ĢMO vēsture. ĢMO vēsture

Labākais atklājums šīs problēmas risināšanā bija plaši izplatītā gēnu inženierijas izmantošana, kas nodrošināja ģenētiski modificētu pārtikas avotu (GMI) izveidi. Līdz šim ir zināmas daudzas augu šķirnes, kurām veikta ģenētiska modifikācija, lai palielinātu izturību pret herbicīdiem un kukaiņiem, palielinātu taukainību, cukura saturu, dzelzs un kalcija saturu, palielinātu nepastāvību un samazinātu nogatavošanās ātrumu.

ĢMO ir transgēni organismi, kuru ģenētiskais materiāls ir ģenētiski pārveidots, lai piešķirtu tiem vēlamās īpašības.

Neraugoties uz gēnu inženierijas milzīgo potenciālu un tā jau reālajiem sasniegumiem, ģenētiski modificēto pārtikas produktu izmantošana pasaulē netiek uztverta viennozīmīgi. Plašsaziņas līdzekļos regulāri parādās raksti un reportāžas par mutantu produktiem, savukārt patērētājs negūst pilnīgu priekšstatu par problēmu, drīzāk sāk valdīt bailes no neziņas un neizpratnes.

Taču bioinženierijas piekritēji dod priekšroku cēliem stimuliem savai darbībai. Līdz šim ĢMO ir lētākais un ekonomiski drošākais (pēc viņu domām) pārtikas ražošanas veids. Jaunās tehnoloģijas atrisinās pārtikas trūkuma problēmu, pretējā gadījumā Zemes iedzīvotāji neizdzīvos. Šodien mēs jau esam 6 miljardi, un 2020. gadā. PVO lēš, ka to būs 7 miljardi.Pasaulē ir 800 miljoni bada cilvēku un katru dienu no bada mirst 20 000 cilvēku. Pēdējo 20 gadu laikā esam zaudējuši vairāk nekā 15% no augsnes slāņa, un lielākā daļa apstrādājamo augsņu jau ir iesaistītas lauksaimnieciskajā ražošanā. Tajā pašā laikā cilvēcei trūkst olbaltumvielu, tās globālais deficīts ir 35–40 miljoni tonnu gadā un katru gadu palielinās par 2–3%.

Viens no jaunās globālās problēmas risinājumiem ir gēnu inženierija, kuras panākumi paver principiāli jaunas iespējas ražošanas produktivitātes palielināšanai un ekonomisko zaudējumu samazināšanai.

No otras puses, pret ĢMO iebilst daudzas vides organizācijas, asociācija Ārsti un zinātnieki pret GMF, vairākas reliģiskas organizācijas, lauksaimniecības mēslošanas līdzekļu un kaitēkļu apkarošanas līdzekļu ražotāji.

Biotehnoloģija ir salīdzinoši jauna lietišķās bioloģijas nozare, kas pēta pielietojuma iespējas un izstrādā konkrētas rekomendācijas bioloģisko objektu, instrumentu un procesu izmantošanai praktiskajā darbībā, t.i. praktiski vērtīgu vielu iegūšanas metožu un shēmu izstrāde, pamatojoties uz veselu vienšūnu organismu un brīvi dzīvojošu šūnu, daudzšūnu organismu (augu un dzīvnieku) audzēšanu.

Vēsturiski biotehnoloģija radās, pamatojoties uz tradicionālajām biomedicīnas nozarēm (

Faktiski mutāciju izmantošana, t.i. atlase, cilvēki sāka iesaistīties ilgi pirms Darvina un Mendela. 20. gadsimta otrajā pusē materiālu atlasei sāka gatavot mākslīgi, ar nolūku radot mutācijas, pakļaujot starojumam vai kolhicīnam un atlasot nejauši parādījušās pozitīvas pazīmes.

XX gadsimta 60.-70. gados tika izstrādātas galvenās gēnu inženierijas metodes - molekulārās bioloģijas nozare, kuras galvenais uzdevums ir in vitro (ārpus dzīva organisma) konstruēt jaunas funkcionāli aktīvas ģenētiskās struktūras (rekombinantā DNS) un radīt organismus ar jaunām īpašībām.

Gēnu inženierija papildus teorētiskajām problēmām - dažādu organismu genoma strukturālās un funkcionālās organizācijas izpētei - atrisina daudzas praktiskas problēmas. Tādējādi tika iegūti baktēriju rauga celmi, dzīvnieku šūnu kultūras, kas ražo bioloģiski aktīvas cilvēka olbaltumvielas. Un transgēni dzīvnieki un augi, kas satur un ražo svešzemju ģenētisko informāciju.

1983. gadā zinātnieki, pētot augsnes baktēriju, kas veido izaugumus uz koku un krūmu stumbriem, atklāja, ka tā pārnes savas DNS fragmentu uz augu šūnas kodolu, kur tā integrējas hromosomā un tiek atpazīta par savējo. No šī atklājuma brīža sākās augu gēnu inženierijas vēsture. Pirmā, mākslīgu manipulāciju ar gēniem rezultātā, izrādījās tabaka, pret kaitēkļiem neievainojama, tad ģenētiski modificēts tomāts (1994. gadā Monsanto), tad kukurūza, sojas pupas, rapsis, gurķis, kartupeļi, bietes, āboli un daudz kas cits. vairāk.

Tagad izolējiet un salieciet gēnus vienā konstrukcijā, pārnesiet tos uz vēlamo organismu - sakni

Kopumā transgēno produktu problēma visā pasaulē joprojām ir ļoti akūta un diskusijas par ĢMO vēl ilgi nerimsies, jo. to izmantošanas priekšrocības ir acīmredzamas, un to darbības ilgtermiņa sekas gan uz vidi, gan uz cilvēku veselību nav tik skaidras.

Kas ir ĢMO? ģenētiski modificēts organisms ĢMO) - dzīvs organisms, kura ģenētiskā sastāvdaļa ir mākslīgi pārveidota, izmantojot gēnu inženierijas metodes. Parasti šādas izmaiņas tiek izmantotas zinātniskiem vai lauksaimniecības mērķiem. ģenētiskā modifikācija ( GM) atšķiras no dabiskā, raksturīgs mākslīgai un dabiskai mutaģenēzei, ar mērķtiecīgu iejaukšanos dzīvā organismā.

Galvenais ražošanas veids šobrīd ir transgēnu ieviešana.

No vēstures.

Izskats ĢMO Tas bija saistīts ar pirmo rekombinanto baktēriju atklāšanu un radīšanu 1973. gadā. Tas izraisīja strīdus zinātnieku aprindās, iespējamo risku rašanos, ko rada gēnu inženierija, kas 1975. gadā Asilomar konferencē tika detalizēti apspriesti. Viens no galvenajiem šīs sanāksmes ieteikumiem bija izveidot valdības pārraudzību pār rekombinanto izpēti. DNS lai šo tehnoloģiju varētu uzskatīt par drošu. Pēc tam Herberts Boiers nodibināja pirmo rekombinanto tehnoloģiju uzņēmumu. DNS(Genentech) un 1978. gadā uzņēmums paziņoja par produkta izveidi, kas ražo cilvēka insulīnu.

1986. gadā biotehnoloģiju pretinieki vairākkārt aizkavēja ģenētiski modificētu baktēriju lauka testus, kas varētu aizsargāt augus no sala un ko izstrādāja neliela biotehnoloģiju kompānija Oakland Advanced Genetic Sciences, Kalifornijā.

Astoņdesmito gadu beigās un 90. gadu sākumā FAO un PVO izstrādāja vadlīnijas ģenētiski modificētu augu un pārtikas produktu drošuma novērtēšanai.

Astoņdesmito gadu beigās Kanādā un ASV sākās neliela eksperimentāla ģenētiski modificēto (ĢMO) ražošana. GM) augi. Pirmie apstiprinājumi liela mēroga komerciālai audzēšanai tika doti 90. gadu vidū. Kopš tā laika lauksaimnieku skaits visā pasaulē izmanto katru gadu.

Problēmas, ko atrisināja ĢMO parādīšanās.

Izskats ĢMO zinātnieki uzskata par vienu no augu un dzīvnieku audzēšanas veidiem. Citi zinātnieki uzskata, ka Gēnu inženierija- klasiskās selekcijas strupceļa nozare, jo ĢMO nav mākslīgas selekcijas produkts, proti, jaunas dzīva organisma šķirnes (sugas) sistemātiska un ilgstoša kultivēšana dabiskās vairošanās ceļā, un faktiski ir jaunums. mākslīgi radīts laboratorijā organisms.

Vairumā gadījumu lietošana ĢMO ievērojami palielina produktivitāti. Pastāv viedoklis, ka pie pašreizējiem iedzīvotāju skaita pieauguma tempiem tikai ĢMO var tikt galā ar bada draudiem, jo ​​tādā veidā iespējams būtiski paaugstināt produkcijas ražu un kvalitāti. Citi zinātnieki - ĢMO pretinieki uzskata, ka esošās progresīvās tehnoloģijas jaunu augu un dzīvnieku šķirņu audzēšanai, zemes apstrādei spēj pabarot strauji augošo planētas iedzīvotāju skaitu.

ĢMO iegūšanas metodes.
ĢM paraugu izveides secība:
1. Nepieciešamā gēna audzēšana.
2. Šī gēna ievadīšana donora organisma DNS.
3. Pārsūtīšana DNS ar gēnu projicētajā organisms.
4. Šūnu transplantācija organismā.
5. Modificēto organismu, kas nav veiksmīgi modificēti, likvidēšana.

Tagad gēnu ražošanas process ir labi izveidots un vairumā gadījumu automatizēts. Izstrādātas speciālas laboratorijas, kurās ar datorvadāmu ierīču palīdzību tiek kontrolēti nepieciešamo nukleotīdu secību sintēzes procesi. Šādas ierīces atveido segmentus DNS līdz 100-120 slāpekļa bāzēm garumā (oligonukleotīdi).

Lai ievietotu saņemto gēns vektorā (donororganismā), tiek izmantoti fermenti - ligāzes un restrikcijas enzīmi. Ar restriktāzes vektora palīdzību un gēns var sagriezt atsevišķos gabalos. Ar ligāžu palīdzību līdzīgus gabalus var “savienot”, apvienot pavisam citā kombinācijā, tādējādi radot pilnīgi jaunu gēns vai ievadot to donoram organisms.

Gēnu ievadīšanas paņēmiens baktērijās tika pieņemts gēnu inženierijā pēc tam, kad kāds Frederiks Grifits atklāja baktēriju transformāciju. Šīs parādības pamatā ir parastais seksuālais process, ko baktērijās pavada neliela fragmentu skaita apmaiņa starp plazmīdām un nehromosomu. DNS. Plazmīdu tehnoloģija veidoja pamatu mākslīgo gēnu ievadīšanai baktēriju šūnās.

Lai ievadītu iegūto gēnu dzīvnieku un augu šūnu genomā, tiek izmantots transfekcijas process. Pēc vienšūnu vai daudzšūnu organismu šūnu modifikācijas sākas klonēšanas stadija, tas ir, organismu un to pēcnācēju atlases process, kas ir veiksmīgi ģenētiski modificēti. Ja nepieciešams iegūt daudzšūnu organismus, tad ģenētiskās modifikācijas rezultātā izmainītās šūnas izmanto augos kā veģetatīvo pavairošanu, dzīvniekiem tās ievada surogātmātes blastocistās. Rezultātā dzimst pēcnācēji ar modificētu gēnu fonu vai bez tā, tie, kuriem ir gaidītās īpašības, tiek atkārtoti atlasīti un atkal krustoti savā starpā, līdz parādās stabili pēcnācēji.

ĢMO pielietošana.

ĢMO izmantošana zinātnē.

Tagad ģenētiski modificētos organismus plaši izmanto lietišķajos un fundamentālajos zinātniskajos pētījumos. Ar to palīdzību tiek pētītas slimību rašanās un attīstības likumsakarības, piemēram, vēzis, Alcheimera slimība, reģenerācijas un novecošanās procesi, pētīti nervu sistēmā notiekošie procesi un citas medicīnā aktuālas problēmas. un bioloģija ir atrisināta.

ĢMO izmantošana medicīnā.

Kopš 1982. gada lietišķajā medicīnā tiek izmantoti ģenētiski modificētie organismi. Šogad kā medikaments reģistrēts cilvēka insulīns, kas iegūts ar β-baktēriju palīdzību.

Pašlaik notiek pētījumiem saņemot ar GM- augu zāles un vakcīnas pret tādām slimībām kā mēris un HIV. No ĢM saflora iegūtais proinsulīns tiek testēts. Preparāts trombozes ārstēšanai, kas iegūts no ģenētiski modificētu kazu piena, ir veiksmīgi pārbaudīts un apstiprināts lietošanai. Tāda medicīnas nozare kā gēnu terapija ir saņēmusi ļoti strauju attīstību. Šī medicīnas joma ir balstīta uz cilvēka somatisko šūnu genoma modifikāciju. Tagad gēnu terapija ir galvenā metode cīņā pret vairākām slimībām. Tā, piemēram, 1999. gadā katrs 4. bērns, kurš saslima (smags kombinēts imūndeficīts), tika veiksmīgi ārstēts ar gēnu terapiju. Tāpat kā vienu no veidiem, kā cīnīties ar novecošanās procesu, plānots izmantot gēnu terapiju.

ĢMO izmantošana lauksaimniecībā.

Lauksaimniecībā Gēnu inženierija To izmanto jaunu augu šķirņu veidošanai, kas pacieš sausumu, zemas temperatūras, ir izturīgi pret kaitēkļiem, ar labākām garšas un augšanas īpašībām. Rezultātā iegūtajām jaunajām dzīvnieku šķirnēm ir raksturīga paaugstināta produktivitāte un paātrināta izaugsme. Šobrīd jau ir radītas jaunas augu šķirnes, kuras izceļas ar augstāko kaloriju saturu un cilvēka organismam nepieciešamā mikroelementu daudzuma saturu. Tiek testētas jaunas ģenētiski modificēto koku šķirnes, kurām ir augsts celulozes saturs un ātra augšana.

Citas ĢMO pielietošanas jomas.

Jau tiek izstrādātas rūpnīcas, kuras varētu izmantot kā biodegvielu.

2003. gada sākumā pirmais ģenētiski modificēts organisms- GloFish, radīts estētiskiem nolūkiem. Pateicoties tikai gēnu inženierijai, ļoti populārā akvārija zivs Danio rerio uz vēdera ir ieguvusi vairākas fluorescējošas spilgtas krāsas svītras.

2009. gadā pārdošanā parādās jauna rožu šķirne "Aplausi" ar zilām ziedlapiņām. Līdz ar šo rožu parādīšanos ir piepildījies daudzu selekcionāru sapnis, kuri neveiksmīgi mēģina izaudzēt rozes ar zilām ziedlapiņām.

Tagad pasaulē ir aptuveni 5 miljardi cilvēku. Pēc zinātnieku domām, līdz gadsimta beigām pasaules iedzīvotāju skaits var pieaugt līdz 10 miljardiem.

Gēnu inženierijas būtība ir šāda. Jebkuram augam vai dzīvniekam ir tūkstošiem dažādu īpašību. Piemēram, augos: lapu krāsa, sēklu izmērs, noteikta vitamīna klātbūtne augļos utt. Par katras specifiskās pazīmes esamību ir atbildīgs konkrēts gēns, kas ir neliels DNS molekulas gabaliņš un atbild par konkrētas auga vai dzīvnieka pazīmes parādīšanos. Ja jūs noņemat gēnu, kas ir atbildīgs par noteiktas pazīmes parādīšanos, tad pati iezīme pazudīs. Ja, piemēram, pievienos jaunu gēnu, tad arī augam būs jauna īpašība. Ģenētiski modificētu augu tagad var saukt par mutantu. Līdz divdesmitā gadsimta beigām eksperimenti par mākslīgu augu un dzīvnieku pārveidošanu (modifikāciju) bija ļoti plaši izplatīti.

Pirmais ģenētiski modificētais ēdiens bija tomāts. Tā jaunā īpašība bija spēja mēnešiem ilgi nogulēt negatavā 12 grādu temperatūrā. Bet, tiklīdz šāds tomāts tiek ievietots siltumā, tas nogatavojas dažu stundu laikā.

Produktu gēnu inženierijā vadošo lomu ieņem Amerikas Savienotās Valstis. Tur tiek ražoti 68% no visas ģenētiski modificētās produkcijas. Viņiem seko Francija un Kanāda. Amerikāņu korporācijas veic savus eksperimentus Centrālamerikā un Dienvidamerikā. Lielākais uzņēmums ir Monsanto.

Amerikāņi ir veikuši izmaiņas zemenēs, tulpēs. Ir izstrādāti dažādi ģenētiski modificēti kartupeļi, kas cepot uzsūc mazāk tauku. Viņi arī plāno drīzumā iegūt kubveida milzu tomātus, lai tos būtu vieglāk iepakot kastēs. Šveicieši sāka audzēt kukurūzu, kas izdala savu indi pret kaitēkļiem, un šādu piemēru ir daudz.

Līdzīgas norises tiek veiktas Krievijā. Tādējādi Maskavas kartupeļu audzēšanas institūts ražo kartupeļus ar cilvēka asins interferonu, kas uzlabo imunitāti. Lopkopības institūts saņēma patentu aitai, kuras pienā ir siera ražošanai nepieciešamais siera ferments. Speciālisti stāsta, ka ar jauno siera ražošanas tehnoloģiju pietiks tikai ar 200 aitām, lai ar sieru nodrošinātu visu Krieviju.

Tādu piemēru ir daudz. Acīmredzot, pateicoties spējai ģenētiski modificēt produktus, cilvēce ir uz īstas revolūcijas sliekšņa augkopībā un lopkopībā, un 21. gadsimtā parādīsies liels skaits salīdzinoši lētu produktu. Eiropas Padomes Lauksaimniecības komisijas ziņojumā teikts, ka ģenētiski modificētie produkti atbalstīs lauksaimniecību, kas ir īpaši svarīga jaunattīstības valstīm.

Ģenētiski modificēta pārtika: plusi un mīnusi

Kopš pirmā ģenētiski modificētā produkta parādīšanās ir sākusies viņu pretinieku un atbalstītāju konfrontācijas vēsture. Nevienā pusē nav skaidru priekšrocību.

Galvenais modificēto produktu piekritēju arguments ir inženieru uzlabotās dārzeņu, augļu un pašu kultūraugu īpašības. Ģenētiski modificēta pārtika ir izturīgāka pret visa veida vīrusiem un baktērijām. Tie saglabājas ilgāk. Lauksaimnieki izmantoja tonnām ķimikāliju, lai saglabātu savu ražu, tagad viņi var ietaupīt naudu. Turklāt šie produkti var būt izturīgi gan pret aukstumu, gan karstumu, un tiem nerūp sāļās augsnes.

Dzīvniekiem piemērotās ģenētiskās tehnoloģijas mērķis parasti ir paātrināt un palielināt to augšanu. Ir iegūtas govis ar paaugstinātu tauku saturu pienā un lašos, kuras aug ļoti ātri un kurām nav nepieciešams migrēt no jūras ūdens uz saldūdeni.

Līdz šim ir vairāki simti ģenētiski modificētu pārtikas produktu. Jau vairākus gadus modificētu pārtiku ir lietojuši miljoniem cilvēku lielākajā daļā pasaules valstu. Iespējams, tu, dārgais lasītāj, pats to nezinot, jau esi apēdis vairāk nekā vienu kilogramu ģenētiski modificētas pārtikas.

Transgēni ir atrodami produktos, kas satur sojas proteīnu, tajās pašās desās. Krievija sojas pupas importē no valstīm, kurās ģenētiski modificēto sojas pupu audzēšana ir atļauta jau ilgu laiku. Amerikā un Kanādā faktiski tradicionālo šķirņu vairs nav, tās visas ražo gēnu līmenī. Katru gadu mūsu valsts iepērk aptuveni 400 tūkstošus tonnu ģenētiski modificētu sojas proteīnu.

Ja ģenētiskās manipulācijas tiek veiktas oficiālu iestāžu kontrolē, tad šādus produktus var uzskatīt par pilnīgi drošiem. Veicot izmaiņas auga vai dzīvnieka gēnu kodā, zinātnieki dara to pašu, ko dara pati daba. Pilnīgi visi dzīvie organismi no baktērijām līdz cilvēkiem ir mutāciju un dabiskās atlases rezultāts. Bet, ja dabai ir nepieciešami tūkstošiem gadu, lai izveidotu jaunas sugas, tad zinātnieki šo procesu izstrādā dažu gadu laikā. Principiālas atšķirības nav, jautājums ir par eksperimentu laiku.

Tomēr ģenētiski modificēta pārtika ir diezgan daudz pretinieku. Ir pat organizācija ar nosaukumu Ārsti un zinātnieki pret ģenētiski modificētu pārtiku. Ja atmetam šo produktu ražošanas ētiskos jautājumus, ko daži uzskata par nedabisku iejaukšanos Dieva radītajā dabā, tad modificēto produktu pretiniekiem joprojām būs daudz argumentu.

Viņi saka, ka tagad gēnu inženierija nav ideāla. Viņa nespēj kontrolēt jauna gēna ievietošanas procesu. Tāpēc nav iespējams paredzēt ievietošanas vietu un pievienotā gēna ietekmi. Pat ja gēna atrašanās vietu var noteikt pēc tā ievietošanas genomā, pieejamās zināšanas par DNS funkcionēšanu joprojām ir ļoti nepilnīgas, lai prognozētu sekas. Sveša gēna mākslīgas pievienošanas rezultātā negaidīti var veidoties bīstamas vielas. Sliktākajā gadījumā tās var būt toksiskas vielas, alergēni vai citi neveselīgi elementi.

Pagaidām nav pierādīts, ka gēnu inženierijas ceļā modificēti organismi neatstās kaitīgu ietekmi uz vidi. Ekologi ir spekulējuši par dažādām iespējamām vides komplikācijām. Piemēram, ir daudz iespēju nekontrolētai potenciāli kaitīgu gēnu izplatībai, ko izmanto gēnu inženierija, tostarp gēnu pārnese ar baktērijām un vīrusiem. Vidē radītās komplikācijas, visticamāk, nebūs labojamas, jo atbrīvotos gēnus nevar atgūt.

Sarunas, ka šīs norises palīdzēs pabarot visu cilvēci, pretinieki atspēko ar konkrētiem datiem: tagad šādi produkti drīzāk apmierina tīri komerciālas intereses. Cīņā pret badu jaunattīstības valstīs ar modificētas pārtikas palīdzību nav gūti vērā ņemami rezultāti. Ģenētiski modificēti produkti, kas paredzēti, lai atrisinātu bada problēmu daudzās jaunattīstības valstīs, līdz šim ir parādījušies tikai attīstīto valstu plauktos. Tomēr šo valstu iedzīvotāji dod priekšroku dabīgiem produktiem, jo ​​vēl nav pilnībā noskaidrotas iespējamās negatīvās sekas, ko rada mākslīgi uzlaboti augi vai dzīvnieki.

Sabiedriskā doma parasti ir pret modificētiem produktiem. Sabiedrisko organizāciju spiediena ietekmē daži štati ir pieņēmuši likumus, lai apturētu pētniecību šajā jomā, daudzi ir ieviesuši atsevišķu sertifikāciju šiem produktiem un uzlikuši ražotājiem uz iepakojumiem norādīt produktu izcelsmi. Protams, pieprasījums pēc modificētiem produktiem ir strauji samazinājies. Lai cik smagi, piemēram, Monsanto, kas savu produktu reklamēšanai iztērēja aptuveni miljonu dolāru, rezultāts bija gandrīz nulle.

Tad uzņēmumi sāka lobēt savas intereses savu valstu parlamentos un augstākajās izpildvaras iestādēs. ASV nekad nav noteikusi ierobežojumus, modificētus produktus tur pārdod līdzvērtīgi parastajiem. Tagad tas pats notiek Jaunzēlandē, Austrālijā. Eiropā viņi nopietni domāja par obligātās marķēšanas atcelšanu.

Kopš 1996. gada Krievijā ir spēkā likums, kas regulē darbības gēnu inženierijas jomā. Saskaņā ar šo dokumentu importētie produkti, kas satur ģenētiski modificētas sastāvdaļas, ir jāsertificē un jāpārbauda Krievijas zinātniskajos institūtos. Pēc tam tos var nodot vispārējam patēriņam. Saskaņā ar likumu 1999. gada vasarā Krievijas Federācijas Veselības ministrija izsniedza pirmo licenci ģenētiski modificētu produktu importam. Pirmā zīme bija soja no uzņēmuma Monsanto. 1999. gada septembrī tika izdots valdības dekrēts, saskaņā ar kuru no 2000. gada jūlija visiem produktiem, kas satur ĢM komponentus, jābūt marķētiem. Taču pagaidām nav izstrādāti mehānismi rezolūcijas īstenošanas uzraudzībai.

Visticamāk, pēc normatīvo aktu atcelšanas, kas liek ražotājiem paziņot patērētājiem par produkta izcelsmi, modificētie paraugi saplūdīs ar tradicionālajiem, un neviens nevarēs droši pateikt, ko viņš ēd. Cilvēki vienkārši būs spiesti pirkt "uzlabotus" produktus. Cerams, ka pētījumi par modificētās pārtikas iespējamo kaitīgo ietekmi uz cilvēka organismu turpināsies. Viņi tiks aicināti atrisināt visus strīdus.

Nepieciešamība uzlabot dzīvos organismus, no kuriem mēs barojam, ir bijusi vienmēr, bet tikai ar teorētisko zināšanu un laboratorijas metožu uzkrāšanos sākās īsts atklājumu uzplūdums. Grūti izlemt, kurš īsti bija paša pirmā apzināti izstrādātā ģenētiski modificētā organisma autors, kaut vai tāpēc, ka mēs saskaramies ar jautājumu par definīcijām, kas ir “apzināti” un kas ir “ģenētiski modificēts” - vai tas nav tā vērts, vispārīgi runājot, sākt skaitīt no pirmo augu un dzīvnieku pieradināšanas aptuveni 10 tūkstošus gadu pirms mūsu ēras?

Vai ar mākslīgās atlases principu formalizēšanu 19. gadsimtā? Vai vismaz kopš radiācijas mutaģenēzes, jau tiešas iejaukšanās genomā, 20. gadsimta sākumā? Un ko lai saka Frederiks Grifits, kurš tālajā 1928. gadā sajauca nekaitīgu, bet dzīvu pneimokoku celmu ar bīstamu, taču nogalināja un atklāja, ka baktērijas spēj uztvert iedzimtu informāciju no vide un izmantot to, pārvēršoties patogēnos?

Ja mēs koncentrējamies uz eksperimentiem, kas labāk atbilst mūsdienu izpratnei par to, kas ir ģenētiskā modifikācija, tad atpakaļskaitīšana ir patvaļīga! – ir vērts atgriezties 1970. gadā, kad Mortons Mandels un Akiko Higa izdomāja, kā ar ķīmisku stimulāciju, piemēram, parasto kalcija hlorīdu, likt baktērijām uzņemt jebkuru DNS no vides, pat ja tās to nevēlas. Šis paņēmiens ievērojami vienkāršoja eksperimentus, un 1972. gadā Stenlija Normana Koena laboratorijā tika iegūtas pirmās baktērijas ar vēlamajām īpašībām. E. coli tika apzināti potēti ar antibiotiku rezistences gēniem, un lielākā daļa pārbaudīto koloniju faktiski ieguva spēju dzīvot un vairoties uz barotnes, kurā tika pievienotas šīs antibiotikas.

Tajā pašā gadā topošais Nobela prēmijas laureāts Pols Bergs un viņa kolēģi izveido pirmo rekombinanto DNS, tas ir, molekulas, kas apvieno dažādu sugu ģenētisko informāciju - piemēram, simian vīrusa SV40, bakteriofāga λ un baktērijas E gēnus. coli. Bet par gēnu inženierijas dzimšanas gadu joprojām tiek uzskatīts 1973. gads, kad mēģenē izveidotās rekombinantās cirkulārās DNS (plazmīdas) tika ievadītas E. coli šūnās un tur veiksmīgi sāka darboties. Kopš tā brīža principā kļuva skaidrs, ka jebkurus patvaļīgi izvēlētus gēnus ir iespējams pārnest no viena organisma uz otru; pārējais bija tehnikas jautājums. Nākamajos 10 gados laboratorijās tika radīti pirmie ģenētiski modificētie dzīvnieki un augi, izstrādātas efektīvas metodes DNS atšifrēšanai un doto secību kopēšanai, apgūtas jaunas gēnu ievadīšanas tehnikas, un perspektīvas bija elpu aizraujošas.

Taču cilvēki ĢMO medicīnā un lauksaimniecībā sāka lietot ne uzreiz (pirmās zāles bija 1982. gadā, bet pirmā lauksaimniecības kultūra – 1992. gadā). Pēc 2013. gada datiem, pasaulē ar ģenētiski modificētiem augiem tika apsēti 174 miljoni hektāru (tas ir vairāk nekā Spānijas, Francijas un Vācijas platība kopā). Tajā pašā laikā to daudzveidība nav liela: lauvas tiesa stādījumu krīt uz kokvilnu, rapsi, soju un kukurūzu, un kopumā laukos tiek audzētas tikai aptuveni 30 ģenētiski modificētu augu sugas - es runāju par sugām, kas aug. bioloģisko sajūtu, tāpēc lielākajai daļai no tiem ir vairākas dažādas modifikācijas. Salīdzinoši lēno jaunu kultūraugu rašanās tempu nosaka to izstrādes un ieviešanas sarežģītība, ko savukārt lielā mērā izraisa sabiedrības bailes, ka ĢMO satur gēnus.
************************
Tas bija fragments no marta grāmatas "Kāds ir nepareizi internetā! Zinātniski pētījumi par strīdīgiem jautājumiem". Vēl viens spožs Asjas Kazančevas darbs tiem, kas vēlas paplašināt savu redzesloku. Grāmata, kas tika iekļauta "2016. gada gaidītāko" sarakstā.

ĢMO definīcija

ĢMO izveides mērķi

ĢMO radīšanas metodes

ĢMO pielietošana

ĢMO – argumenti par un pret

Ģenētiski modificēto organismu priekšrocības

Ģenētiski modificēto organismu briesmas

ĢMO laboratorijas pētījumi

ĢM pārtikas ēšanas sekas cilvēka veselībai

ĢMO drošības pētījumi

Kā pasaulē tiek regulēta ĢMO ražošana un tirdzniecība?

To starptautisko ražotāju saraksts, kuri izmantojuši ĢMO

Ģenētiski modificētas pārtikas piedevas un garšas

Secinājums

Izmantotās literatūras saraksts

ĢMO definīcija

ģenētiski modificēti organismi ir organismi, kuru ģenētiskais materiāls (DNS) ir izmainīts tādā veidā, kas dabā nav iespējams. ĢMO var saturēt jebkura cita dzīva organisma DNS fragmentus.

Ģenētiski modificēto organismu iegūšanas mērķis– sākotnējā donora organisma derīgo īpašību uzlabošana (noturība pret kaitēkļiem, salizturība, raža, kaloriju saturs utt.), lai samazinātu produktu pašizmaksu. Tā rezultātā tagad ir kartupeļi, kas satur zemes baktērijas gēnus, kas nogalina Kolorādo kartupeļu vaboli, sausuma izturīgi kvieši, kuriem ir implantēts skorpiona gēns, tomāti, kuriem ir jūras plekstes gēni, sojas pupas un zemenes, kurām ir gēni. baktērijām.

Transgēnus (ģenētiski modificētus) var saukt par tādiem augu veidiem kurā veiksmīgi funkcionē no citām augu vai dzīvnieku sugām pārstādītais gēns (vai gēni). Tas tiek darīts, lai recipienta augs iegūtu jaunas, cilvēkam ērtas īpašības, paaugstinātu izturību pret vīrusiem, herbicīdiem, kaitēkļiem un augu slimībām. Pārtika, kas iegūta no šīm ģenētiski modificētajām kultūrām, var garšot labāk, izskatīties labāk un kalpot ilgāk.

Arī bieži šādi augi dod bagātīgāku un stabilāku ražu nekā to dabiskie kolēģi.

ģenētiski modificēts produkts- tas ir, kad viena organisma laboratorijā izolēts gēns tiek transplantēts cita organisma šūnā. Lūk, piemēri no Amerikas prakses: lai tomāti un zemenes būtu sala izturīgāki, tajos tiek "implanēti" ziemeļu zivju gēni; lai kukurūzu neapēstu kaitēkļi, to var "potēt" ar ļoti aktīvu gēnu, kas iegūts no čūsku indes.

Starp citu, nejauciet terminus " modificēts" un "ģenētiski modificēts".". Piemēram, modificētajai cietei, kas ir daļa no vairuma jogurtu, kečupu un majonēžu, nav nekāda sakara ar ĢMO produktiem. Modificētās cietes ir cietes, kuras cilvēks ir pārveidojis savām vajadzībām. To var izdarīt vai nu fiziski (temperatūras, spiediena, mitruma, starojuma iedarbība) vai ķīmiski. Otrajā gadījumā tiek izmantotas ķīmiskas vielas, kuras Krievijas Federācijas Veselības ministrija ir apstiprinājusi kā pārtikas piedevas.

ĢMO izveides mērķi

ĢMO attīstību daži zinātnieki uzskata par dabisku dzīvnieku un augu selekcijas attīstību. Citi, gluži pretēji, uzskata, ka gēnu inženierija ir pilnīga atkāpšanās no klasiskās audzēšanas, jo ĢMO nav mākslīgas selekcijas produkts, tas ir, pakāpeniska jaunas organismu šķirnes (šķirnes) vairošanās dabiskās vairošanās ceļā, bet gan faktiski jauns. sugas, kas mākslīgi sintezētas laboratorijā.

Daudzos gadījumos transgēnu augu izmantošana ievērojami palielina ražu. Tiek uzskatīts, ka ar pašreizējo pasaules iedzīvotāju skaitu tikai ĢMO var glābt pasauli no bada draudiem, jo ​​ar ģenētiskās modifikācijas palīdzību ir iespējams palielināt pārtikas ražu un kvalitāti.

Šī viedokļa pretinieki uzskata, ka ar pašreizējo lauksaimniecības tehnoloģiju un lauksaimnieciskās ražošanas mehanizācijas līmeni jau esošās augu šķirnes un dzīvnieku šķirnes, kas iegūtas klasiskā veidā, spēj pilnībā nodrošināt planētas iedzīvotājus ar kvalitatīvu pārtiku (problēma iespējamo pasaules badu izraisa tikai sociālpolitiski iemesli, un tāpēc to var atrisināt nevis ģenētiķi, bet gan valstu politiskās elites.

ĢMO veidi

Augu gēnu inženierijas pirmsākumi meklējami 1977. gada atklājumā, kas ļāva augsnes mikroorganismu Agrobacterium tumefaciens izmantot kā līdzekli potenciāli noderīgu svešzemju gēnu ievadīšanai citos augos.

Pirmie ģenētiski modificēto lauksaimniecības augu lauka izmēģinājumi, kuru rezultātā tika izveidots pret vīrusu slimībām izturīgs tomāts, tika veikti 1987. gadā.

1992. gadā Ķīnā sāka audzēt tabaku, kas "nebaidījās" no kaitīgiem kukaiņiem. 1993. gadā pasaules veikalu plauktos tika atļauti ģenētiski modificētie produkti. Bet modificēto produktu masveida ražošanas sākums tika noteikts 1994. gadā, kad Amerikas Savienotajās Valstīs parādījās tomāti, kas transportēšanas laikā nebojājās.

Līdz šim ĢMO produkti aizņem vairāk nekā 80 miljonus hektāru lauksaimniecības zemes un tiek audzēti vairāk nekā 20 valstīs visā pasaulē.

ĢMO ietver trīs organismu grupas:

ģenētiski modificēti mikroorganismi (GMM);

ģenētiski modificēti dzīvnieki (GMF);

ģenētiski modificētie augi (GMP) ir visizplatītākā grupa.

Mūsdienās pasaulē ir vairāki desmiti ĢM kultūraugu līniju: sojas pupas, kartupeļi, kukurūza, cukurbietes, rīsi, tomāti, rapsis, kvieši, melone, cigoriņi, papaija, skvošs, kokvilna, lini un lucerna. Masveidā audzētas ĢM sojas pupiņas, kas ASV jau ir aizstājušas parastās sojas pupiņas, kukurūzu, rapšu sēklas un kokvilnu. Transgēno augu stādījumu skaits nepārtraukti palielinās. 1996.gadā pasaulē ar transgēnajām augu šķirnēm bija apsēti 1,7 miljoni hektāru, 2002.gadā šis rādītājs sasniedza 52,6 miljonus hektāru (no tiem 35,7 miljoni jau bija 91,2 miljoni hektāru labības, 2006.gadā - 102 miljoni hektāru).

2006. gadā ĢM kultūras tika audzētas 22 valstīs, tostarp Argentīnā, Austrālijā, Kanādā, Ķīnā, Vācijā, Kolumbijā, Indijā, Indonēzijā, Meksikā, Dienvidāfrikā, Spānijā un ASV. Galvenie ĢMO saturošu produktu ražotāji pasaulē ir ASV (68%), Argentīna (11,8%), Kanāda (6%), Ķīna (3%). Vairāk nekā 30% no visām pasaulē audzētajām sojas pupiņām, vairāk nekā 16% kokvilnas, 11% rapšu (eļļas augs) un 7% kukurūzas tiek ražoti, izmantojot gēnu inženieriju.

Krievijas Federācijas teritorijā nav neviena hektāra, kas būtu apsēts ar transgēniem.

ĢMO radīšanas metodes

ĢMO radīšanas galvenie posmi:

1. Izolēta gēna iegūšana.

2. Gēna ievadīšana vektorā pārnešanai uz organismu.

3. Vektora ar gēnu pārnese modificētā organismā.

4. Ķermeņa šūnu transformācija.

5. Ģenētiski modificēto organismu atlase un sekmīgi nemodificēto iznīcināšana.

Gēnu sintēzes process pašlaik ir ļoti labi attīstīts un pat lielā mērā automatizēts. Ir speciālas ar datoriem aprīkotas ierīces, kuru atmiņā glabājas dažādu nukleotīdu secību sintēzes programmas. Šāds aparāts sintezē DNS segmentus līdz 100-120 slāpekļa bāzēm garumā (oligonukleotīdus).

Lai vektorā ievietotu gēnu, tiek izmantoti restrikcijas enzīmi un ligāzes. Ar restrikcijas enzīmu palīdzību gēnu un vektoru var sagriezt gabalos. Ar ligāžu palīdzību šādus gabalus var “salīmēt”, savienot citā kombinācijā, konstruējot jaunu gēnu vai iekļaujot to vektorā.

Gēnu ievadīšanas paņēmiens baktērijās tika izstrādāts pēc tam, kad Frederiks Grifits atklāja baktēriju transformācijas fenomenu. Šīs parādības pamatā ir primitīvs dzimumprocess, ko baktērijās pavada nelielu nehromosomu DNS fragmentu, plazmīdu apmaiņa. Plazmīdu tehnoloģijas veidoja pamatu mākslīgo gēnu ievadīšanai baktēriju šūnās. Transfekcijas process tiek izmantots, lai sagatavoto gēnu ievada augu un dzīvnieku šūnu iedzimtajā aparātā.

Ja tiek modificēti vienšūnu organismi vai daudzšūnu šūnu kultūras, tad šajā posmā sākas klonēšana, tas ir, to organismu un to pēcteču (klonu) atlase, kas ir modificēti. Ja uzdevums ir iegūt daudzšūnu organismus, tad šūnas ar izmainītu genotipu izmanto augu veģetatīvā pavairošanā vai ievada surogātmātes blastocistās, ja runa ir par dzīvniekiem. Rezultātā piedzimst mazuļi ar izmainītu vai nemainīgu genotipu, starp kuriem atlasa un savā starpā krusto tikai tos, kas uzrāda gaidāmās izmaiņas.

ĢMO pielietošana

ĢMO izmantošana zinātniskiem nolūkiem.

Pašlaik ģenētiski modificētie organismi tiek plaši izmantoti fundamentālajos un lietišķajos zinātniskajos pētījumos. Ar ĢMO palīdzību tiek pētīti noteiktu slimību (Alcheimera slimība, vēzis) attīstības modeļi, novecošanās un atjaunošanās procesi, funkcionēšana. nervu sistēma, tiek risinātas vairākas citas aktuālas bioloģijas un medicīnas problēmas.

ĢMO izmantošana medicīniskiem nolūkiem.

Ģenētiski modificēti organismi lietišķajā medicīnā tiek izmantoti kopš 1982. gada. Šogad kā medikaments reģistrēts cilvēka insulīns, kas ražots, izmantojot ģenētiski modificētas baktērijas.

Notiek darbs pie ģenētiski modificētu augu radīšanas, kas ražo vakcīnu sastāvdaļas un medikamentus pret bīstamām infekcijām (mēri, HIV). Proinsulīns, kas iegūts no ģenētiski modificētas saflora, ir klīnisko pētījumu stadijā. Pret trombozes zāles, kuru pamatā ir olbaltumvielas no transgēnu kazu piena, ir veiksmīgi pārbaudītas un apstiprinātas lietošanai.

Strauji attīstās jauna medicīnas nozare gēnu terapija. Tas ir balstīts uz ĢMO veidošanas principiem, bet cilvēka somatisko šūnu genoms darbojas kā modifikācijas objekts. Pašlaik gēnu terapija ir viena no galvenajām noteiktu slimību ārstēšanas metodēm. Tātad jau 1999. gadā katrs ceturtais bērns, kurš cieš no SCID (smags kombinēts imūndeficīts), tika ārstēts ar gēnu terapiju. Gēnu terapiju papildus izmantošanai ārstēšanā tiek ierosināts izmantot arī novecošanās procesa palēnināšanai.