создано 30.08.2011 17:33

Светящиеся в темноте коты? Это может звучать, как научная фантастика, но они существуют уже многие годы. Капуста, производящая яд скорпионов? Сделано. Да, и в следующий раз, когда вам понадобится вакцина, доктор может просто дать вам банан.

Эти и многие другие генетически измененные организмы существуют сегодня, их ДНК была изменена и смешана с другой ДНК, чтобы получить полностью новый набор генов. Вы можете не знать этого, но многие из этих генетически модифицированных организмов являются частью жизни и даже частью повседневного питания. К примеру, в США около 45% кукурузы и 85% соевых бобов генетически модифицированы, и оценочно 70-75% бакалейных продуктов на полках продуктовых магазинов содержат генетически созданные ингредиенты.

Ниже представлен список самых странных растений и животных, созданных методами генной инженерии и существующих сегодня.

Светящиеся в темноте коты

В 2007 году южнокорейский ученый изменил ДНК кота, чтобы заставить его светиться в темноте, а затем взял эту ДНК и клонировал из нее других котов, создав целую группу пушистых флуоресцирующих кошачьих. И вот, как он это сделал: исследователь взял кожные клетки мужских особей турецкой ангоры и, используя вирус, ввел генетические инструкции по производству красного флуоресцентного белка. Затем он поместил генетически измененные ядра в яйцеклетки для клонирования, и эмбрионы были имплантированы назад донорским котам, что сделало их суррогатными матерями для собственных клонов.

Так для чего же нужно домашнее животное, работающее по совместительству ночником? Ученые говорят, что животные с флуоресцентными протеинами дадут возможность искусственно изучать на них человеческие генетические болезни.

Эко-свинья

Эко-свинья, или как критики ее еще называют Франкенсвин - это свинья, которая была генетически изменена для лучшего переваривания и переработки фосфора. Свиной навоз богат формой фосфора фитатом, а потому, когда фермеры используют его как удобрение, это химическое вещество попадает в водосборы и становится причиной цветения водорослей, которые, в свою очередь, уничтожают кислород в воде и убивают водную жизнь.

Борющиеся с загрязнениями растения

Ученые Вашингтонского университета работают над созданием тополей, которые могут очищать загрязненные места при помощи впитывания через корневую систему загрязняющих веществ, содержащихся в подземных водах. После этого растения разлагают загрязнители на безвредные побочные продукты, которые впитываются корнями, стволом и листьями или высвобождаются в воздух.

В лабораторных испытаниях трансгенные растения удаляют ни много, ни мало 91% трихлорэтилена из жидкого раствора, химического вещества, являющегося самым распространенным загрязнителем подземных вод.

Ядовитая капуста

Ученые недавно выделили ген, отвечающий за яд в хвосте скорпиона, и начали искать способы введения его в капусту. Зачем нужна ядовитая капуста? Чтобы уменьшить использование пестицидов и при этом не давать гусеницам портить урожай. Это генетически модифицированное растение будет производить яд, убивающий гусениц после укуса листьев, но токсин изменен так, чтобы быть безвредным для людей.

Плетущие паутину козы

Крепкий и гибкий паутиний шелк является одним из самых ценных материалов в природе, его можно было бы использовать для производства целого ряда изделий от искусственных волокон до парашютных строп, если бы была возможность производства в коммерческих объемах. В 2000 году компания «Nexia Biotechnologies» заявила, что имеет решение: коза, производящая в своем молоке паутинный белок паука.

Исследователи вложили ген каркасной нити паутины в ДНК козы таким образом, чтобы животное стало производить паутинный белок только в своем молоке. Это «шелковое молоко» затем можно использовать для производства паутинного материала под названием «Биосталь».

Быстрорастущий лосось

Генетически модифицированный лосось компании «AquaBounty» растет в два раза быстрее, чем обычная рыба этого вида. На фото показаны два лосося одного возраста. В компании говорят, что рыба имеет тот же вкус, строение ткани, цвет и запах, как и обычный лосось; однако все еще идут споры о ее съедобности.
Генетически созданный атлантический лосось имеет дополнительный гормон роста от чавычи, который позволяет рыбе производить гормон роста круглый год. Ученым удалось сохранить активность гормона при помощи гена, взятого у схожей на угря рыбы под названием «американская бельдюга» и действующего как «включатель» для гормона.

Если Федеральное управление США по контролю качества продуктов питания, напитков и лекарственных препаратов согласует продажу лосося, то это станет первым случаем, когда американское правительство разрешит распространять модифицированное животное для потребления человеком. В соответствии с федеральными положениями рыбу не надо будет помечать как генетически модифицированную.

Помидор Flavr Savr

Помидор Flavr Savr был первым коммерчески выращиваемым и генетически созданным продуктом питания, которому предоставили лицензию для потребления человеком. Добавляя антисмысловый ген, компания «Calgene» надеялась замедлить процесс созревания помидора, чтобы предотвратить процесс размягчения и гниения, давая при этом ему возможность сохранить природный вкус и цвет. В итоге помидоры оказались слишком чувствительными к перевозке и совершенно безвкусными.

Банановые вакцины

Вскоре люди смогут получать вакцину от гепатита Б и холеры, просто укусив банан. Исследователи успешно создали бананы, картофель, салат-латук, морковь и табак для производства вакцин, но, по их словам, идеальными для этой цели оказались именно бананы.

Когда измененная форма вируса вводится в молодое банановое дерево, его генетический материал быстро становится постоянной частью клеток растения. С ростом дерева его клетки производят вирусные белки, но не инфекционную часть вируса. Когда люди съедают кусок генетически созданного банана, заполненного вирусными белками, их иммунная система создает антитела для борьбы с болезнью; то же происходит и с обычной вакциной.

Менее страдающие от метеоризма коровы

Коровы производят значительные объемы метана в результате процессов пищеварения. Он производится бактерией, являющейся побочным продуктом богатой целлюлозой диеты, включающей траву и сено. Метан – второй по объему после двуокиси углерода загрязнитель, вызывающий парниковый эффект, и потому ученые работали над созданием коровы, производящей меньше этого газа.

Исследователи в сфере сельского хозяйства Университета Альберты обнаружили бактерию, отвечающую за производство метана, и создали линию скота, выделяющего на 25% меньше газа, чем обычная корова.

Генетически модифицированные деревья

Деревья изменяются генетически для более быстрого роста, лучшей древесины и даже для обнаружения биологических атак. Сторонники генетически созданных деревьев говорят, что биотехнологии могут помочь остановить обезлесение и удовлетворить потребности в древесине и бумаге. Например, австралийское эвкалиптовое дерево изменено для устойчивости к низким температурам, была создана ладанная сосна с меньшим содержанием лигнина – вещества, дающего деревьям твердость. В 2003 году Пентагон даже наградил создателей сосны, меняющей цвет во время биологической или химической атаки.

Однако критики заявляют, что знаний о том, как созданные деревья влияют на природное окружение, еще недостаточно; среди иных недостатков они могут распространять гены на природные деревья или увеличивать риск воспламенения.

Лекарственные яйца

Британские ученые создали породу генетически модифицированных кур, которые производят в яйцах лекарства против рака. Животным добавили в ДНК гены людей, и, таким образом, человеческие белки секретируются в белок яиц вместе со сложными лекарственными белками, схожими с препаратами, используемыми для лечения рака кожи и других заболеваний.

Что же именно содержится в этих борющихся с болезнями яйцах? Куры несут яйца с miR24 – молекулой, способной лечить злокачественные опухоли и артрит, а также с человеческим интерфероном b-1a – антивирусным лекарством, схожим на современные препараты от множественного склероза.

Активно связывающие углерод растения

Ежегодно люди добавляют около девяти гигатонн углерода в атмосферу, а растения впитывают около пяти из этого количества. Оставшийся углерод способствует парниковому эффекту и глобальному потеплению, но ученые работают над созданием генетически модифицированных растений для улавливания этих остатков углерода.

Углерод может в течение десятилетий оставаться в листьях, ветвях, семенах и цветах растений, а тот, что попадает в корни, может быть там столетия. Таким образом, исследователи надеются создать биоэнергетические культуры с обширной корневой системой, которые смогут связывать и сохранять углерод под землей. Ученые в настоящее время работают над генетическим модифицированием многолетних растений, как просо прутьевидное и мискант, что связано с их большими корневыми системами. Подробнее об этом читайте