- ГМО, Генетически модифицированные организмы, или как их по другому называют - трансгенные организмы — это организмы (микроорганизмы, растения, животные), геном которых был искусственно и целенаправленно изменен ( модифицирован) введением определенных генов другого живого организма, методами генной инженерии.
На данный момент существует множество вопросов и разногласий по поводу использования трансгенных организмов или же их употребление в пищу. Однако, с научной точки зрения, большой опасности они не предоставляют, ведь создание таких организмов направлено на улучшения жизни людей.
Методы создания трансгенных растений, животных и микроорганизмов
- Для создания трансгенных растений используют метод переноса гена в растительную клетку, который в свою очередь подразделяется на физические и биологические.
К физическим методам относятся:
- Агробактериальная трансформация;
- Электропорация;
- Микроинъекция ДНК;
- Агроинфильтрация;
- Бомбардировка микрочастицами;
- Использование вирусных векторов
К биологическим методам относится упаковка в липосомы. Данный метод применяется для введения нуклеиновых кислот (ДНК или РНК) в культивируемые животные клетки и растительные протопласты.
- Для создания трансгенных животных необходимы более сложные методики, основанные на использовании половых клеток и конкретном введении в них чужеродной трансгенной ДНК.
Первым методом является микроинъекции ДНК в оплодотворённую яйцеклетку. Он основан на использовании и оплодотворении яйцеклеток, при этом чужеродная ДНК вводится непосредственно в мужское ядро, которое после оплодотворения становится более крупным, чем женское.
Второй метод - эмбриональный способ клонирования. В данном случае используют плюрипотентные стволовые клетки, и встраивают в определённый сайт несущественно гена трансген. После чего, изменённые трансгенные клетки культивируют на питательной среде и используют для появления трансгенных животных.
Третий и последний метод создания трансгенных животных - клонирования с помощью переноса ядра. В его основе лежит использование соматических и половых клеток, при этом ядро из соматической клетки вносят в яйцеклетку. Развеивающийся эмбрион вносят в полость матки «суррогатной» матери. Именно основывая на этом методе была получена всеми известная овечка Долли.
- Для создания трансгенных микроорганизмов (бактерий, вирусов) используют методы непосредственного внедрения необходимого гена в бактерии.
Основным методом является использование векторных молекул ДНК, способных переносить содержащиеся в них гены в клетку, где эти молекулы реплицируются автономно или после интеграции с геномом.
Применение трансгенных растений, животных и микроорганизмов
- Создание трансгенных растений в настоящее время развивается по следующим направлениям:
- Получение сортов сельскохозяйственных культур с более высокой урожайностью
- Получение сельскохозяйственных культур, дающих несколько урожаев в год.
- Создание сортов сельскохозяйственных культур, токсичных для некоторых видов вредителей.
- Создание сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к гербицидам.
- Создание сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к неблагоприятным климатическим условиям
- Создание сортов растений, способных синтезировать некоторые белки животного происхождения.
- Генетическая трансформация растений позволяет изучать действие генов в ходе развития растения и других биологических процессов.
- Создание трансгенных животных в настоящее время развивается по следующим направлениям:
- Использование животных в качестве научных моделей. Регулируемые системы экспрессии трансгенов дают возможность исследовать тонкие механизмы воздействия продуктов того или иного гена на физиологию и эмбриональное развитие животных.
- Использование животных в качестве моделей для изучения болезней человека. В настоящее время изучаются такие болезни как: Альцгеймер; артрит; мышечная дистрофия; наследственная гипертония; дисфункция эндокринной системы; генетические патологии сердца и другие.
- Использование животных в качестве источников для производства фармацевтических препаратов. Например, большое количество белков можно получать из молока трансгенных животных, несущих человеческие гены, ответственные за выработку определенного протеина, под контролем промоторов, специфичных для молочных желез.
- Использование животных в качестве источников ксенотрансплантантов. Данная цель способствует улучшению процессов трансплантации и решение вопроса о нехватки органов для пересадок.
- Использование животных в качестве источников пищи.
- Создание трансгенных микроорганизмов в настоящее время развивается по следующим направлениям:
- Использование микроорганизмов в медицине, именно получение путём микробного синтеза антибиотиков, гормонов и ферментов.
- Использование микроорганизмов в химической промышленности, так они способны синтезировать целый ряд ценных веществ.
Трансгенные растения сейчас
Сегодня в России разрешенными являются 17 линий трансгенных растений (созданы в США, Франции, Германии, России):
• 6 линий кукурузы;
• 3 линии сои;
• 4 линии картофеля;
• 2 линии риса;
• 2 линии сахарной свеклы.
Трансгенные животные сейчас
ГМ-животные впервые были получены еще в начале 80-х годов прошлого века. Однако до сих пор используются в основном в научных и медицинских целях.
- Британская компания выпустила в дикую природу трансгенных самцов малярийного комара Aedes aegypti. Они не кусали людей и не являлись переносчиками болезни, но спаривались с самками, при этом потомство погибало на стадии личинки. На экспериментальных участках численность комаров удалось сократить на 80–90%.
- Первые генетически модифицированные рыбки Danio rerio и медака появились в продаже в 2003 году сначала на Тайване и в других азиатских странах, затем в США. Рыбки несут гены зеленого, красного или желтого флуоресцентных белков, полученные от медуз и анемонов, и имеют яркие узоры на спинном плавнике.
- Китайские ученые вывели трансгенных коров, молоко которых содержит человеческий белок лизоцим.
- Зеленые свинки были получены генными инженерами Тайваня. Поросята светятся зеленым в темноте и имеют изумрудный отлив кожи и глаз при дневном свете. Основная цель их выведения, по заявлениям исследователей, — возможность визуального наблюдения за развитием тканей при пересадке стволовых клеток.
- Японские биотехнологи получили линии тутового шелкопряда Bombyx mori, производящие натуральный шелк, флуоресцирующий в ультра-фиолетовых лучах.
Заключение
На данный момент сложно в полной мере оценить значение генной инженерии и создание трансгенных растений для будущего человечества. К сожалению, в настоящее время нет точных экспериментальных данных, которые бы четко указывали вред ГМО. Также не существует экспериментальных данных, которые бы однозначно подтверждали их безопасность для человека и экологии. Однако, приведённый выше аргументы, возможно, дали вам тему для размышления или же вы смогли поменять свою точку зрения в ту или иную сторону.