В течение многих лет люди изменяли геномы растений и животных, используя традиционные методы размножения. Искусственный отбор по определенным, признакам привел к появлению различных организмов, от сладкой кукурузы до безволосых кошек.
Но этот искусственный отбор, при котором организмы, проявляющие специфические признаки, отбираются для размножения последующих поколений, ограничивался естественными вариациями.
В последние десятилетия, однако, достижения в области генной инженерии позволили точно контролировать генетические изменения, внесенные в организм.
Сегодня мы можем включить новые гены из одного вида в совершенно не связанные виды путем генной инженерии, оптимизации сельскохозяйственных показателей или содействия производству ценных фармацевтических веществ. Растения, сельскохозяйственные животные и почвенные бактерии - это одни из наиболее ярких примеров организмов, подвергшихся генной инженерии.
Текущее использование генетически модифицированных организмов
Сельскохозяйственные растения - это один из наиболее часто цитируемых примеров генетически модифицированных организмов (ГМО).
Некоторыми преимуществами генной инженерии в сельском хозяйстве являются повышение урожайности, снижение затрат на производство продуктов питания или лекарств, снижение потребности в пестицидах, улучшение состава питательных веществ и качества продуктов питания, устойчивость к вредителям и болезням, повышение продовольственной безопасности и получение медицинских выгод для растущего населения мира.
Достигнут также прогресс в разработке культур, которые созревают быстрее и переносят алюминий, бор, соль, засуху, мороз и другие стрессовые факторы окружающей среды, что позволяет растениям расти в условиях, в которых они не могли бы процветать иначе.
Другие области применения включают производство непротеиновых (биопластичных) или непромышленных (декоративных растений) продуктов.
Ряд животных также был генетически модифицирован для увеличения продуктивности и снижения восприимчивости к болезням. Например, лосось был сконструирован так, чтобы расти больше и быстрее созревать, а скот был улучшен, чтобы продемонстрировать устойчивость к болезни коровьего бешенства.
Фармацевтическая промышленность является еще одним рубежом для использования ГМО. В 1986 году человеческий гормон роста был первым белковым фармацевтическим препаратом, изготовленным из растений, а в 1989 году было получено первое антитело.
Обе исследовательские группы использовали табак, который с тех пор доминирует в отрасли как наиболее интенсивно изучаемый и использующий виды растений для экспрессии чужеродных генов. С 2003 года несколько видов антител, вырабатываемых в растениях, прошли клинические испытания.
Использование генетически модифицированных животных также было необходимым в медицинских исследованиях. Трансгенные животные обычно разводят, чтобы нести человеческие гены или мутации в определенных генах, что позволяет изучать прогрессию и генетические детерминанты различных заболеваний.
Потенциальные применения ГМО
Многие отрасли выиграют от дополнительных исследований ГМО. Например, число микроорганизмов рассматриваются как будущие чистые топлива производителей и биоразлагатели. Кроме того, когда-нибудь генетически модифицированные растения могут быть использованы для производства рекомбинантных вакцин.
Фактически, концепция пероральной вакцины, выраженной в растениях (фруктах и овощах) для непосредственного употребления отдельными лицами, рассматривается в качестве возможного решения проблемы распространения болезней в слаборазвитых странах, что значительно уменьшило бы расходы, связанные с проведением крупно - масштабных вакцинаций.
В настоящее время ведутся разработки вакцин-кандидатов растительного происхождения для картофеля и салата для вируса гепатита В, энтеротоксигенной кишечной палочки и вирус Норуолка.
Ученые изучают производство других коммерчески ценных белков в растениях, таких как белок шелка паука и полимеры, которые используются в хирургии или замене тканей.
Генетически модифицированные животные даже использовались для выращивания тканей для трансплантации и органов для трансплантации человека. Концепция называется ксенотрансплантацией.
Разнообразие применений ГМО дает ряд преимуществ для людей. Но многие также беспокоятся о потенциальных рисках.