Генная модификация. Научное определение ГМО

Генети́чески модифици́рованный органи́зм (ГМО ) - организм , генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии . Это определение может применяться для растений, животных и микроорганизмов. Всемирная организация здравоохранения даёт более узкое определение, согласно которому генетически модифицированные организмы - это организмы, чей генетический материал (ДНК) был изменен, причём такие изменения были бы невозможны в природе в результате размножения или естественной рекомбинации .

Генетические изменения, как правило, производятся в научных или хозяйственных целях. Генетическая модификация отличается целенаправленным изменением генотипа организма в отличие от случайного, характерного для естественного и искусственного мутационного процесса.

Основным видом генетической модификации в настоящее время является использование трансгенов для создания трансгенных организмов .

В сельском хозяйстве и пищевой промышленности под ГМО подразумеваются только организмы, модифицированные внесением в их геном одного или нескольких трансгенов .

Специалистами получены научные данные об отсутствии повышенной опасности продуктов из генетически модифицированных организмов как таковых по сравнению с традиционными продуктами .

Цели создания ГМО [ | ]

Использование как отдельных генов различных видов, так и их комбинаций в создании новых трансгенных сортов и линий является частью стратегии FAO по характеризации, сохранению и использованию генетических ресурсов в сельском хозяйстве и пищевой промышленности .

Исследование 2012 года (основанное в том числе на отчётах компаний-производителей семян) использования трансгенных сои, кукурузы, хлопка и канолы в 1996-2011 годах показало, что устойчивые к гербицидам культуры оказываются более дешёвыми в выращивании и в ряде случаев более урожайными. Культуры содержащие инсектицид давали больший урожай, особенно в развивающихся странах, где использовавшиеся до этого пестициды были малоэффективными. Также устойчивые к насекомым культуры оказывались более дешёвыми в выращивании в развитых странах . По данным метаанализа , проведённого в 2014 году, урожайность ГМО-сельхозкультур за счёт снижения потерь от вредителей на 21,6 % выше, чем у немодифицированных, при этом расход пестицидов ниже на 36,9 %, затраты на пестициды снижаются на 39,2 %, а доходы сельхозпроизводителей повышаются на 68,2 % .

Методы создания ГМО [ | ]

Основные этапы создания ГМО:

Методы осуществления каждого из этих этапов составляют в совокупности .

Процесс синтеза генов в настоящее время разработан очень хорошо и даже в значительной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжённые ЭВМ, в памяти которых закладывают программы синтеза различных нуклеотидных последовательностей. Такой аппарат синтезирует отрезки ДНК длиной до 100-120 азотистых оснований (олигонуклеотиды).

Если модификации подвергаются одноклеточные организмы или культуры клеток многоклеточных, то на этом этапе начинается клонирование , то есть отбор тех организмов и их потомков (клонов), которые подверглись модификации. Когда же поставлена задача получить многоклеточные организмы, то клетки с изменённым генотипом используют для вегетативного размножения растений или вводят в бластоцисты суррогатной матери, когда речь идёт о животных. В результате рождаются детёныши с изменённым или неизменным генотипом , среди которых отбирают и скрещивают между собой только те, которые проявляют ожидаемые изменения.

Применение [ | ]

В исследованиях [ | ]

В настоящее время генетически модифицированные организмы широко используются в фундаментальных и прикладных научных исследованиях. С помощью генно-модифицированных организмов исследуются закономерности развития некоторых заболеваний (болезнь Альцгеймера , рак) , процессы старения и регенерации , изучается функционирование нервной системы , решается ряд других актуальных проблем биологии и современной медицины .

В медицине и фармацевтической промышленности [ | ]

Генетически модифицированные организмы используются в прикладной медицине с 1982 года . В этом году зарегистрирован в качестве лекарства генно-инженерный человеческий инсулин , получаемый с помощью генетически модифицированных бактерий . В настоящее время фармацевтическая промышленность выпускает большое количество лекарственных средств на основе рекомбинантных белков человека: такие белки производят генетически модифицированные микроорганизмы, либо генетически модифицированные клеточные линии животных. Генетическая модификация в данном случае заключается в том, что в клетку интродуцируется ген белка человека (например, ген инсулина, ген интерферона, ген бета-фоллитропина). Эта технология позволяет выделять белки не из донорской крови, а из ГМ-организмов, что снижает риск инфицирования препаратов и повышает чистоту выделенных белков. Ведутся работы по созданию генетически модифицированных растений, продуцирующих компоненты вакцин и лекарств против опасных инфекций (чумы , ВИЧ ). На стадии клинических испытаний находится проинсулин, полученный из генетически модифицированного сафлора . Успешно прошло испытания и одобрено к использованию лекарство против тромбозов на основе белка из молока трансгенных коз .

В сельском хозяйстве [ | ]

Генная инженерия используется для создания новых сортов растений, устойчивых к неблагоприятным условиям среды и вредителям , обладающих лучшими ростовыми и вкусовыми качествами.

Проходят испытания генетически модифицированные сорта лесных пород со значительным содержанием целлюлозы в древесине и быстрым ростом .

Однако, некоторые компании устанавливают ограничения на использование продаваемых ими генетически модифицированных семян, запрещая высеивание самостоятельно полученных семян. Для этого используются юридические ограничения типа контрактов, патентов или лицензирования семян . Также для подобных ограничений одно время прорабатывались технологии (GURT), которые так и не использовались в коммерчески доступных ГМ-линиях . Технологии GURT либо делают стерильным выращенные семена (V-GURT), либо требуют особых химических веществ для проявления внесённого с помощью модификации свойства (T-GURT). При этом стоит отметить, что в сельском хозяйстве широко применяются гибриды F1 , которые, как и ГМО-сорта, требуют ежегодной закупки семенного материала. Некоторые продукты содержат ген, приводящий к стерильности пыльцы, например, ген барназы , полученный из бактерии Bacillus amyloliquefaciens .

С 1996 года, когда началось выращивание ГМ-растений, площади, занятые ГМ-культурами, выросли до 175 млн гектаров в 2013 году (более 11 % от всех мировых посевных площадей). Такие растения выращиваются в 27 странах, особенно широко - в США, Бразилии, Аргентине, Канаде, Индии, Китае , при этом, начиная с 2012 года, производство ГМ-сортов развивающимися странами превысило производство в промышленно развитых государствах . Из 18 миллионов фермерских хозяйств, выращивающих ГМ-культуры, более 90 % приходится на малые хозяйства в развивающихся странах .

На 2013 год, в 36 странах, регулирующих использование ГМ-культур, было выдано 2833 разрешения на использование таких культур, из них 1321 - для употребления в пищу, и 918 - на корм скоту. Всего на рынок допущено 27 ГМ-культур (336 сортов), основными культурами являются: соя, кукуруза, хлопок, канола , картофель . Из применяемых ГМ-культур подавляющее большинство площадей занимают культуры, устойчивые к гербицидам, насекомым-вредителям или культуры с комбинацией этих свойств .

В животноводстве [ | ]

Методом генного редактирования удалось создать свиней, которые потенциально устойчивы к африканской свиной чуме . Изменение пяти «букв» в коде ДНК гена RELA у выращиваемых на фермах животных, позволило получить вариант гена, который, предположительно защищает их диких сородичей: бородавочников и кустарниковых свиней от этого заболевания .

Другие направления [ | ]

Разрабатываются генетически модифицированные бактерии, способные производить экологически чистое топливо .

В 2003 году на рынке появилась GloFish - первый генетически модифицированный организм, созданный с эстетическими целями, и первое домашнее животное такого рода. Благодаря генной инженерии популярная аквариумная рыбка Данио рерио получила несколько ярких флуоресцентных цветов.

В 2009 году выходит в продажу ГМ-сорт розы «Applause» с цветами "синего цвета" (на самом деле они сиреневые) .

Безопасность [ | ]

Появившаяся в начале 1970-х годов технология (en:Recombinant DNA) открыла возможность получения организмов, содержащих инородные гены (генетически модифицированных организмов). Это вызвало обеспокоенность общественности и положило начало дискуссии о безопасности подобных манипуляций .

Первым документом, которым регулировалась деятельность по производству и обращению с гмо-материалами на территории Евросоюза стала Директива 90/219/ЕЕС «Об ограниченном использовании генетически изменённых микроорганизмов» .

На вопрос о безопасности продуктов из генетически модифицированных организмов Всемирная организация здравоохранения отвечает о невозможности общих утверждений об опасности или безопасности таких продуктов, но о необходимости отдельной оценки в каждом случае, так как разные генетически модифицированные организмы содержат разные гены. Также ВОЗ считает, что доступные на международном рынке гм-продукты проходят проверки безопасности и употреблялись в пищу популяциями целых стран без отмеченных эффектов, и соответственно вряд ли могут представлять опасность для здоровья .

В настоящее время специалистами получены научные данные об отсутствии повышенной опасности продуктов из генетически модифицированных организмов в сравнении с продуктами, полученными из организмов, выведенных традиционными методами . Как отмечается в докладе 2010 года Генерального Директората Европейской комиссии по науке и информации :

Главный вывод, вытекающий из усилий более чем 130 научно-исследовательских проектов, охватывающих 25 лет исследований и проведённых с участием более чем 500 независимых исследовательских групп, состоит в том, что биотехнологии и, в частности, ГМО как таковые не более опасны, чем, например, традиционные технологии селекции растений

В 2012 году в журнале Nature была опубликована статья о долгосрочном использовании ГМ-культур, производящих инсектицидные белки, и не требующих дополнительной обработки инсектицидами. Это естественным образом увеличивало популяцию хищных насекомых, и значительно сокращало число вредных насекомых .

Обзор 1783 публикаций на тему ГМО с выводом: никаких особенных рисков они не несут .

Регулирование [ | ]

В некоторых странах создание, производство, применение продукции с использованием ГМО подлежит государственному регулированию. В том числе и в России, где исследовано и одобрено к применению несколько видов трансгенных продуктов.

До 2014 года в России ГМО можно было выращивать только на опытных участках, был разрешён ввоз некоторых сортов (не семян) кукурузы, картофеля, сои, риса и сахарной свёклы (всего 22 линии растений). С 1 июля 2014 г. должно было вступить в силу Постановление Правительства Российской Федерации от 23 сентября 2013 г. № 839 «О государственной регистрации генно-инженерно-модифицированных организмов, предназначенных для выпуска в окружающую среду, а также продукции, полученной с применением таких организмов или содержащей такие организмы» . 16 июня 2014 года Правительством РФ принято постановление № 548 о переносе срока вступления в силу постановления № 839 на 3 года, то есть на 1 июля 2017 года .

В феврале 2015 года в Госдуму внесен законопроект о запрете на выращивание ГМО в России , который был принят в первом чтении в апреле 2015 . Запрет не касается использования генномодифицированных организмов (ГМО) для проведения экспертиз и научно-исследовательских работ. Согласно законопроекту, правительство сможет запрещать ввоз в Россию генно-модифицированных организмов и продукции по результатам мониторинга их воздействия на человека и окружающую среду . Импортёры генно-модифицированных организмов и продукции будут обязаны пройти регистрационные процедуры. За использование ГМО с нарушением разрешённого вида и условий использования предусматривается административная ответственность: штраф на должностных лиц предлагается установить в размере от 10 тысяч до 50 тысяч рублей; на юридических лиц - от 100 до 500 тысяч рублей.

Список ГМО, одобренных в России для использования , в том числе в качестве пищи населением :

Общественное мнение [ | ]

Как показывают опросы общественного мнения, общество в целом не слишком осведомлено об основах биотехнологии. Большинство верит утверждениям типа: Обычные томаты не содержат генов, в отличие от трансгенных томатов .

По мнению молекулярного биолога Энн Гловер , противники ГМО страдают «формой умственного помешательства». Выражения А. Гловер привели к её отставке с поста главного научного консультанта Европейской Комиссии .

В 2016 году более 120 нобелевских лауреатов (большинство из которых медики, биологи и химики) подписали письмо с призывом к Greenpeace , Организации Объединённых Наций и правительствам всего мира прекратить борьбу с генетически модифицированными организмами .

ГМО и религия [ | ]

В соответствии с заключением иудаистского Ортодоксального Союза, генетические модификации не влияют на кошерность продукта .

См. также [ | ]

Примечания [ | ]

1. ВОЗ | Часто задаваемые вопросы по генетически модифицированным продуктам питания (неопр.) . www.who.int. Проверено 24 марта 2017.
2. genetically modified organism // Glossary of biotechnology for food and agriculture: a revised and augmented edition of the glossary of biotechnology and genetic engineering. Rome, 2001, FAO, ISSN 1020-0541
3. European Commission Directorate-General for Research and Innovation; Directorate E - Biotechnologies, Agriculture, Food; Unit E2 - Biotechnologies (2010) p.16
4. What is agricultural biotechnology? // The state of food and agriculture 2003-2004: The state of food and agriculture 2003-2004. Agricultural Biotechnology. FAO Agriculture Series № 35. (2004)
5. Лещинская И. Б. Генетическая инженерия (рус.) (1996). Проверено 4 сентября 2009. Архивировано 21 января 2012 года.
6. Brookes G, Barfoot P. The global income and production effects of genetically modified (GM) crops 1996-2011.GM Crops Food. 2012 Oct-Dec;3(4):265-72.
7. Klümper, Wilhelm; Qaim, Matin (2014). “A Meta-Analysis of the Impacts of Genetically Modified Crops” . PLoS ONE . 9 (11): –111629. DOI :10.1371/journal.pone.0111629 . Проверено 2015-12-24 .
8. Trait Introduction Method: Agrobacterium tumefaciens-mediated plant transformation
9. Microparticle bombardment of plant cells or tissue
10. Safety of Genetically Engineered Foods: Approaches to Assessing Unintended Health Effects (2004)
11. Jeffrey Green,Thomas Ried. Genetically Engineered Mice for Cancer Research: Design, Analysis, Pathways, Validation and Pre-clinical Testing. Springer, 2011
12. Patrick R. Hof,Charles V. Mobbs. Handbook of the neuroscience of aging. p537-542
13. Cisd2 deficiency drives premature aging and causes mitochondria-mediated defects in mice//Genes & Dev. 2009. 23: 1183-1194
14. Инсулин растворимый [человеческий генно-инженерный] (Insulin soluble ): инструкция, применение и формула
15. История развития биотехнологии (рус.) (недоступная ссылка) . Проверено 4 сентября 2009. Архивировано 12 июля 2007 года.
16. Zenaida Gonzalez Kotala. UCF professor develops vaccine to protect against black plague bioterror attack (англ.) (30 July 2008). Проверено 3 октября 2009. Архивировано 21 января 2012 года.
17. Получение препарата против ВИЧ из растений (рус.) (1 апреля 2009, 12:35). Проверено 4 сентября 2009. Архивировано 21 января 2012 года.
18. Инсулин из растений проходит испытания на людях (рус.) (недоступная ссылка - история ) . Membrana (12 января 2009). Проверено 4 сентября 2009.
19. Ирина Власова. Американским пациентам сделают козу (рус.) (недоступная ссылка) (11 февраля 2009, 16:22). Проверено 4 сентября 2009. Архивировано 6 апреля 2009 года.
20. Matt Ridley. Genome: The Autobiography of a Species In 23 Chapters.HarperCollins, 2000, 352 pages
21. The Mission Impossible of Genetic Redesign For Longevity
22. Элементы - новости науки: Трансгенный хлопок помог китайским крестьянам победить опасного вредителя
23. И поросла Россия трансгенными берёзками… | Наука и техника | Наука и технологии России Архивная копия от 19 февраля 2009 на Wayback Machine
24. Monsanto Seed Saving and Legal Activities
25. Caleb Garling (San Francisco Chronicle), Monsanto seed suit and software patents // SFGate, February 23, 2013: «company’s genetically modified and pesticide-resistant seeds, which are patent-protected. .. Monsanto uses a similar strategy with its seeds. Farmers license their use; technically, they don’t buy them.»
26. Are GM plants fertile, or do farmers have to buy new seeds every year? // EuropaBio: "All GM plants commercialized are as fertile as their conventional counterparts."
27. GM Events with Male sterility
28. Gene: barnase
29. ISAAA Brief 46-2013: Executive Summary. Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2013 Архивная копия от 22 февраля 2014 на Wayback Machine // ISAAA
30. Общая площадь посевов генно-модифицированных культур в 1,5 раза превышает территорию США // ИноСМИ, по материалам «Mother Jones», США, 26/02/2013
31. , slide 4-5
32. Pigs" genetic code altered in bid to tackle deadly virus
33. Simon G. Lillico, Chris Proudfoot, Tim J. King, Wenfang Tan, Lei Zhang, Rachel Mardjuki, David E. Paschon, Edward J. Rebar, Fyodor D. Urnov, Alan J. Mileham, David G. McLaren, C. Bruce A. Whitelaw.(2016). Mammalian interspecies substitution of immune modulatory alleles by genome editing. Scientific Reports,; 6: 21645 DOI :10.1038/srep21645
34. Super-biofuel cooked up by bacterial brewers - tech - 08 December 2008 - New Scientist
35. MEMBRANA | Мировые новости | В Японии стартуют продажи настоящих синих роз
36. Б. Глик, Дж. Пастернак. Молекулярная биотехнология = Molecular Biotechnology. - М. : Мир, 2002. - С. 517. - 589 с. - ISBN 5-03-003328-9 .
37. Berg P et. al. Science, 185, 1974 , 303 .
38. Breg et al., Science, 188, 1975 , 991-994 .

Генетически модифицированный организм или сокращенно ГМО - это живой или растительный организм, генотип которого был изменён при помощи методов генной инженерии с целью создания новых свойств организма. Подобные изменения сегодня производятся практически повсеместно в области создания продуктов питания в хозяйственных целях, реже в научных целях.

Генетическая модификация отличается целенаправленным конструированием генотипа организма, что в отличие от случайного, характерного для природного и искусственного мутагенеза.

Распространенным видом генетического изменения на сегодняшний день является внедрение трансгенов с целью трансгенных организмов.

Ввиду генетических модификаций корни кассавы (Manihot esculenta, семейство молочайных), главнейшего сырья для приготовления пищи многих миллионов африканцев, увеличились примерно в 2,6 раза. Американские генетики, проделав вышеуказанную модификацию, рассчитывают, что модифицированная маниока (кассава) будет решением проблемы голода в десятках стран Африки.
Профессор Р. Сайр и его команда - молекулярные биологи из университета Огайо - изъяли ген кишечной палочки, который регулирует синтез крахмала, и вживили его трём побегам кассавы.
Сэйр комментирует: маниока обладает практически таким же геном, но его бактериальная версия приблизительно в 100 крат активнее.
В итоге модифицированная маниока, которая была взращена в оранжерее, обладает укрупненными клубневидными корнями (200 г., тогда как у обычной кассавы 75 г.). Также увеличилось количество корней (с 7 до 12) и листьев (с 90 до 125).
Как корни так и листья кассавы можно употреблять в пищу. Маниока служит главнейшим сырьем для приготовления пищи у 40% африканцев, а ее корень регулярно употребляют в пищу около 600 млн. человек.
Однако, Сэйр заметил, что крупные размеры не обеспечивают соразмерную энергетическую ценность продукта. И ГМ-растения пока еще необходимо быстро перерабатывать сразу же после извлечения из земли, т.к. корни и листья не переработанной должным образом кассавы обладают веществом, которое провоцирует синтез цианида.

Ученые Калифорнийского университета в Окленде получили специфическую фотопленку из ГМО -бактерий.

New Scientist пишет, что в ходе исследований группа ученых Криса Войта, использовала кишечную палочку (Escherichia coli), которой для выживания не нужен солнечный свет. Для придания Escherichia coli необходимых свойств, исследователи внедрили в мембрану клетки кишечной палочки генетический материал сине-зеленой водоросли. В итоге Escherichia coli стала реагировать на красный свет.

После этого колонию бактерий с генетически модифицированным геномом поместили в среду со специфическими молекулами-индикаторами. При воздействии на данную "биофотопленку" красным светом дезактивируется один из генов Escherichia coli, что провоцирует изменение цвета молекул-индикаторов. В итоге, изменяя состояние микроорганизмов на конкретных местах фотопленки, можно получить монохромное изображение. При этом ввиду микроскопических размеров микроорганизмов, рисунок обладает невероятным разрешением - около 100 000 000 пикселей на дюйм в квадрате. Однако на получение квадратного дюйма рисунка затрачивается около 4 часов.

Ученые полагают, что их достижение скорее всего не будет применяться в области обычной фотографии. Однако данные опыты могут спровоцировать появление нанофактур, способных создавать какие-либо вещества конкретно на тех участках, куда падает свет.

Сообщество американских ученых решило запатентовать первый в истории искуственно синтезированный живой организм. Люди не первый раз пытаются переиграть природу, на этот раз начав с получения патента.

Исследователи из института Вентера много лет предпринимали попытки создания искуственной бактерии с наименьшим из допустимых количеством генов на базе структуры бактерии Mycoplasma genitalium, в которой они зарегистрировали 250-350 генов, необходимых для выживания. Синтетический организм должен был называться Mycoplasma laboratorium (микоплазма лабораторная). Опыты осуществлялись в секретном режиме. В 2004 году учредитель института Крейг Вентер утверждал, что искуственный микроорганизм будет создан к концу года, но он ошибся.

А сегодня поступило прошение о получении патента и на саму искуственную бактерию, и на ее генетический код, говорит World Science. На ГМО и раньше приобретали патенты, но сейчас, как говорят ученые института Вентера, дело касается целиком искуственного генома, синтезированного руками человека. В заявке на патент указано, что искуственный микроорганизм обладает 382-387 генами.

Искуственный микроорганизм создали путем изъятия из бактерии , служащей основой, ее генетического материала, и вживления искуственных генов, синтезированных лабораторными методами. Трудноразрешимой проблемой служит не только синтезирование генов, но и их внедрение в бактерию и регулировка действий.

Майкл Сайберт, сотрудник американской лаборатории NREL и его коллеги из University of Illinois разрабатывают модификацию морских водорослей на молекулярном уровне, с целью производства ими водорода в больших количествах.
До этого ученые уже продемонстрировали метод производства водорода посредством прирученных бактерий. Помимо этого, предлагалась занятная идея по производству водорода из масла подсолнечника.
Исследователи обнаружили, что водород - один из элементов, участвующих в реакции фотосинтеза у водорослей. Но для того, чтобы его можно было получать в производственных объемах, необходимо определить нужные для образования водорода процессы и ферменты гидрогеназа, а также реакции получения кислорода.
Для расшифровки этих цепочек связей ученые применяют мощные компьютеры и уже намечают, каким образом необходимо модифицировать водоросли. После нужной модификации, они будут производить водород в 10 раз быстрее, чем природные водоросли - говорит Сайберт.
Как рассчитали ученые-разработчики, на специализированной ферме (или нескольких фермах), площадью приблизительно 20 тыс. км2, можно было бы производить водород для всех легковых автомобилей Соединенных Штатов, даже если бы они все были оборудованы топливными элементами, а не двигателями внутреннего сгорания.
Но даже если подобная добыча топлива не станет столь глобальной практикой, все равно вклад ГМО-водорослей принесет большую пользу для экологии.

Неприхотливый к насекомым генетически модифицированный рис на Китайских фермах: выгода и отражение на здоровье людей.

До сих пор ни в одном государстве урожай зерновых, употребляемых в пищу, не выращивали большей частью из ГМО. Но практика в Китае, в котором генетически модифицированный рис выращивается во все более растущих количествах, подтверждает то, что это приносит выгоду мелким фермерам и, вероятно, приносит пользу народу.

Китай находится на пороге глобального распространения выращивания и производства генетически модифицированного риса. В Китае было осуществлено исследование двух из 4-х сортов, которые испытывают фермеры. Одним словом такой рис находится на завершающей ступени перед разрешением на глобальное использование.

Были исследованы взятые случайным образом фермы, разрабатывающие неприхотливые к вредоносным насекомым сорта риса, причем самостоятельно, не прибегая к помощи профессионалов в этой области. Было определено, что сравнительно с фермами, на которых выращивали традиционный рис, мелкие и небогатые фермы получали выгоду от использования генетически модифицированных организмов, так как собирали более объемный урожай при небольшом расходе пестицидов. Уменьшение количества применяемых пестицидов также служит весьма положительным фактором для сохранения здоровья народа.

Генетическая модификация (ГМ ) – изменение генома живого организма с использованием технологии генной инженерии, путем внедрения одного или нескольких генов взятых у одного организма-донора другому. После такого внедрения (переноса) полученное растение уже будет называться генетически модифицированным, или же трансгенным. В отличие от традиционной селекции исходный геном растения при этом почти не затрагивается и растение получает новые признаки, которыми само оно до этого не обладало. К таким признакам (характеристикам, свойствам) можно отнести: устойчивость к различным факторам окружающей среды (к морозу, засухе, влаге и т.д.) к болезням, к насекомым-вредителям, улучшенные ростовые свойства, устойчивость к гербицидам, пестицидам. Наконец, ученые могут изменять пищевые свойства растений: вкус, аромат, калорийность, времени хранения. Используя генную инженерию можно повысить урожайность, что очень немаловажно, учитывая, что мировое население с каждым годом растет и увеличивается количество голодающих в развивающихся странах.

При традиционной селекции новый сорт можно получить только в пределах одного вида. Например, вывести совершенно новую разновидность риса, можно путем скрещивания разных сортов риса между собой. При этом получается гибридная комбинация, из которой затем селекционер отбирает только интересующие его формы.

Так как гибридизация осуществляется между отдельными растениями, практически невозможно вывести сорт, который бы обладал интересующими нас характеристиками, которые будут наследоваться следующими поколениями. Для решения подобной задачи требуется достаточно много времени. Если необходимо вывести новый сорт пшеницы и чтобы этот сорт приобрел некоторые признаки риса, то традиционная селекция тут бессильна. На помощь пришла , при ее использовании можно подопытному растению перенести определенные характеристики (свойства) и все это будет осуществляться на уровне ДНК , отдельных генов. Подобным способом, например, можно пшенице перенести ген морозоустойчивости.

Метод генетической модификации позволяет, по-крайней мере теоретически, изолировать отдельные гены, которые ответственны за определенные свойства живых организмом и прививать их совершенно другим организмам, существенно укорачивая при этом срок создания нового вида. Именно поэтому многие селекционеры и ученые во всем мире используют эту технологию при выведении новых сортов. В настоящее время уже выведены устойчивые к пестицидам (гербицидам), насекомым-вредителям и болезням некоторые коммерческие сорта сельскохозяйственных культур. А также, получены сорта с улучшенными вкусовыми качествами, устойчивые к засухе и морозу.

Определение ГМО

Цели создания ГМО

Методы создания ГМО

Применение ГМО

ГМО - аргументы за и против

Лабораторные исследования ГМО

Последствия употребления ГМ продуктов для здоровья человека

Исследования безопасности ГМО

Как регулируется производство и продажа ГМО в мире?

Заключение

Список использованной литературы

Определение ГМО

Генетически модифицированные организмы – это организмы, в которых генетический материал (ДНК) изменен невозможным в природе способом. ГМО могут содержать фрагменты ДНК из любых других живых организмов.

Цель получения генетически измененных организмов – улучшение полезных характеристик исходного организма-донора (устойчивость к вредителям, морозостойкость, урожайность, калорийность и другие) для снижения себестоимости продуктов. В результате сейчас существует картофель, который содержит гены земляной бактерии, убивающей колорадского жука, стойкая к засухам пшеница, в которую вживили ген скорпиона, помидоры с генами морской камбалы, соя и клубника с генами бактерий.

Трансгенными (генномодифицированными) 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.

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.

Кстати, не надо путать термины "модифицированный" и «генномодифицированный ». Например, модифицированный крахмал, входящий в состав большинства йогуртов, кетчупов и майонезов, к продуктам с ГМО отношения не имеет. Модифицированные крахмалы - это крахмалы, которые человек усовершенствовал для своих нужд. Это может быть сделано либо физическим (воздействие температуры, давления, влажности, радиации), либо химическим способом. Во втором случае используются химреагенты, которые разрешены Минздравом РФ как пищевые добавки.

Цели создания ГМО

Разработка ГМО некоторыми учеными рассматриваются, как естественное развитие работ по селекции животных и растений. Другие же, напротив, считают генную инженерию полным отходом от классической селекции, так как ГМО это не продукт искусственного отбора, то есть постепенного выведения нового сорта (породы) организмов путем естественного размножения, а фактически искусственно синтезированный в лаборатории новый вид.

Во многих случаях использование трансгенных растений сильно повышает урожайность. Есть мнение, что при нынешнем размере населения планеты только ГМО могут избавить мир от угрозы голода, так как при помощи генной модификации можно увеличивать урожайность и качество пищи.

Противники этого мнения считают, что при современном уровне агротехники и механизации сельскохозяйственного производства уже существующие сейчас, полученные классическим путем, сорта растений и породы животных способны сполна обеспечить население планеты высококачественным продовольствием (проблема же возможного мирового голода вызвана исключительно социально-политическими причинами, а потому и решена может быть не генетиками, а политическими элитами государств.

Виды ГМО

Истоки генной инженерии растений лежат в открытии 1977 года, позволившем использовать почвенный микроорганизм Agrobacterium tumefaciens в качестве орудия введения потенциально полезных чужих генов в другие растения.

Первые полевые испытания генетически модифицированных сельскохозяйственных растений, в результате которых был выведен помидор, устойчивый к вирусным заболеваниям, были проведены в 1987 году.

В 1992 году в Китае начали выращивать табак, который «не боялся» вредных насекомых. В 1993 году генетически измененные продукты были допущены на прилавки магазинов мира. Но начало массовому производству модифицированных продуктов положили в 1994 году, когда в США появились помидоры, которые не портились при перевозке.

На сегодняшний день продукты с ГМО занимают более 80 млн. га сельхозугодий и выращиваются более чем в 20 странах мира.

ГМО объединяют три группы организмов:

oгенетически модифицированные микроорганизмы (ГММ);

oгенетически модифицированные животные (ГМЖ);

oгенетически 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%). Более 30% всей выращиваемой в мире сои, более 16% хлопка, 11% канолы (масличное растение) и 7% кукурузы произведены с использованием достижений генной инженерии.

На территории РФ нет ни одного гектара, который был бы засеян трансгенами.

Методы создания ГМО

Основные этапы создания ГМО:

1. Получение изолированного гена.

2. Введение гена в вектор для переноса в организм.

3. Перенос вектора с геном в модифицируемый организм.

4. Преобразование клеток организма.

5. Отбор генетически модифицированных организмов и устранение тех, которые не были успешно модифицированы.

Процесс синтеза генов в настоящее время разработан очень хорошо и даже в значительной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжённые ЭВМ, в памяти которых закладывают программы синтеза различных нуклеотидных последовательностей. Такой аппарат синтезирует отрезки ДНК длиной до 100-120 азотистых оснований (олигонуклеотиды).

Чтобы встроить ген в вектор, используют ферменты - рестриктазы и лигазы. С помощью рестриктаз ген и вектор можно разрезать на кусочки. С помощью лигаз такие кусочки можно «склеивать», соединять в иной комбинации, конструируя новый ген или заключая его в вектор.

Техника введения генов в бактерии была разработана после того, как Фредерик Гриффит открыл явление бактериальной трансформации. В основе этого явления лежит примитивный половой процесс, который у бактерий сопровождается обменом небольшими фрагментами нехромосомной ДНК, плазмидами. Плазмидные технологии легли в основу введения искусственных генов в бактериальные клетки. Для введения готового гена в наследственный аппарат клеток растений и животных используется процесс трансфекации.

Если модификации подвергаются одноклеточные организмы или культуры клеток многоклеточных, то на этом этапе начинается клонирование, то есть отбор тех организмов и их потомков (клонов), которые подверглись модификации. Когда же поставлена задача получить многоклеточные организмы, то клетки с изменённым генотипом используют для вегетативного размножения растений или вводят в бластоцисты суррогатной матери, когда речь идёт о животных. В результате рождаются детеныши с изменённым или неизменным генотипом, среди которых отбирают и скрещивают между собой только те, которые проявляют ожидаемые изменения.

Применение ГМО

Использование ГМО в научных целях.

В настоящее время генетически модифицированные организмы широко используются в фундаментальных и прикладных научных исследованиях. С помощью ГМО исследуются закономерности развития некоторых заболеваний (болезнь Альцгеймера, рак), процессы старения и регенерации, изучается функционирование нервной системы, решается ряд других актуальных проблем биологии и медицины.

Использование ГМО в медицинских целях.

Генетически модифицированные организмы используются в прикладной медицине с 1982 года. В этом году зарегистрирован в качестве лекарства человеческий инсулин, получаемый с помощью генетически модифицированных бактерий.

Ведутся работы по созданию генетически модифицированных растений, продуцирующих компоненты вакцин и лекарств против опасных инфекций (чумы, ВИЧ). На стадии клинических испытаний находится проинсулин, полученный из генетически модифированного сафлора. Успешно прошло испытания и одобрено к использованию лекарство против тромбозов на основе белка из молока трансгенных коз.

Бурно развивается новая отрасль медицины - генотерапия. В её основе лежат принципы создания ГМО, но в качестве объекта модификации выступает геном соматических клеток человека. В настоящее время генотерапия - один из главных методов лечения некоторых заболеваний. Так, уже в 1999 году каждый четвёртый ребенок, страдающий SCID (severe combined immune deficiency), лечился с помощью генной терапии. Генотерапию, кроме использования в лечении, предлагают также использовать для замедления процессов старения.

Использование ГМО в сельском хозяйстве.

Генная инженерия используется для создания новых сортов растений, устойчивых к неблагоприятным условиям среды и вредителям, обладающих лучшими ростовыми и вкусовыми качествами. Создаваемые новые породы животных отличаются, в частности, ускоренным ростом и продуктивностью. Созданы сорта и породы, продукты из которых обладают высокой питательной ценностью и содержат повышенные количества незаменимых аминокислот и витаминов.

Проходят испытания, генетически модифицированные сорта лесных пород со значительным содержанием целлюлозы в древесине и быстрым ростом.

Другие направления использования.

GloFish, первое генетически модифицированное домашнее животное

Разрабатываются генетически модифицированные бактерии, способные производить экологически чистое топливо

В 2003 году на рынке появилась GloFish - первый генетически модифицированный организм, созданный с эстетическими целями, и первое домашнее животное такого рода. Благодаря генной инженерии популярная аквариумная рыбка Данио рерио получила несколько ярких флуоресцентных цветов.

В 2009 году вышли в продажу ГМ-сорт розы «Applause» с цветами синего цвета. Таким образом, сбылась многовековая мечта селекционеров, безуспешно пытавшихся вывести «синие розы» (подробней см. en:Blue rose).

ГМО – аргументы за и против

Плюсы генномодифицированных организмов

Защитники генетически модифицированных организмов утверждают, что ГМО – единственное спасение человечества от голода. По прогнозам ученых население Земли до 2050 года может достигнуть 9-11 млрд. человек, естественно возникает необходимость удвоения, а то и утроение мирового производства сельскохозяйственной продукции.

Для этой цели генетически модифицированные сорта растений отлично подходят – они устойчивы к болезням и погоде, быстрее созревают и дольше хранятся, умеют самостоятельно вырабатывать инсектициды против вредителей. ГМО-растения способны расти и приносить хороший урожай там, где старые сорта просто не могли выжить из-за определенных погодных условий.

Но интересный факт: ГМО позиционируют как панацею от голода для спасения африканских и азиатских стран. Только вот почему-то страны Африки последние 5 лет не разрешают ввозить на свою территорию продукты с ГМ-компонентами. Не странно ли?

Генная инженерия способна оказать реальную помощь в решении продовольственных проблем и вопросов здравоохранения. Грамотное применение её методов станет прочным фундаментом будущего человечества.

Губительного влияния трансгенных продуктов на организм человека пока не выявлено. Медики всерьёз рассматривают генномодифицированные продукты как основу специальных диет. Питание имеет не последнее значение в лечении и профилактике болезней. Учёные уверяют, генномодифицированные продукты дадут возможность людям с сахарным диабетом, остеопорозом, сердечно-сосудистыми и онкологическими заболеваниями, болезнями печени и кишечника расширить рацион питания.

Производство лекарств методами генной инженерии успешно практикуется во всём мире.

Употребление карри не только не повышает выработку инсулина в крови, но и понижает выработку глюкозы в организме. Если использовать ген карри в медицинских целях, то фармакологи получат дополнительное лекарство для лечения сахарного диабета, а больные смогут побаловать себя сладким.

С помощью синтезированных генов получают интерферон и гормоны. Интерферон – белок, вырабатываемый организмом в ответ на вирусную инфекцию, изучают сейчас как возможное средство лечения рака и СПИДа. Понадобились бы тысячи литров крови человека, чтобы получить такое количество интерферона, какое даёт всего один литр бактериальной культуры. Выигрыш от массового производства этого белка очень велик.

Микробиологическим синтезом получают инсулин, необходимый для лечения диабета. Методами генной инженерии удалось создать ряд вакцин, которые испытываются сейчас для проверки их эффективности против вызывающего СПИД вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). С помощью рекомбинантной ДНК получают в достаточных количествах и человеческий гормон роста, единственное лекарство редкой детской болезни – гипофизарной карликовости.

В экспериментальной стадии находится генная терапия. Для борьбы со злокачественными опухолями в организм вводится сконструированная копия гена, кодирующего мощный противоопухолевый фермент. Планируется лечить наследственные нарушения методами генной терапии.

Важное применение найдёт интересное открытие американских генетиков. В организме мышей был обнаружен ген, активизирующийся только при физической нагрузке. Учёные добились его бесперебойной работы. Теперь грызуны бегают в два раза быстрее и дольше своих сородичей. Исследователи утверждают, что такой процесс возможен и в организме человека. Если они правы, то скоро проблема лишнего веса будет решаться на генетическом уровне.

Одним из самых важных направлений генной инженерии является обеспечение больных органами для пересадки. Трансгенная свинья станет выгодным донором печени, почек, сердца, сосудов и кожи для человека. По размерам органов и физиологии она наиболее близка людям. Раньше операции по трансплантации органов свиньи человеку не удавались – организм отторгал чужеродные сахара, вырабатываемые энзимами. Три года назад в штате Вирджиния на свет появились пятеро поросят, из генетического аппарата которых удалили “лишний” ген. Проблема с пересадкой органов свиньи человеку отныне решена.

Генная инженерия открывает перед нами огромные возможности. Безусловно, риск существует всегда. Попав в руки алчущего власти фанатика, она может стать грозным орудием против человечества. Но так было всегда: водородная бомба, компьютерные вирусы, конверты со спорами сибирской язвы, радиоактивные отходы космической деятельности… Умело распорядиться знанием – это искусство. Именно им нужно овладеть в совершенстве, чтобы избежать роковой ошибки.

Опасность генетически модифицированных организмов

Специалисты-противники ГМО утверждают, что они несут три основных угрозы:

o Угроза организму человека – аллергические заболевания, нарушения обмена веществ, появление желудочной микрофлоры, стойкой к антибиотикам, канцерогенный и мутагенный эффекты.

o Угроза окружающей среде – появление вегетирующих сорняков, загрязнение исследовательских участков, химическое загрязнение, уменьшение генетической плазмы и др.

o Глобальные риски – активизация критических вирусов, экономическая безопасность.

Учёные отмечают многочисленные опасности, связанные с продуктами генной инженерии.

1. Пищевой вред

Ослабление иммунитета, возникновение аллергических реакций в результате непосредственного воздействия трансгенных белков. Влияние новых белков, которые продуцируют встроенные гены, неизвестно. Нарушения здоровья, связанные с накоплением в организме гербицидов, так как ГМ-расте-ния имеют свойство их аккумулировать. Возможность отдалённых канцерогенных эффектов (развитие онкологических заболеваний).

2. Экологический вред

Использование генетически модифицированных растений негативно сказывается на сортовом разнообразии. Для генных модификаций берутся один-два сорта, с которыми и работают. Существует опасность вымирания многих видов растений.

Некоторые радикальные экологи предупреждают, что воздействие биотехнологий может превзойти последствия ядерного взрыва: употребление генномодифицированных продуктов ведёт к расшатыванию генофонда, в результате чего возникнут мутантные гены и их носители-мутанты.

Медики считают, что влияние генномодифицированных продуктов на человека станет явным лишь через полвека, когда сменится как минимум одно поколение людей, вскормленных трансгенной едой.

Опасности мнимые

Некоторые радикальные экологи предупреждают, что многие шаги биотехнологии по своему возможному воздействию могут превзойти последствия ядерного взрыва: якобы употребление генномодифицированных продуктов ведет к расшатыванию генофонда, влекущему к появлению мутантных генов и их носителей-мутантов.

Однако, с точки зрения генетики, мы все являемся мутантами. У любых высокоорганизованных организмов определенный процент генов является мутированным. При этом большинство мутаций носит совершенно безопасный характер и никак не отражается на жизненно важных функциях их носителей.

Что же касается опасных мутаций, вызывающих генетически обусловленные заболевания, то они сравнительно хорошо исследованы. К генномодифицированным продуктам эти заболевания никакого отношения не имеют, и большинство из них сопровождает человечество с зари его появления.

Лабораторные исследования ГМО

Результаты опытов на мышах и крысах, употреблявших ГМО, плачевны для животных.

Практически все исследования в области безопасности ГМО финансируются заказчиками – зарубежными корпорациями «Монсанто», «Байер» и др. На основании именно таких исследований лоббисты ГМО утверждают, что ГМ-продукты безопасны для человека.

Однако, по мнению специалистов, исследования последствий употребления ГМ-продуктов, проведенные на нескольких десятках крыс, мышей или кроликов на протяжении нескольких месяцев нельзя считать достаточными. Хотя результаты даже таких испытаний не всегда однозначны.

o Первое предмаркетинговое исследование ГМ-растений на безопасность для человека, проведенное в США в 1994 г. на ГМ-томате, послужило основанием для разрешения не только его продажи в магазинах, но и для «облегченной» проверки последующих ГМ-культур. Однако «положительные» результаты этого исследования критикуются многими независимыми специалистами. Кроме многочисленных нареканий по поводу методики проведения испытаний и полученных результатов, у него есть и такой «изъян» – в течение двух недель после его проведения 7 из 40 подопытных крыс умерли, и причина их смерти неизвестна.

o Согласно внутреннему докладу «Монсанто», обнародованному со скандалом в июне 2005 г., у подопытных крыс, которых кормили ГМ-кукурузой нового сорта MON 863, возникли изменения в кровеносной и иммунной системах.

Особо активно заговорили о небезопасности трансгенных культур с конца 1998 года. Британский иммунолог Арманд Пуцтаи (Armand Putztai) в телевизионном интервью заявил о снижении иммунитета у крыс, которых кормили модифицированным картофелем. Также "благодаря" меню, состоящему из ГМ-продуктов, у подопытных крыс обнаружили уменьшение объема мозга, разрушение печени и подавление иммунитета.

Согласно данным отчета Института питания РАМН 1998 г., у крыс, получавших трансгенный картофель компании «Монсанто», как через месяц, так и через шесть месяцев эксперимента наблюдались: статистически достоверное снижение массы тела, анемия и дистрофические изменения печеночных клеток.

Но не стоит забывать, что тестирование на животных – это только первая ступень, а не альтернатива исследованию на человеке. Если производители ГМ-продуктов утверждают, что они безопасны, это должно быть подтверждено исследованиями на людях-добровольцах с помощью двойного слепого метода испытаний с контролем плацебо, подобно испытанию лекарств.

Судя по отсутствию публикаций в рецензируемой научной литературе, клинических испытаний пищевых ГМ-продуктов на людях никогда не проводилось. Большинство попыток установить безопасность ГМ-продуктов питания являются косвенными, но и они заставляют задуматься.

В 2002 г. в США и в скандинавских странах был проведен сравнительный анализ частоты заболеваний, связанных с качеством продуктов питания. Население сравниваемых стран имеет достаточно высокий уровень жизни, близкую продуктовую корзину, сопоставимые медицинские услуги. Оказалось, что за несколько лет после широкого выхода ГМО на рынок в США было зафиксировано в 3–5 раз больше пищевых заболеваний, чем, в частности, в Швеции .

Единственным существенным отличием в качестве питания является активное употребление в пищу ГМ-продуктов населением США и их практическое отсутствие в рационе шведов.

В 1998 году Международное общество «Врачи и ученые за ответственное применение науки и технологии» (Physiсians and Scientists for Responsible Application of Science and Technology (PSRAST)) приняло Декларацию, в которой говорится о необходимости объявить всемирный мораторий на выпуск в окружающую среду ГМО и продуктов питания из них до тех пор, пока не будет накоплено достаточно знаний, чтобы определить, оправдана ли эксплуатация этой технологии и насколько она безвредна для здоровья и окружающей среды.

По состоянию на июль 2005 г. под документом поставили свои подписи 800 ученых из 82 стран мира. В марте 2005 г. Декларация была широко распространена в виде открытого письма с призывом к мировым правительствам остановить использование ГМО, так как они «несут угрозу и не способствуют экологически устойчивому использованию ресурсов».

Последствия употребления ГМ продуктов для здоровья человека

Ученые выделяют следующие основные риски потребления в пищу генетически модифицированных продуктов:

1. Угнетение иммунитета, аллергические реакции и метаболические расстройства, в результате непосредственного действия трансгенных белков.

Влияние новых белков, которые продуцируют встроенные в ГМО гены, неизвестно. Человек их раньше никогда не употреблял и поэтому не ясно, являются ли они аллергенами.

Показательным примером является попытка скрещивания генов бразильского ореха с генами соевых бобов – задавшись целью повысить питательную ценность последних, было увеличено в них содержание протеина. Однако, как выяснилось впоследствии, комбинация оказалась сильным аллергеном, и ее пришлось изъять из дальнейшего производства.

В Швеции, где трансгены запрещены, болеют аллергией 7% населения, а в США, где они продаются даже без маркировки, - 70,5%.

Также по одной из версий, эпидемия менингита среди английских детей была вызвана ослаблением иммунитета в результате употребления ГМ-содержащих молочного шоколада и вафельных бисквитов.

2. Различные нарушения здоровья в результате появления в ГМО новых, незапланированных белков или токсичных для человека продуктов метаболизма.

Уже существуют убедительные доказательства нарушения стабильности генома растения при встраивании в него чужеродного гена. Все это может послужить причиной изменения химического состава ГМО и возникновения у него неожиданных, в том числе токсических свойств.

Например, для производства пищевой добавки триптофан в США в конце 80-х гг. XX века была создана ГМH-бактерия. Однако вместе с обычным триптофаном, по невыясненной до конца причине, она стала вырабатывать этилен-бис-триптофан. В результате его употребления заболело 5 тысяч человек, из них – 37 человек умерло, 1500 стали инвалидами.

Независимые эксперты утверждают, что генно-модифицированные культуры растений выделяют в 1020 раз больше токсинов, чем обычные организмы.

3. Появление устойчивости патогенной микрофлоры человека к антибиотикам.

При получении ГМО до сих пор используются маркерные гены устойчивости к антибиотикам, которые могут перейти в микрофлору кишечника, что было показано в соответствующих экспериментах, а это, в свою очередь, может привести к медицинским проблемам – невозможности вылечивать многие заболевания.

В ЕС с декабря 2004 г. запрещена продажа ГМО с использованием генов устойчивости к антибиотикам. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует производителям воздержаться от использования этих генов, однако корпорации от них полностью не отказались. Риск таких ГМО, как отмечается в оксфордском Большом энциклопедическом справочнике, достаточно велик и «приходится признать, что генная инженерия не настолько безобидна, как это может показаться на первый взгляд»

4. Нарушения здоровья, связанные с накоплением в организме человека гербицидов.

Большинство известных трансгенных растений не погибают при массовом использовании сельскохозяйственных химикатов и могут их аккумулировать. Есть данные о том, что сахарная свекла, устойчивая к гербициду глифосат, накапливает его токсичные метаболиты.

5. Сокращение поступления в организм необходимых веществ.

По мнению независимых специалистов, до сих пор нельзя точно сказать, например, является ли состав обычных соевых бобов и ГМ-аналогов эквивалентным или нет. При сравнении различных опубликованных научных данных выясняется, что некоторые показатели, в частности, содержание фитоэстрогенов, в значительной степени разнятся.

6. Отдаленные канцерогенный и мутагенный эффекты.

Каждая вставка чужеродного гена в организм – это мутация, она может вызывать в геноме нежелательные последствия, и к чему это приведет – никто не знает, и знать на сегодняшний день не может.

По данным исследований британских ученых в рамках государственного проекта «Оценка риска, связанного с использованием ГМО в продуктах питания для человека» обнародованных в 2002 г., трансгены имеют свойство задерживаться в организме человека и в результате так называемого «горизонтального переноса» встраиваться в генетический аппарат микроорганизмов кишечника человека. Ранее подобная возможность отрицалась.

Исследования безопасности ГМО

Появившаяся в начале 1970-х годов технология рекомбинантных ДНК (en:Recombinant DNA) открыла возможность получения организмов, содержащих инородные гены (генетически модифицированных организмов). Это вызвало обеспокоенность общественности и положило начало дискуссии о безопасности подобных манипуляций.

В 1974 году в США была создана комиссия из ведущих исследователей в области молекулярной биологии для исследования этого вопроса. В трех наиболее известных научных журналах (Science, Nature, Proceedings of the National Academy of Sciences) было опубликовано так называемое «письмо Брега», которое призывало ученых временно воздержаться от экспериментов в этой области.

В 1975 году прошла Асиломарская конференция, на которой биологами обсуждались возможные риски связанные с созданием ГМО.

В 1976 году Национальным институтом здоровья была разработана система правил, строго регламентировавшая проведение работ с рекомбинантными ДНК. К началу 1980-х годов правила были пересмотрены в сторону смягчения.

В начале 1980-х годов в США были получены первые линии ГМО предназначенные для коммерческого использования. Правительственными организациями, такими как NIH (Национальный институт здоровья, en:National Institutes of Health) и FDA (Управление по контролю за качеством пищевых продуктов, медикаментов и косметических средств, en:Food and Drug Administration была проведена всесторонняя проверка этих линий. После того, как была доказана безопасность их применения, эти линии организмов получилии допуск на рынок.

В настоящее время в среде специалистов преобладает мнение об отсутствии повышенной опасности продуктов из генетически модифицированных организмов в сравнении с продуктами полученных из организмов, выведенных традиционными методами (см. дискуссию в журнале Nature Biotechnology).

В РФ Общенациональная Ассоциация генетической безопасности и Управление Делами Президента РФ выступили за «проведения публичного эксперимента с целью получения доказательной базы вредности или безвредности генетически модифицированных организмов для млекопитающих.

Публичный эксперимент будет проходить под наблюдением специально созданного Научного Совета, в который войдут представители различных научных Институтов России и других стран. По результатам отчётов специалистов будет подготовлено Общее Заключение с приложением всех протоколов испытаний».

В дискуссии о безопасности использования трансгенных растений и животных в сельском хозяйстве участвуют правительственные комиссии и неправительственные организации, например «Гринпис».

Как регулируется производство и продажа ГМО в мире?

На сегодня в мире нет точных данных как о безопасности продуктов, содержащих ГМО, так и о вреде их употребления, поскольку длительность наблюдений за последствиями употребления генетически модифицированных продуктов человеком мизерна – массовое производство ГМО началось совсем недавно – в 1994 году. Тем не менее, все больше ученых говорят о существенных рисках употребления ГМ-продуктов.

Поэтому ответственность за последствия решений, касающихся регулирования производства и сбыта генетически измененных продуктов, лежит исключительно на правительствах конкретных стран. К этому вопросу в мире подходят по-разному. Но, независимо от географии, наблюдается интересная закономерность: чем меньше в стране производителей ГМ-продукции, тем лучше защищены права потребителей в данном вопросе.

Две трети всех ГМ культур в мире выращиваются в США, поэтому не удивительно, что в этой стране самые либеральные законы в отношении ГМО. Трансгены в США признаны безопасными, приравнены к обычным продуктам, а маркировка продуктов, содержащих ГМО – необязательна. Подобная ситуация и в Канаде – третьей по объемам производства ГМ-продуктов в мире. В Японии продукты, содержащие ГМО, подлежат обязательной маркировке. В Китае ГМО-продукты производятся нелегально, и осуществляется их сбыт в другие страны. А вот страны Африки последние 5 лет не допускают на свою территорию ввоза продуктов с ГМ компонентами. В странах Евросоюза, к которому мы так стремимся, запрещено производство и ввоз на территорию детского питания, содержащего ГМО, и продажа продуктов с генами, устойчивыми к антибиотикам. В 2004 году был снят мораторий на выращивание ГМ культур, но в то же время разрешение на выращивание было выдано только на один сорт трансгенных растений. При этом у каждой страны ЕС сегодня осталось право вводить запрет на тот или иной вид трансгена. В некоторых странах ЕС действует мораторий на ввоз генетически модифицированной продукции.

Любой продукт, содержащий ГМО, прежде чем попасть на рынок Евросоюза, должен пройти единый для всего ЕС порядок допуска. Он состоит, по существу, из двух ступеней: научная оценка безопасности Европейским ведомством по безопасности продуктов питания (EFSA) и его независимыми экспертными органами.

Если продукт содержит ГМ ДНК или белок, об этом граждан ЕС должно информировать специальное обозначение на этикетке. Надписи «этот продукт содержит ГМО» или «ГМ-продукт такой-то» должны быть как на этикетке продукции, продающейся в упаковке, так и для неупакованной продукции в непосредственной близости к ней на витрине магазина. Правила предписывают указывать сведения о наличии трансгенов даже в ресторанных меню. Продукт не маркируется только в том случае, если содержание в нем ГМО не более 0,9% и соответствующий производитель может объяснить, что речь идет о случайных, технически неизбежных примесях ГМО.

В России выращивать ГМ-растения в промышленных масштабах запрещено, но некоторые импортные ГМО прошли государственную регистрацию в РФ и официально разрешены для употребления – это несколько линий сои, кукурузы, картофеля, линия риса и линия сахарной свеклы. Все остальные ГМО, существующие в мире (около 100 линий), в России запрещены. Разрешенные в России ГМО могут применяться в любом продукте (в том числе и в детском питании) без ограничений. Но если производитель добавляет в продукт ГМО-компоненты.

Список международных производителей, замеченных в использовании ГМО

"Greenpeace" обнародовал список компаний, которые используют в своей продукции ГМО. Интересно, что в разных странах эти компании ведут себя по-разному, в зависимости от законодательства конкретной страны. Например, в США, где производство и продажа продукции с ГМ-компонентами никак не ограничены, эти компании в своей продукции ГМО используют, а вот, к примеру, в Австрии, являющейся членом Евросоюза, где действуют довольно суровые законы по отношению к ГМО, – нет.

Список иностранных компаний, замеченных в использовании ГМО:

Kellogg’s (Келлогс) - производство готовых завтраков, в том числе кукурузных хлопьев.

Nestle (Нестле) - производство шоколада, кофе, кофейных напитков, детского питания.

Unilever (Юнилевер) - производство детского питания, майонезов, соусов и т.д.

Heinz Foods (Хайенц Фудс) - производство кетчупов, соусов.

Hershey’s (Хёршис) - производство шоколада, безалкогольных напитков.

Coca-Cola (Кока-Кола) - производство напитков Кока-Кола, Спрайт, Фанта, тоник «Кинли».

McDonald’s (Макдональдс) - «рестораны» быстрого питания.

Danon (Данон) - производство йогуртов, кефира, творога, детского питания.

Similac (Симилак) - производство детского питания.

Cadbury (Кэдбери) - производство шоколада, какао.

Mars (Марс) - производство шоколада Марс, Сникерс, Твикс.

PepsiCo (Пепси-Кола) - напитки Пепси, Миринда, Севен-Ап.

Продукты, содержащие ГМО

Генномодифицированные растения Спектр применения ГМО в продуктах питания довольно обширный. Это могут быть мясные и кондитерские изделия, в состав которых входит соевый текстурат и соевый лецитин, также плодоовощная продукция, например консервированная кукуруза. Основной поток генетически модифицированных культур составляют ввозимые из-за рубежа соя, кукуруза, картофель, рапс. Они попадают к нам на стол или в чистом виде, или в качестве добавок в мясных, рыбных, хлебобулочных и кондитерских изделиях, а также в детском питании.

Например, если в состав продукта входит растительный белок, то это, скорее всего, соя, и существует большая вероятность, что генетически модифицированная.

К сожалению, на вкус и на запах присутствие ГМ-ингредиентов определить невозможно – выявить ГМО в продуктах питания позволяют только современные методы лабораторной диагностики.

Самые распространенные ГМ сельскохозяйственные растения:

Соя, кукуруза, рапс (канола), помидоры, картошка, сахарная свекла, клубника, кабачки, папайя, цикорий, пшеница.

Соответственно существует большая вероятность встретить ГМО в продуктах, которые производят с применением этих растений.

Черный список продуктов, в которых используют ГМО чаще всего

ГМ соя может входить в состав хлеба, печенья, детского питания, маргарина, супов, пиццы, еды быстрого приготовления, мясных продуктов (например, вареной колбасы, сосисок, паштетов), муки, конфет, мороженого, чипсов, шоколада, соусов, соевого молока и т.д.ГМ кукуруза (маис) может быть в таких продуктах как еда быстрого приготовления, супы, соусы, приправы, чипсы, жвачка, смеси для пирожных.

ГМ крахмал может содержаться в очень большем спектре продуктов, в том числе и в тех, которые любят дети, например, в йогуртах.

70% популярных марок детского питания содержат ГМО.

Около 30% кофе - генетически модифицировано. Та же ситуация с чаем.

Генетически модифицированные пищевые добавки и ароматизаторы

Е101 и Е101А (В2, рибофлавин) – добавляется в каши, безалкогольные напитки, детское питание, продукты для похудения; Е150 (карамель); Е153 (карбонат); Е160а (бета-каротин, провитамин А, ретинол); Е160b (аннатто); Е160d (ликопин); Е234 (низин); Е235 (натамицин); Е270 (молочная кислота); Е300 (витамин С – аскорбиновая кислота); с Е301 по Е304 (аскорбаты); с Е306 по Е309 (токоферол / витамин Е); Е320 (ВНА); Е321 (ВНТ);Е322 (лецитин); с Е325 по Е327 (лактаты); Е330 (лимонная кислота); Е415 (ксантин); Е459 (бета-циклодекстрин); с Е460 по Е469 (целлюлоза); Е470 и Е570 (соли и жирные кислоты); эфиры жирных кислот (Е471, Е472a&b, Е473, Е475, Е476, Е479b); Е481 (стеароил-2-лактилат натрия); с Е620 по Е633 (глютаминовая кислота и глютоматы); с Е626 по Е629 (гуаниловая кислота и гуанилаты); с Е630 по Е633 (инозиновая кислота та инозинаты); Е951 (аспартам); Е953 (изомальтит); Е957 (тауматин); Е965 (малтинол).

применение генетика модификация организм

Заключение

Когда речь заходит о генетически модифицированных продуктах, воображение тут же рисует грозных мутантов. Легенды об агрессивных, вытесняющих из природы своих ородичей трансгенных растениях, которые Америка забрасывает в доверчивую Россию, неискоренимы. Но, может быть, нам просто не хватает информации?

Во-первых, многие просто не знают, какие продукты являются генетически модифицированными, или, по-иному, трансгенными. Во-вторых, путают их с пищевыми добавками, витаминами и гибридами, полученными в результате селекции. А почему употребление трансгенных продуктов вызывает такой брезгливый ужас у многих людей?

Трансгенные продукты произведены на базе растений, в которых искусственным путем были заменены в молекуле ДНК один или несколько генов. ДНК - носитель генной информации - точно воспроизводится при делении клеток, что обеспечивает в ряду поколений клеток и организмов передачу наследственных признаков и специфических форм обмена веществ.

Генетически модифицированные продукты - большой и перспективный бизнес. В мире уже сейчас 60 миллионов гектаров занято под трансгенные культуры. Их выращивают в США, Канаде, Франции, Китае, Южной Африке, Аргентине (в России пока их нет, только на экспериментальных участках). Однако продукты из вышеперечисленных стран к нам ввозятся - та же соя, соевая мука, кукуруза, картофель и другие.

По объективным причинам. Население земли растет год от года. Некоторые ученые считают, что через 20 лет нам придется кормить на два миллиарда человек больше, чем сейчас. А уже сегодня хронически голодают 750 миллионов.

Сторонники употребления генетически модифицированных продуктов считают, что они безвредны для человека и даже имеют преимущества. Главный аргумент, который приводят в защиту ученые эксперты всего мира, гласит: “ДНК из генетически модифицированных организмов так же безопасна, как и любая ДНК, присутствующая в пище. Ежедневно вместе с едой мы употребляем чужеродные ДНК, и пока механизмы защиты нашего генетического материала не позволяют в существенной степени влиять на нас”.

По мнению директора центра “Биоинженерия” РАН академика К. Скрябина, для специалистов, занимающихся проблемой генной инженерии растений, вопрос безопасности генно-модифицированных продуктов не существует. А трансгенную продукцию лично он предпочитает любой другой хотя бы потому, что ее более тщательно проверяют. Возможность непредсказуемых последствий вставки одного гена теоретически предполагается. Чтобы исключить ее, подобная продукция проходит жесткий контроль, причем, как утверждают сторонники, результаты такой проверки вполне надежны. Наконец нет ни одного доказанного факта вреда трансгенной продукции. Никто от этого не заболел и не умер.

Всевозможные экологические организации (например, "Гринпис"), объединение “Врачи и ученые против генетически модифицированных источников питания” считают, что рано или поздно “пожинать плоды” придется. Причем, возможно, не нам, а нашим детям и даже внукам. Как "чужие", не свойственные традиционным культурам гены повлияют на здоровье и развитие человека? В 1983 году США получили первый трансгенный табак, а широко и активно использовать в пищевой промышленности генно-модифицированное сырье начали всего какие-нибудь пять-шесть лет назад. Что будет через 50 лет, сегодня никто предсказать не в состоянии. Вряд ли мы превратимся в, например, "людей-свиней". Но есть и более логичные доводы. Скажем, новые медицинские и биологические препараты разрешаются к использованию на людях только после многолетних проверок на животных. Трансгенные продукты поступают в свободную продажу и уже охватывают несколько сотен наименований, хотя созданы они были всего несколько лет назад. Противники трансгенов подвергают сомнению и методы оценки таких продуктов на безопасность. В общем, вопросов больше, чем ответов.

Сейчас 90 процентов экспорта трансгенных пищевых продуктов составляют кукуруза и соя. Что это значит применительно к России? То, что попкорн, которым повсеместно торгуют на улицах, стопроцентно изготовлен из генетически модифицированной кукурузы, и маркировки на ней до сих пор не было. Если вы закупаете соевые продукты из Северной Америки или Аргентины, то на 80 процентов это генетически измененная продукция. Отразится ли массовое потребление таких продуктов на человеке через десятки лет, на следующем поколении? Пока нет железных аргументов ни "за", ни "против". Но наука не стоит на месте, и будущее - за генной инженерией. Если генетически измененная продукция повышает урожайность, решает проблему нехватки продовольствия, то почему бы и не применять ее? Но в любых экспериментах нужно соблюдать предельную осторожность. Генетически модифицированные продукты имеют право на существование. Абсурдно считать, что российские врачи и ученые разрешили бы к широкой продаже продукты, наносящие вред здоровью. Но и потребитель имеет право выбора: покупать ли генетически модифицированные помидоры из Голландии или дождаться, когда на рынке появятся местные томаты. После долгих дискуссий сторонников и противников трансгенных продуктов было принято соломоново решение: любой человек должен выбрать сам, согласен он есть генетически модифицированную пищу или нет. В России давно ведутся исследования по генной инженерии растений. Проблемами биотехнологий занимаются несколько научно-исследовательских институтов, в том числе Институт общей генетики РАН. В Подмосковье на экспериментальных площадках выращивают трансгенную картошку и пшеницу. Однако хотя вопрос об указании на генетически измененные организмы и обсуждается в Минздраве РФ (этим занимается ведомство главного санитарного врача России Геннадия Онищенко), до законодательного оформления ему еще далеко.

Список использованной литературы

1. Клещенко Е. «ГМ-продукты: битва мифа и реальности» - журнал «Химия и жизнь»

2.http://ru.wikipedia.org/wiki/Исследования_безопасности_генетически_модифицированных_продуктов_и_организмов

3. http://www.tovary.biz/ne_est/

На многих продуктах теперь появляется наклейка «не содержит ГМО», что поднимает не только стоимость товара, делая его «органическим», но и наше доверие к нему. Мы расскажем тебе, что такое ГМО, стоит ли верить всем мифам, и действительно ли они так опасны, как это стараются преподнести.

Что такое ГМО?

Аббревиатура ГМО обозначает генетически модифицированный организм, это может быть живой организм или продукт питания, который создан при помощи генной инженерии. В чем же прелести технологий этой пресловутой генной инженерии? В том, что, например, в сельском хозяйстве вредители обходят стороной обработанные растения, а также можно собрать очень большой урожай. Они имеют очень продолжительный срок хранения и привлекательный вид - глянцевый блеск, большой размер, красивую форму. Они все созданы, как под копирку. То есть, это очень выгодно, но так ли безопасно для здоровья человека?

Есть несколько распространенных мнений, какой именно вред могут нанести ГМ-продукты человеческому организму:

1. Повышается вероятность образования опухолей.

2. Организм теряет свойство восприимчивости к антибиотикам и таблеткам.

3. Самый легкий исход - это простое пищевое отравление.

4. ГМ-продукты могут вызвать аллергическую реакцию в организме.

Но не все эксперты сегодня могут подтвердить правдивость каждого из этих доводов. Так, например, Памела Рональд, которая много лет занимается изучением генов растений, утверждает, что в ГМО нет ничего страшного: «Генетические модификации - это не что-то новое. Практически всё, что мы сейчас едим, было генетически модифицировано, так или иначе». Она же говорит: «Генетические модификации, в смысле, перенос генов между видами используются уже более 40 лет в виноделии, медицине, селекции растений, сыроварении. За все это время ни разу не было случая, когда был бы нанесён вред человеку или окружающей среде».

Действительно, официально вред генетически модифицированных организмов не доказан ни одним ученым, хотя и было проведено множество экспериментов и исследований. Так что связь ГМ-продуктов с возникновением опухолей – не более чем предположение.

Что касается невосприимчивости к таблеткам, то бактерии вырабатывают устойчивость к антибиотикам, создавая гены за счет естественной мутации.

Большинство растений вырабатывают вещества, которые являются токсичными для человека. Однако множество продуктов, которые потребляют люди, производят токсины на достаточно низком уровне и они не вызывают каких-либо неблагоприятных последствий для здоровья.

Но если в это растение добавить технологии генной инженерии, то вполне вероятно, что оно начнет вырабатывать токсины на более высоком уровне, а это означает прямую угрозу для человека.

Пищевой аллергии больше подвержены дети, чем взрослые (почти в 2 раза). Аллергические реакции в организме человека происходят, когда генномодифицированный белок попадает в организм и стимулирует иммунную систему. Это вполне нормальная реакция организма на новые компоненты, с которыми он сталкивается впервые.

Еще одна опасность, которые несут ГМ-продукты - это то, что полезные вещества и свойства того или иного фрукта, овоща или ягоды могут иметь более низкое качество, чем питательные свойства своего нормального аналога. Таким образом, организм просто не воспринимает полученные им питательные вещества.