Генетически модифицированное дерево
- 1 year ago
- 0
- 0
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 .
Много возражений было высказано в отношении разработки ГМО, особенно их коммерциализации. Многие из них связаны с ГМ-культурами, а также с тем, безопасны ли продукты, произведенные из них, и какое влияние их выращивание окажет на окружающую среду. Другими проблемами являются объективность и строгость регулирующих органов, загрязнение не генетически модифицированных продуктов питания, контроль над поставками продуктов питания , и использование прав интеллектуальной собственности . Хотя существует научный консенсус в отношении того, что имеющиеся в настоящее время продукты питания, полученные из ГМ-культур, не представляют большего риска для здоровья человека, чем обычные продукты питания , ГМ- безопасность пищевых продуктов является главной проблемой для критиков. Поток генов , воздействие на нецелевые организмы и являются основными проблемами окружающей среды. Страны приняли меры регулирования для решения этих проблем. Существуют различия в регулировании высвобождения ГМО между странами, причем некоторые из наиболее заметных различий происходят между США и Европой. Один из ключевых вопросов, касающихся регуляторов, заключается в том, следует ли маркировать ГМ пищу и статус организмов с отредактированными генами.
В сельском хозяйстве и пищевой промышленности под ГМО подразумеваются только организмы, модифицированные внесением в их геном одного или нескольких трансгенов .
Что представляет собой генетически модифицированный организм (ГМО) не всегда понятно и может широко варьироваться. В самом широком смысле оно может включать всё, что имеет изменённые гены, в том числе природное [ проверить перевод ] . Принимая менее широкий взгляд, термин может охватывать каждый организм, чьи гены были изменены людьми, включая все сельскохозяйственные культуры и домашний скот. В 1993 году Британская энциклопедия определила генную инженерию, как «любой из широкого спектра методов … среди которых искусственное осеменение , экстракорпоральное оплодотворение , банк спермы , клонирование и манипулирование генами» . Европейский союз (ЕС) включил аналогичное широкое определение в ранние обзоры, в частности, упомянув ГМО, производимые с помощью « селекционного разведения и других средств искусственного отбора» . Позже они исключили традиционное разведение, экстракорпоральное оплодотворение, индукцию полиплоидии , мутагенеза и методы слияния клеток, в которых не используются рекомбинантные нуклеиновые кислоты или генетически модифицированный организм .
Более узкое определение, предоставленное Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН , Всемирной организацией здравоохранения и Европейской комиссией , гласит, что организмы должны быть изменены таким образом, чтобы «не происходило естественным путем в результате спаривания и / или естественной рекомбинации.» Есть примеры культур, которые соответствуют этому определению, но обычно не считаются ГМО . Например, тритикале зерновых культур было полностью разработано в лаборатории в 1930 году с использованием различных методов для изменения его генома . Картахенский протокол по биобезопасности в 2000 году использовал синоним живого измененного организма и определил его как «любой живой организм, обладающий новой комбинацией генетического материала, полученного с использованием современной биотехнологии.»
Генно-инженерный организм (ГЕО) можно считать более точным термином по сравнению с ГМО при описании геномов организмов, которыми непосредственно манипулировали с помощью биотехнологии . Термин ГМО изначально не использовался учеными для описания генно-инженерных организмов до тех пор, пока использование ГМО не стало распространённым явлением в популярных СМИ . Министерство сельского хозяйства США (USDA) считает, что ГМО — это растения или животные с наследственными изменениями, внесёнными генной инженерией или традиционными методами, в то время как GEO конкретно относится к организмам с генами, введёнными, уничтоженными или перегруппированными с использованием молекулярной биологии, в частности методов рекомбинантной ДНК , такие как трансгенез .
Определения фокусируются на процессе больше, чем на продукте, что означает, что могут быть ГМО и не ГМО с очень похожими генотипами и фенотипами . Это привело к тому, что ученые назвали ее категорией, не имеющей научного смысла , заявив, что невозможно объединить все различные типы ГМО под одним общим определением . Это также вызвало проблемы для органических организаций и групп, которые хотят запретить ГМО . Это также создает проблемы по мере развития новых процессов. Нынешние определения появились до того, как редактирование генома стало популярным, и существует некоторая путаница относительно того, являются ли они ГМО. ЕС постановил, что они меняют свое определение ГМО, чтобы включить «организмы, полученные путем мутагенеза.»
Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН (FAO) рассматривает использование методов генетической инженерии для создания трансгенных сортов растений либо других организмов, как неотъемлемую часть сельскохозяйственной биотехнологии . Прямой перенос генов , отвечающих за полезные признаки, является естественным развитием работ по селекции животных и растений, расширивших возможности селекционеров в части управляемости процесса создания новых сортов и расширения его возможностей, в частности, передачи полезных признаков между нескрещивающимися видами .
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 % .
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).
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. Популярными методами введения вектора в клетку растений является использование почвенной бактерии Agrobacterium tumefaciens или генной пушки . Для генетической инженерии животных используют трансфекцию , вектора, на основе ретровирусов и другие методы .
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.
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 .
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 .
Бурно развивается новая отрасль медицины — генотерапия . В её основе лежат принципы сходные с использующимися при создании 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 ребёнок, страдающий SCID , лечился с помощью генной терапии . Генотерапию, кроме использования в лечении, предлагают также использовать для замедления процессов старения .
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 в сельском хозяйстве широко применяются , которые, как и ГМО-сорта, требуют ежегодной закупки семенного материала. Некоторые продукты содержат ген, приводящий к стерильности пыльцы , например, ген барназы , полученный из бактерии .
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 .
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 .
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) .
Не было зарегистрировано никаких сообщений о вредных эффектах в человеческой популяции от генетически модифицированных продуктов питания .
Существует научный консенсус , что имеющиеся в настоящее время продукты питания, полученные из ГМ-культур, не представляют большего риска для здоровья человека, чем обычные продукты питания , но каждый ГМ-продукт необходимо тестировать в каждом конкретном случае до его введения .
Появившаяся в начале 1970-х годов технология рекомбинантных ДНК () 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 трёх наиболее известных научных журналах ( Science , Nature , Proceedings of the National Academy of Sciences) было опубликовано так называемое «письмо Берга », которое призывало учёных временно воздержаться от экспериментов в этой области .
В 1975 году прошла , на которой биологами обсуждались возможные риски, связанные с созданием ГМО .
В 1976 году Национальным институтом здоровья (США) 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) и FDA (Управление по контролю за качеством пищевых продуктов, медикаментов и косметических средств), была проведена всесторонняя проверка этих линий. После того, как была доказана безопасность их применения, эти линии организмов получили допуск на рынок .
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 .
В 2014 году был выпущен метаанализ 147 исследований, посвящённых воздействию ГМО на сельское хозяйство. Среди прочих достоинств, авторы отмечают, что выращивание ГМ-культур, вместо традиционных, в среднем сокращает использование пестицидов на 37 % .
Обзор 1783 публикаций на тему ГМО с выводом: никаких особенных рисков они не несут .
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 генно-модифицированных 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 :
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 Э. 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 .
В соответствии с заключением иудаистского Ортодоксального Союза, генетические модификации не влияют на кошерность продукта .
По мнению Исламского Совета Юриспруденции ( Islamic Jurisprudence Council, IJC ) [ это что за организация? ] , продукты, полученные из ГМ-семян, халяльны .
Католическая церковь поддерживает выращивание ГМ-культур . По мнению высших церковных иерархов, ГМ-культуры могут стать решением проблемы мирового голода и бедности .
Существует спор по поводу ГМО, особенно в отношении их высвобождения за пределами лабораторных условий. В споре участвуют потребители, производители, биотехнологические компании, правительственные регулирующие органы, неправительственные организации и ученые. Многие из этих проблем касаются генетически модифицированных культур и того, безопасна ли пища, полученная из них, и какое влияние их выращивание окажет на окружающую среду. Эти противоречия привели к судебным процессам, международным торговым спорам и протестам, а также к ограничительному регулированию коммерческих продуктов в некоторых странах .
Существует научный консенсус, что имеющиеся в настоящее время продукты питания, полученные из ГМ-культур, не представляют большего риска для здоровья человека, чем обычные продукты питания, но каждый ГМ-продукт необходимо тестировать в каждом конкретном случае до его введения . Тем не менее, представители общественности гораздо реже, чем ученые, воспринимают генетически модифицированные продукты как безопасные . Правовой и нормативный статус генетически модифицированных пищевых продуктов варьируется в зависимости от страны: некоторые страны запрещают или ограничивают их, а другие разрешают их с различными степенями регулирования .
{{
cite news
}}
: More than one of
|accessdate=
and
|access-date=
specified (
справка
)
Pinholster, Ginger (неопр.) . American Association for the Advancement of Science (25 октября 2012). Дата обращения: 8 февраля 2016. 3 февраля 2016 года.