Planeettamme nopeasti kasvava väestö sai tutkijat ja valmistajat paitsi tehostamaan kasvien ja karjan viljelyä myös etsimään täysin uusia lähestymistapoja vuosisadan alun raaka-ainepohjan kehittämiseen.

Paras havainto tämän ongelman ratkaisemisessa oli geenitekniikan laaja käyttö, joka takasi geneettisesti muunnettujen ruokalähteiden (GMI) luomisen. Tähän mennessä tunnetaan monia kasvilajikkeita, joille on tehty geneettinen muunnelma rikkakasvien torjunta-aineiden ja hyönteisten vastustuskyvyn lisäämiseksi, öljyisyyden, sokeripitoisuuden, rauta- ja kalsiumpitoisuuden lisäämiseksi, haihtuvuuden lisäämiseksi ja kypsymisasteen hidastamiseksi.
GMO:t ovat siirtogeenisiä organismeja, joiden perinnöllistä materiaalia on muunnettu geenitekniikalla, jotta niille saadaan halutut ominaisuudet.

GMO:ien kannattajien ja vastustajien välinen konflikti

Geenitekniikan valtavasta potentiaalista ja sen jo todellisista saavutuksista huolimatta geneettisesti muunnettujen elintarvikkeiden käyttöä ei tunneta maailmassa yksiselitteisesti. Artikkeleita ja raportteja aiheesta mutanttituotteet samalla kuluttajalle ei muodostu kokonaiskuvaa ongelmasta, vaan alkaa valtaa tuntemattomuuden ja väärinkäsityksen pelko.

Vastakkaisia ​​puolia on kaksi. Yhtä heistä edustavat useat tutkijat ja kansainväliset yritykset (TNC:t) - GMF:n tuottajia, joilla on toimistoja monissa maissa ja jotka sponsoroivat kalliita laboratorioita, jotka saavat kaupallista supervoittoa ja jotka toimivat ihmiselämän tärkeimmillä alueilla: ruoka, farmakologia ja maatalous. GMP on suuri ja lupaava liiketoiminta. Maailmassa yli 60 miljoonaa hehtaaria on siirtogeenisten viljelykasvien käytössä: 66 % niistä Yhdysvalloissa, 22 % Argentiinassa. Nykyään 63 % soijapavuista, 24 % maissista ja 64 % puuvillasta on siirtogeenisiä. Laboratoriotestit ovat osoittaneet, että noin 60-75 % kaikista Venäjän federaation tuomista elintarvikkeista sisältää GMO-komponentteja. Ennusteet vuodelle 2005 siirtogeenisten tuotteiden maailmanmarkkinat nousevat 8 miljardiin dollariin ja vuoteen 2010 mennessä 25 miljardiin dollariin.

Mutta biotekniikan kannattajat mainitsevat mieluummin jaloja kannustimia toiminnalleen. GMO:t ovat tähän mennessä halvin ja taloudellisesti turvallisin (heidän mielestään) tapa tuottaa ruokaa.. Uudet teknologiat ratkaisevat ruokapulan ongelman, muuten maapallon väestö ei selviä. Tänään meitä on jo 6 miljardia, ja vuonna 2020. WHO arvioi, että niitä on 7 miljardia. Maailmassa on 800 miljoonaa nälkää ja 20 000 ihmistä kuolee nälkään joka päivä. Viimeisten 20 vuoden aikana olemme menettäneet yli 15 % maakerroksesta, ja suurin osa viljelykelpoisista maaperistä on jo mukana maataloustuotannossa. Samaan aikaan ihmiskunnalla ei ole proteiinia, sen globaali alijäämä on 35-40 miljoonaa tonnia vuodessa ja kasvaa vuosittain 2-3%.

Yksi ratkaisu nousevaan globaaliin ongelmaan on geenitekniikka, jonka onnistumiset avaavat olennaisesti uusia mahdollisuuksia tuotannon tuottavuuden lisäämiseen ja taloudellisten tappioiden vähentämiseen.

Toisaalta monet ympäristöjärjestöt vastustavat muuntogeenisiä organismeja., Association "Doctors and Scientists Against GMF", useat uskonnolliset järjestöt, maatalouslannoitteiden ja tuholaistorjuntatuotteiden valmistajat.

Biotekniikan ja geenitekniikan kehittäminen

Biotekniikka on suhteellisen nuori soveltavan biologian ala, joka tutkii sovellusmahdollisuuksia ja kehittää konkreettisia suosituksia biologisten esineiden, työkalujen ja prosessien käyttöön käytännön toiminnassa, ts. kehitetään menetelmiä ja suunnitelmia käytännöllisesti katsoen arvokkaiden aineiden saamiseksi kokonaisten yksisoluisten organismien ja vapaasti elävien solujen, monisoluisten organismien (kasvien ja eläinten) viljelyyn perustuen.

Historiallisesti biotekniikka syntyi perinteisten biolääketieteen teollisuudenalojen pohjalta (leipomo, viininvalmistus, panimo, fermentoitujen maitotuotteiden valmistus, ruokaetikka). Biotekniikan erityisen nopea kehitys liittyy antibioottien aikakauteen, joka alkoi 1940- ja 1950-luvuilla. Kehityksen seuraava virstanpylväs juontaa juurensa 60-luvulle. – rehuhiivan ja aminohappojen tuotanto. Biotekniikka sai uuden sysäyksen 1970-luvun alussa. geenitekniikan kaltaisen haaran ilmaantumisen ansiosta. Tämän alan saavutukset eivät ole vain laajentaneet mikrobiologisen teollisuuden kirjoa, vaan ovat muuttaneet perusteellisesti mikrobien tuottajien etsintä- ja valintamenetelmiä. Ensimmäinen geneettisesti muokattu tuote oli E. coli -bakteerien tuottama ihmisinsuliini sekä lääkkeiden, vitamiinien, entsyymien ja rokotteiden valmistus. Samaan aikaan solutekniikka kehittyy voimakkaasti. Mikrobien tuottaja täydentyy uudella hyödyllisten aineiden lähteellä - kasvien ja eläinten eristettyjen solujen ja kudosten viljelmällä. Tältä pohjalta kehitetään pohjimmiltaan uusia menetelmiä eukaryoottien valintaan. Erityisen suurta menestystä on saavutettu kasvien mikrolisäyksessä ja uusien ominaisuuksien omaavien kasvien saamisessa.

Itse asiassa mutaatioiden käyttö, ts. valinta, ihmiset alkoivat olla tekemisissä kauan ennen Darwinia ja Mendeliä. 1900-luvun toisella puoliskolla valikointimateriaalia alettiin valmistaa keinotekoisesti generoimalla tarkoituksella mutaatioita, altistaen säteilylle tai kolkisiinille ja valitsemalla satunnaisesti ilmeneviä positiivisia piirteitä.

XX vuosisadan 60-70-luvulla kehitettiin geenitekniikan päämenetelmiä - molekyylibiologian haaraa, jonka päätehtävänä on rakentaa in vitro (elävän organismin ulkopuolelle) uusia toiminnallisesti aktiivisia geneettisiä rakenteita (yhdistelmä-DNA) ja luoda organismeja, joilla on uusia ominaisuuksia.

Geenitekniikka ratkaisee teoreettisten ongelmien - eri organismien genomin rakenteellisen ja toiminnallisen järjestyksen tutkimisen - lisäksi monia käytännön ongelmia. Siten saatiin bakteerihiivakantoja, eläinsoluviljelmiä, jotka tuottivat biologisesti aktiivisia ihmisen proteiineja. Ja siirtogeenisiä eläimiä ja kasveja, jotka sisältävät ja tuottavat muukalaisgeenistä tietoa.

Vuonna 1983 tutkijat, jotka tutkivat maaperän bakteeria, joka muodostaa kasvua puiden ja pensaiden rungoille, havaitsivat, että se siirtää fragmentin omasta DNA:staan ​​kasvisolun ytimeen, jossa se integroituu kromosomiin ja tunnistetaan omakseen. Tästä löydöstä lähtien kasvien geenitekniikan historia alkoi. Ensimmäinen, geenien keinotekoisen manipuloinnin seurauksena, osoittautui tupakkaaksi, tuholaisille alttiiksi, sitten geneettisesti muunnetuksi tomaattiksi (Monsanto vuonna 1994), sitten maissi, soijapavut, rapsi, kurkku, perunat, punajuuret, omenat ja paljon muuta. lisää.

Nyt geenien eristäminen ja kokoaminen yhdeksi konstruktiksi, niiden siirtäminen haluttuun organismiin on rutiinityötä. Tämä on sama valikoima, vain progressiivisempia ja enemmän koruja. Tiedemiehet ovat oppineet saamaan geenin toimimaan oikeissa elimissä ja kudoksissa (juuret, mukulat, lehdet, jyvät) ja oikeaan aikaan (päivänvalossa); ja uusi siirtogeeninen lajike voidaan saada 4-5 vuodessa jalostettaessa uutta kasvilajiketta klassisella menetelmällä (vaihtamalla laajaa geeniryhmää risteytyksen, säteilyn tai kemikaalien avulla, toivoen satunnaisia ​​ominaisuuksien yhdistelmiä jälkeläisissä ja valikoimalla kasveja oikeilla ominaisuuksilla) kestää yli 10 vuotta.

Yleisesti ottaen siirtogeenisten tuotteiden ongelma ympäri maailmaa on edelleen erittäin akuutti ja GMO-keskustelut eivät lakkaa pitkään aikaan, koska niiden käytön edut ovat ilmeiset, ja niiden toiminnan pitkän aikavälin vaikutukset sekä ympäristölle että ihmisten terveydelle eivät ole yhtä selkeitä.

Ennen käyttöä sinun on neuvoteltava asiantuntijan kanssa.

Tuotettu geenitekniikalla. Geneettisesti muunnettujen organismien (GMO:iden) saaminen liittyy vieraan geenin "upottamiseen" muiden kasvien tai eläinten DNA:han (geenin kuljetus eli transgenisaatio) näiden ominaisuuksien tai parametrien muuttamiseksi. Tällaisen muuntamisen seurauksena tapahtuu uusien geenien keinotekoinen lisääminen organismin genomiin.

Ensimmäinen GM-tuote saatiin vuonna 1972, kun Stanfordin yliopiston tutkija Paul Berg yhdisti kaksi eri organismeista eristettyä geeniä yhdeksi kokonaisuudeksi ja loi hybridin, jota ei esiinny luonnossa.

Ensimmäinen GM-mikro-organismi, E. coli, jossa on insuliinisynteesiä koodaava ihmisen geeni, syntyi vuonna 1973. Tulosten arvaamattomuuden vuoksi tämän keksinnön tehneet tutkijat Stanley Cohen ja Herbert Boyer vetosivat maailman tiedeyhteisöön keskeyttämään geenitekniikan alan tutkimuksen ja kirjoittivat kirjeen Science-lehteen; muun muassa Paul Berg itse allekirjoitti sen.

Helmikuussa 1975 Asilomarissa (Kalifornia) pidetyssä konferenssissa geenitekniikan alan johtavat asiantuntijat päättivät rikkoa moratorion ja jatkaa tutkimusta erityisesti kehitettyjen sääntöjen mukaisesti.

Mikrobi-ihmisinsuliinin teollisen tuotantomenetelmän kehittäminen ja sen testaaminen erityisen mielenkiinnolla kesti seitsemän vuotta: vasta vuonna 1980 amerikkalainen Genentech aloitti uuden lääkkeen myynnin.

Saksalaiset geneetikot Kölnin kasvitieteiden instituutista kehittivät vuonna 1983 muuntogeenistä tupakkaa, joka on vastustuskykyinen tuhohyönteisille. Viisi vuotta myöhemmin, vuonna 1988, geneettisesti muunnettua maissia kylvettiin ensimmäistä kertaa historiassa. Sen jälkeen kehitys alkoi erittäin nopeaa vauhtia. Vuonna 1992 siirtogeenisen tupakan viljely aloitettiin Kiinassa.

Vuonna 1994 amerikkalainen yritys Monsanto esitteli ensimmäisen geenitekniikan kehitystyönsä - tomaatin nimeltä Flavr Savr, jota voitiin säilyttää viileässä huoneessa puolikypsässä tilassa kuukausia, mutta heti kun hedelmät olivat lämpimiä, ne muuttuivat heti. punainen. Modifioidut tomaatit saivat tällaiset ominaisuudet johtuen yhdistelmästä kampelan geenien kanssa. Sitten tutkijat risteyttävät soijapavut joidenkin bakteerien geenien kanssa, ja tästä viljelykasvista tuli vastustuskykyinen rikkakasvien torjunta-aineille, joita käytetään peltojen hoitamiseen tuholaisilta.

Valmistajat alkoivat asettaa tutkijoille hyvin erilaisia ​​tehtäviä. Joku halusi, että banaanit eivät mustistu koko säilyvyyden aikana, toiset vaativat, että kaikki omenat ja mansikat ovat samankokoisia eivätkä pilaannu kuuteen kuukauteen. Esimerkiksi Israelissa tuotiin jopa kuution muotoisia tomaatteja, jotta ne olisi helpompi pakata.

Myöhemmin maailmassa kasvatettiin noin tuhat geneettisesti muunnettua viljelykasvea, mutta vain 100 niistä on sallittu teolliseen tuotantoon. Yleisimmät ovat tomaatit, soijapavut, maissi, riisi, vehnä, maapähkinät, perunat.

Tällä hetkellä ei ole olemassa yhtä lainsäädäntöä muuntogeenisten tuotteiden käytöstä Yhdysvalloissa eikä Euroopassa, joten tällaisten tavaroiden liikevaihdosta ei ole tarkkaa tietoa. GMO-markkinat eivät ole vielä täysin muodostuneet. Joissakin maissa nämä tuotteet ovat kokonaan kiellettyjä, toisissa - osittain, ja kolmannessa ne ovat yleensä sallittuja.

Vuonna 2008 muuntogeenisten viljelykasvien viljelyala ylitti 114,2 miljoonaa hehtaaria. Geenimuunneltuja viljelykasveja viljelee noin 10 miljoonaa maanviljelijää 21 maassa ympäri maailmaa. Yhdysvallat on johtava muuntogeenisten viljelykasvien tuottaja, jota seuraavat Argentiina, Brasilia, Kiina ja Intia. Euroopassa geneettisesti muunnettuja viljelykasveja käsitellään varoen, ja Venäjällä on täysin kiellettyä istuttaa muuntogeenisiä kasveja, mutta joillakin alueilla tämä kielto ohitetaan - Kubanissa, Stavropolissa ja Altaissa on muuntogeenisen vehnän satoja.
Ensimmäistä kertaa maailman yhteisö pohti vakavasti GMO:ien käytön suositeltavuutta vuonna 2000. Tiedemiehet ovat puhuneet äänekkäästi tällaisten tuotteiden mahdollisista kielteisistä vaikutuksista ihmisten terveyteen.

GMO:ien hankintatekniikka on suhteellisen yksinkertainen. Niin sanotut "kohdegeenit" viedään lopullisen organismin genomiin erityisillä menetelmillä - itse asiassa ne piirteet, jotka on siirrettävä organismiin toisesta. Sen jälkeen suoritetaan useita valintavaiheita eri olosuhteissa ja valitaan elinkelpoisin GMO, joka samalla tuottaa tarvittavat aineet, joiden tuotannosta muuttunut genomi on vastuussa.

Sen jälkeen syntyvälle GMO:lle tehdään kattava mahdollinen myrkyllisyys- ja allergeenisuustesti, ja GMO (ja GMO-tuotteet) on valmis myyntiin.

GMO:ien vaarattomuudesta huolimatta tekniikka sisältää useita ongelmia. Yksi asiantuntijoiden ja ympäristöyhteisön suurimmista huolenaiheista GMO:ien käytön yhteydessä maataloudessa on luonnollisten ekosysteemien tuhoutumisriski.

GMO:ien käytön ympäristövaikutuksista todennäköisimpiä ovat: siirtogeenisen organismin uusien arvaamattomien ominaisuuksien ilmentyminen sen sisältämien vieraiden geenien moninkertaisen vaikutuksen vuoksi; riskit ominaisuuksien viivästyneistä muutoksista (usean sukupolven jälkeen), jotka liittyvät uuden geenin mukautumiseen ja sekä uusien GMO-ominaisuuksien ilmenemiseen että jo ilmoitettujen ominaisuuksien muutoksiin; suunnittelemattomien mutanttiorganismien (esim. rikkakasvien) ilmaantuminen, joilla on arvaamattomia ominaisuuksia; ei-kohteena olevien hyönteisten ja muiden elävien organismien vahingoittaminen; resistenssin ilmaantuminen siirtogeenisille myrkyille hyönteisissä, bakteereissa, sienissä ja muissa organismeissa, jotka ruokkivat muuntogeenisiä kasveja; vaikuttaa luonnolliseen valintaan jne.

Toinen ongelma johtuu tiedon puutteesta muuntogeenisten viljelykasvien vaikutuksista ihmiskehoon. Tutkijat tunnistavat seuraavat GM-ruokien syömisen pääriskit: immunosuppressio, mahdollisuus akuuttien häiriöiden elimistön toiminnassa, kuten allergisissa reaktioissa ja aineenvaihduntahäiriöissä, jotka johtuvat siirtogeenisten proteiinien suorasta vaikutuksesta. GMO:eihin lisättyjen geenien tuottamien uusien proteiinien vaikutusta ei tunneta. Henkilö ei ole koskaan ennen nauttinut niitä, joten ei ole selvää, ovatko ne allergeeneja. Lisäksi on tieteellistä näyttöä siitä, että erityisesti Bt-toksiini, jota monet siirtogeeniset maissilajit, perunat, punajuuret jne. tuottavat, tuhoutuu ruoansulatusjärjestelmässä odotettua hitaammin, mikä tarkoittaa, että se voi mahdollinen allergeeni.

Antibioottiresistenssiä voi esiintyä myös ihmisen suoliston mikrobistossa, koska GMO:t käyttävät edelleen antibioottiresistenssin merkkigeenejä, jotka voivat siirtyä ihmisen suoliston mikrobiotiin.
Mahdollisista vaaroista mainitaan myös GMO:ien myrkyllisyys ja karsinogeenisuus (kyky aiheuttaa ja edistää pahanlaatuisten kasvainten kehittymistä).

Samaan aikaan vuonna 2005 Maailman terveysjärjestö WHO julkaisi raportin, jonka pääjohtopäätös voidaan muotoilla seuraavasti: geneettisesti muunnettujen kasvien käyttö elintarvikkeissa on ehdottoman turvallista.

Monet maat ovat ottaneet käyttöön GMO:eja sisältävien tuotteiden merkinnät pyrkiessään suojelemaan itseään muuntogeenisiltä viljelykasveilta. GMO:eja sisältävien tuotteiden merkitsemiseen on erilaisia ​​tapoja eri puolilla maailmaa. Joten Yhdysvalloissa, Kanadassa, Argentiinassa näitä tuotteita ei merkitä, ETY-maissa otetaan käyttöön 0,9 prosentin kynnys, Japanissa ja Australiassa - 5%.

Venäjällä perustettiin ensimmäinen osastojen välinen geenitekniikan ongelmia käsittelevä toimikunta jo vuonna 1993. 12. joulukuuta 2007 Venäjän federaatiossa tuli voimaan muutokset liittovaltion lakiin "Kuluttajien oikeuksien suojelusta" geneettisesti muunnettuja organismeja sisältävien elintarvikkeiden pakollisista merkinnöistä, joiden mukaan kuluttajalla on oikeus saada tarvittavat ja luotettavaa tietoa elintarvikkeiden koostumuksesta. Laki velvoittaa kaikki tuottajat ilmoittamaan kuluttajille tuotteen GMO-pitoisuudesta, jos sen osuus on yli 0,9 %.

Venäjällä on 1. huhtikuuta 2008 alkaen otettu käyttöön uusi geneettisesti muunnettuja mikro-organismeja (GMM) sisältävien elintarvikkeiden merkintä. Venäjän ylilääkärin Gennadi Onishchenkon päätöksen mukaan GMM:t tulisi jakaa eläviin ja elottomiin. Joten eläviä GMM:eja sisältävien tuotteiden etiketteihin tulisi kirjoittaa: "Tuote sisältää eläviä geneettisesti muunnettuja mikro-organismeja." Ja elinkelvottomien GMM:ien tuotteiden etiketeissä - "Tuote on saatu käyttämällä geneettisesti muunnettuja mikro-organismeja." HMM-pitoisuuden kynnys pysyy samalla tasolla - 0,9 %.

Asiakirjassa määrätään Venäjällä valmistettujen ja ensimmäistä kertaa myös Venäjän federaatioon tuotujen kasviperäisiä GMM-tuotteita sisältävien tuotteiden pakollisesta valtion rekisteröinnistä Rospotrebnadzorissa. Tuotteet rekisteröidään vain, jos ne läpäisevät biolääketieteellisen turvallisuuden arvioinnin.

Venäjän federaation hallintorikoslain (CAO RF) artiklan 14.8 mukaisten tavaroiden merkitsemistä koskevien sääntöjen rikkominen rikkoo kuluttajan oikeutta saada tarvittavat ja luotettavat tiedot tuotteista (työ, palvelu) Myymisestä seuraa virkamiehille hallinnollinen sakko, jonka määrä on viisisataa enintään tuhat ruplaa; oikeushenkilöille - viidestä tuhannesta kymmeneen tuhanteen ruplaan.

Materiaali on laadittu avoimista lähteistä saadun tiedon pohjalta

Kaiken tämän alun loi 30.6.1926 syntynyt mies. Joten tutustu: Paul Berg.

Paul Naim Berg. Syntynyt 30. kesäkuuta 1926 Brooklynissa (New York), USA. Kemian Nobel-palkinnon voittaja vuonna 1980 (1/2 palkinnosta, kumpikin 1/4 myönnettiin Walter Gilbertille ja Frederick Sangerille DNA-sekvensointimenetelmän luomisesta).

Vuonna 1926 biologian ja biokemian historiassa tapahtui kaksi merkittävää tapahtumaa. Toinen, vähemmän tärkeä (ehkä!) on sankarimme syntymä, yksi vaatevalmistaja Harry Bergin ja kotiäidin Sarah Broadskyn kolmesta pojasta. Ensimmäinen tapahtuma oli luultavasti jopa tärkeämpi kuin geenitekniikan isän syntymä. 36-vuotias amerikkalainen mikrobiologi Michiganista Paul Henry de Kruy (joskus kutsuimme häntä "de Cruyff" ja jopa "de Kruyf") kirjoitti kirjan, josta tuli kenties ensimmäinen populaaritieteellinen bestseller.

Jopa Neuvostoliitossa/Venäjällä tämä kirja on käynyt läpi ainakin tusina painosta (kuva 1). Ja se on suosittu vielä tänäkin päivänä. 1920-luvulta tähän päivään asti Cruyn "mikrobien metsästäjät" tuovat yhä enemmän uusia ihmisiä tieteeseen: ainakin minä tunnen minua nuorempia biokemistejä, jotka lukivat tätä kirjaa lapsena kiehtovasti ja julkaisevat nyt upeita artikkeleita Naturessa.

Yksi monista venäjänkielisistä painoksista P. de Kruyn "Mikrobinmetsästäjät" (Neuvostoliitto, "Young Guard", 1957)

Sankarimme lapsuudessa luki myös suhteellisen tuoreen bestsellerin. Joten hänen kohtalonsa oli heti ennalta määrätty - mikrobit, virukset, niiden biokemia.

Mutta ensin oli tarpeen käydä läpi standardipolku - koulu ja yliopisto. Berg valmistui Abraham Lincoln Schoolista tammikuussa 1943. Siihen mennessä Yhdysvallat oli jo osallistunut toiseen maailmansotaan, ja heti 17-vuotiaana (kesäkuu 1943) Berg liittyi laivastoon. Hänestä piti tulla lentoyhtiön lentäjä, ja tämä oli opittava. Jotta ei tuhlata aikaa yksinkertaiseen odotukseen, Berg tuli Penn State -yliopistoon (Pennsylvania State University). Totta, Paulista ei koskaan tullut lentäjää: ohjelmaa supistettiin, ja hänen täytyi palvella täsmälleen päinvastaisella erikoisalalla - sukellusveneellä. Vuonna 1946 Berg kotiutettiin ja hänestä tuli jo vuonna 1948 kandidaatti yliopistossaan, ja vuonna 1952 hän odotti biokemian tohtorin tutkintoa Case Western Reserve -yliopistossa. Väitöskirjassaan hän osoitti foolihapon ja B12-vitamiinin roolin metioniinin synteesissä.

Siitä lähtien (kuten tapahtui) Berg on työskennellyt vain parhaiden kanssa. Esimerkiksi vuonna 1954 Berg muutti Washingtonin yliopiston lääketieteellisen korkeakoulun (WUSM) mikrobiologian osastolle, jossa hän aloitti työskentelyn Arthur Kornbergin kanssa, joka oli ensimmäinen DNA:n syntetisoija ja vuoden 1959 Nobel-palkinnon saaja tästä saavutuksesta. 2).

Arthur Kornberg (1918-2007). Fysiologian tai lääketieteen Nobel-palkinnon voittaja vuonna 1959.

Kornbergin laboratoriossa (jo Stanfordissa, jonne Kornberg ja hänen tiiminsä lähtivät vuonna 1959) Berg tutkii mekanismia, jolla aminohapot kootaan proteiineihin. Itse asiassa Berg selvitti, kuinka ribonukleiinihapot (tRNA:t) kuljettavat aminohappoja proteiinisynteesikohtaan.

Noin 1960-luvun puoliväliin mennessä tapa, jolla geenit toimivat soluissa, on tulossa selvemmäksi. Ensinnäkin bakteriofagien ansiosta, jotka voivat integroida DNA:nsa bakteerien genomiin. Kuten aina, tärkeimmät löydöt tehtiin mikrobiologien "laboratoriohiirestä" - Escherichia coli E. colista - ja sitä tartuttavasta lambda-bakteriofagista. Viruksia käytettiin analysoimaan geenien toimintaa, samalla kun biokemistit ja geneetikot oppivat manipuloimaan geenejä virusten avulla. Berg todella halusi tehdä saman monisoluisten organismien geenien kanssa.

Vuonna 1967 Berg piti vuoden tauon Stanfordista. Hänen tapauksessaan "loma" ei kuitenkaan tarkoittanut työn poissaoloa. Hän meni Solkovsky-instituuttiin (ei pidä sekoittaa Skolkovoon!!!) toisen tulevan Nobel-palkinnon saajan - Renato Dulbeccon - luo (kuva 3). Dulbecco oli hiljattain löytänyt polyoomaviruksen, joka aiheuttaa kasvaimia hiirissä. Bergin päätavoitteena oli hallita työ soluviljelmien parissa, mutta hän oli kiinnostunut DNA-viruksesta.

Renato Dulbecco (1914-2012). Fysiologian tai lääketieteen Nobel-palkinnon voittaja vuonna 1975.

Kun Berg palasi Stanfordiin, hän jatkoi kokeitaan polyoomaviruksilla käyttämällä SV40-polyomavirusta (kuva 4). Berg ymmärsi, että SV40:tä voitaisiin käyttää vektorina muun geneettisen tiedon tuomiseksi normaaliin soluun. Ja hän suunnitteli erittäin tyylikkään kokeen, hyvällä tavalla, josta tuli kaiken geenitekniikan alku.

Elektroniset valokuvat SV40-polyomaviruksen virioneista ja sen DNA:sta. Kuvitus Paul Bergin Nobel-luennosta

Normaaleissa olosuhteissa SV40 ei ole vuorovaikutuksessa E. colin kanssa. Siksi Berg käytti sarjaa Kornbergin eristämiä entsyymejä leikkaamaan SV40:n DNA:n ja lambda-bakteriofagin ja sitten "kokoamaan" kimeerisen tai, kuten sanotaan, yhdistelmä-DNA:n palasista. Tuloksena saatiin plasmidi - pyöreä molekyyli, joka koostui SV40-viruksen DNA:sta ja lambda-bakteriofagin DNA:sta, jossa oli E. colista "lainattu" galaktoosioperoni (galaktoosiaineenvaihduntaa koodaava geenisekvenssi) (kuva 1). 5).

Kaavio Bergin kokeesta. Kuvitus Paul Bergin Nobel-luennosta

Miksi on hyvä kirjoittaa viimeisten 30 vuoden Nobel-palkinnon saajista? Ensinnäkin monet heistä ovat elossa tänään. Ja toiseksi, voit helposti löytää videon, jossa he itse kertovat työstään.

Kuunnelkaamme itse Bergiä:

Menestys tuli vuonna 1972 ja menestyksen mukana pelko. No, älä pelkää - normaali ja oikea varotoimenpide: silloin tiedettiin virusten onkogeenisyydestä (erityisesti Dulbeccon teoksista), ja SV40-polyomavirus pystyi aiheuttamaan syöpää joissakin eläimissä. Siksi Berg ajatteli - entä jos keinotekoiset virukset synnyttävät uusia, onkogeenisiä bakteereja?

Vuonna 1974 hän kirjoitti kirjeen suurille tieteellisille aikakauslehdille (Nature, Science ja muille), jossa hän vaati vuoden keskeyttämistä yhdistelmä-DNA-operaatioille. Ja hän alkoi valmistella konferenssia keskustellakseen mahdollisesta vaarasta. Vuonna 1975 Kaliforniassa pidettiin kuuluisa Asilomar Rekombinantti DNA -konferenssi. Kuitenkin nopeasti kävi selväksi, että vaara oli liioiteltu - ja työtä yhdistelmä-DNA:n kanssa jatkettiin.

Geenitekniikan aikakausi alkoi, ja viisi vuotta myöhemmin, vuonna 1980, Berg sai kemian Nobelin. Sankarimme sai puolet palkinnosta, toisen osan jakoivat keskenään yhtä legendaariset persoonallisuudet - Walter Gilbert (joka yleensä aloitti alkeishiukkasfysiikasta ja työskenteli Abdus Salamille) ja Frederick Sanger (joka sai kemikaalin "Nobel" vuonna 1958) insuliinin rakenteen tulkitsemiseen). Nämä kaksi loivat menetelmän DNA:n primäärirakenteen määrittämiseksi - sekvensointi. Berg sai puheoikeuden Nobel-juhlissa kaikilta kolmelta. Puheessaan Berg lainasi toisen Nobel-palkinnon saaneen Peter Brian Medawarin klassista metaforaa: "Jos kuvittelemme elävien organismien kehityksen tiivistyneenä kosmisen ajan vuoteen, niin ihmisen kehitys kesti vain päivän. Vain viimeisten 10-15 minuutin aikana elämämme kestää, ei ollenkaan kyseenalaista. Olemme vielä aloittelijoita ja voimme toivoa paranevamme. Edistyksen toivon pilkkaaminen on äärimmäistä typeryyttä, hengen köyhyyden ja mielen alhaisuuden viimeinen sana.

Berg sanoo haastattelussa Nobel-komitean verkkosivuilla: "Ei ole täysin oikein kutsua minua geenitekniikan isäksi. Olemme ottaneet vasta ensimmäisen askeleen kohti sitä."

- 120,21 kt

Venäjän federaation liittovaltion koulutusvirasto

Vologdan osavaltion tekninen yliopisto

Geoekologian ja tekniikan geologian laitos

Tiivistelmä aiheesta: GMO-tuotanto: historia ja kehitysnäkymät.

Valmistunut: Art. gr. FEG-41

Petrunicheva S. V.

Tarkastaja: Nogina Zh.V.

Vologda

2010

Johdanto ................................................... .............................................................. .............................. ...3

1. GMO:t ja sen tyypit……………………………………………………………………………………………
2. GMO:ien lyhyt historia .................................................. .......................................................... .5
3. GMO:ien luomisen ohjeet ja tehtävät ................................................ ..................................................7
4. Yleisimmät menetelmät GMO:ien saamiseksi ................................................ ... 9
5. Kansainväliset valmistajat käyttävät muuntogeenisiä organismeja...10
6. GMO:ita sisältävät tuotteet .................................................. . ..........................................yksitoista
1. Geneettisesti muunnetut kasvit ................................................... ............... .... .....yksitoista
2. Yleisimmät muuntogeeniset viljelykasvit ............... 11
3. GM-elintarvikkeiden lisäaineet ja aromit ................................................ ..... 12
7. GMO:ien tuotannon ja myynnin sääntely maailmassa ................................................... ......... 13
8. Argumentteja geneettisesti muunnettujen tuotteiden jakelua vastaan ​​................................................................ .......................................................... ............. ............ viisitoista

9. Geneettisesti muunnettujen organismien leviämisen seuraukset ................................... ......... .............................................................. .............................................. 16

1. Seuraukset maapallon ekologiaan ................................................ .............. ......... ....16
2. Seuraukset ihmisten terveydelle .................................................. .............. ..16
1. GMO:ien leviämisnopeus ................................................ .. .............................. 19
2. Johtopäätös.................................................. .................................................................. ..23
3. Lista viitteistä ................................................ ...............................................24

Sovellus.

Johdanto.

Maan asukasmäärä on viimeisen vuosisadan aikana kasvanut 1,5 miljardista 5,5 miljardiin ihmiseen, ja vuoteen 2020 mennessä sen odotetaan kasvavan 8 miljardiin, joten ihmiskunnan edessä on valtava ongelma. Tämä ongelma piilee elintarviketuotannon kasvussa, vaikka tuotanto on viimeisen 40 vuoden aikana kasvanut 2,5-kertaiseksi, se ei vieläkään riitä. Ja maailmassa tämän yhteydessä havaitaan sosiaalista pysähtyneisyyttä, joka on tulossa kiireellisemmäksi.

Toinen ongelma ilmeni lääketieteellisessä hoidossa. Huolimatta modernin lääketieteen suurista saavutuksista, nykyään valmistetut lääkkeet ovat niin kalliita, että ¾ maailman väestöstä luottaa nyt täysin perinteisiin esitieteellisiin hoitomenetelmiin, ensisijaisesti raakaisiin yrttivalmisteisiin.

Kehittyneissä maissa 25 % lääkkeistä koostuu kasveista eristetyistä luonnollisista aineista. Viime vuosien löydöt (kasvainlääkkeet: taksoli, podofyllotoksiini) osoittavat, että kasvit pysyvät hyödyllisten biologisesti aktiivisten aineiden (BTA) lähteenä vielä pitkään ja että kasvisolun kyky syntetisoida monimutkaista BTA:ta on edelleen merkittävä. kemianinsinöörin synteettisiä kykyjä parempi. Tästä syystä tutkijat ovat ottaneet esille siirtogeenisten kasvien luomisen.

Geneettisesti muunnettujen (GM) tuotteiden luominen on nyt tärkein ja kiistanalaisin tehtävä.

1. GMO ja sen tyypit.

Geneettisesti muunnetut organismit ovat organismeja, joiden geneettistä materiaalia (DNA) on muutettu tavalla, joka ei ole luonnossa mahdollista. GMO:t voivat sisältää DNA-fragmentteja mistä tahansa muista elävistä organismeista.

Geneettisesti muunnetut organismit ilmestyivät 1980-luvun lopulla. Vuonna 1992 Kiina alkoi kasvattaa tupakkaa, joka "ei pelännyt" haitallisia hyönteisiä. Mutta modifioitujen tuotteiden massatuotannon alku syntyi vuonna 1994, kun tomaatit ilmestyivät Yhdysvaltoihin, jotka eivät huonontuneet kuljetuksen aikana.

GMO:ihin kuuluu kolme organismiryhmää:

1. geneettisesti muunnetut mikro-organismit (GMM);
2. geneettisesti muunnetut eläimet (GMF);
3. geneettisesti muunnetut kasvit (GMP) ovat yleisin ryhmä.

Nykyään maailmassa on useita kymmeniä muuntogeenisiä viljelykasveja: soijapavut, perunat, maissi, sokerijuurikas, riisi, tomaatit, rypsi, vehnä, meloni, sikuri, papaija, kurpitsa, puuvilla, pellava ja sinimailas. Massiivisesti kasvatetut GM-soijapavut, jotka Yhdysvalloissa ovat jo korvanneet tavanomaiset soijapavut, maissi, rapsi ja puuvilla.

Siirtogeenisten kasvien istutukset lisääntyvät jatkuvasti. Vuonna 1996 1,7 miljoonaa satoa oli jo 91,2 miljoonaa hehtaaria, vuonna 2006 - 102 miljoonaa hehtaaria.

Vuonna 2006 GM-kasveja kasvatettiin 22 maassa, mukaan lukien Argentiina, Australia, Kanada, Kiina, Saksa, Kolumbia, Intia, Indonesia, Meksiko, Etelä-Afrikka, Espanja ja Yhdysvallat. Maailman suurimmat GMO:ita sisältävien tuotteiden tuottajat ovat Yhdysvallat (68 %), Argentiina (11,8 %), Kanada (6 %) ja Kiina (3 %).

1. GMO:ien lyhyt historia.

1944 - Avery, McLeod ja McCarthy osoittivat, että "perinnöllinen aines" on DNA.

1961-1966 - geneettinen koodi salattiin - periaate tallentaa DNA:han ja RNA:han proteiinien aminohapposekvenssi.

1970 - ensimmäinen restriktioentsyymi eristettiin.

1973 – Stanley Cohen ja Herbert Boyer siirtävät geenin, tietyn DNA-palan organismista toiseen, DNA-tekniikan alku.

1978 - Genentech julkaisi yhdistelmä-insuliinin, jonka tuotti bakteerisoluun lisätty ihmisen geeni. 1980 – Siirtogeenisten mikro-organismien patentointi laillistettiin Yhdysvalloissa. 1981 - Automaattiset DNA-syntetisaattorit tulevat myyntiin.

1982 - siirtogeenisten organismien kenttäkokeita koskevat hakemukset jätetään ensimmäistä kertaa Yhdysvalloissa. Samaan aikaan ensimmäinen geneettisesti muunneltu eläinrokote on hyväksytty Euroopassa. Ensimmäinen biotekniikalla valmistettu lääke on rekisteröity: bakteerien tuottama ihmisinsuliini.

Vuonna 1983 tutkijat, jotka tutkivat maaperän bakteeria, joka muodostaa kasvua puiden ja pensaiden rungoille, havaitsivat, että se siirtää oman DNA-fragmentin kasvisolun ytimeen, jossa se integroituu kromosomiin, minkä jälkeen se tunnistetaan sen omaksi bakteeriksi. oma. Tästä löydöstä lähtien kasvien geenitekniikan historia alkoi.

Monsanto oli edelläkävijä tuholaisresistentin tupakan ja sitten geneettisesti muunnetun tomaatin kehittämisessä (1994). Sitten tuli muunneltu maissi, soijapavut, rapsi, kurkku, perunat, punajuuret, omenat ja paljon muuta.

1985-1988 - Polymeraasiketjureaktio (PCR) -menetelmä kehitettiin.

1987 - Ensimmäinen lupa GM-kasvien kenttäkokeille (USA).

1990 - Ensimmäinen bioteknisesti muunneltu elintarvike - juuston valmistuksessa käytetty entsyymi - hyväksyttiin käytettäväksi Yhdysvalloissa, ensimmäinen rekisteröity elintarviketuote, jossa on muuntogeenisiä ainesosia: modifioitu hiiva (UK).

1994 - ensimmäinen lupa siirtogeenisen kasvin (Monsanton FlavrSavr-tomaattilajike) viljelyyn saatiin.

1995 - biotekniikan avulla saadun ensimmäisen soijalajikkeen käyttöönotto käytännössä.
1996-1997 - ensimmäisten GM-kasvien viljelyn alku: maissi, soijapavut, puuvilla (Australia, Argentiina, Kanada, Kiina, Meksiko, USA).

1999 - Karoteenilla rikastettu kultainen riisi otettiin käyttöön kehitysmaiden lasten sokeuden estämiseksi.

2000 – Catrachenin bioturvallisuuspöytäkirja hyväksyttiin, ja siinä vahvistettiin yleisimmät kansainväliset standardit siirtogeenisten organismien käsittelylle. Ihmisen genomin salaus. Bioteknologian tietoneuvoston perustaminen.

2001 - Ensimmäinen täydellinen kartta sadon genomista.

2003 - GM-kasveja viljellään lähes 70 miljoonalla hehtaarilla 18 maassa, joissa asuu yli puolet ihmiskunnasta.

Tähän mennessä siirtogeenisiä kasveja kasvatetaan eri alueilla maailmassa, joiden kokonaispinta-ala on yli 80 miljoonaa hehtaaria.

1. GMO:ien luomisen ohjeet ja tehtävät.

Geneettisesti muunnetuille (GM) kasveille asetetut toiveet voidaan jakaa kahteen pääalueeseen:

1. Kasvituotannon laadullisten ominaisuuksien parantaminen.

2. Kasvituotannon tuottavuuden ja vakauden lisääminen lisäämällä kasvien vastustuskykyä haitallisia tekijöitä vastaan.

Geneettisesti muunnettujen kasvien luominen suoritetaan useimmiten seuraavien erityisongelmien ratkaisemiseksi.

1) Tuottavuuden lisäämiseksi lisäämällä:

a) vastustuskyky taudinaiheuttajia vastaan;

b) vastustuskyky rikkakasvien torjunta-aineille;

c) lämmönkestävyys, erilainen maaperän laatu;

d) tuottavuusominaisuuksien parantaminen (maku, helpompi sulavuus).

2) Farmakologisiin tarkoituksiin:

a) terapeuttisten aineiden tuottajien hankkiminen;

b) antigeenien tuottajat, jotka tarjoavat elintarvike "passiivisen" immunisoinnin.

DNA-tekniikan päätehtävät muuntogeenisten kasvien luomisessa maatalouden ja yhteiskunnan nykyaikaisissa kehitysolosuhteissa ovat melko monipuolisia ja ovat seuraavat:

1. Hybridien saaminen (yhteensopivuus, urossteriiteetti).

2. Kasvien kasvu ja kehitys (muutos kasvien asutuksessa - esimerkiksi korkeus, lehtien muoto ja juuristo jne.; muutos kukinnassa - esimerkiksi kukkien rakenne ja väri, kukinnan aika).

3. Kasvien ravitsemus (ilman typen sitominen ei-palkokasveilla; kivennäisravinteiden parantunut imeytyminen; fotosynteesin tehostaminen).

4. Tuotteen laatu (muutos sokerien ja tärkkelyksen koostumuksessa ja/tai määrässä; muutos rasvan koostumuksessa ja/tai määrässä jne.).

5. Abioottisten stressitekijöiden kestävyys (kuivuuden ja suolaisuuden kestävyys, lämmönkestävyys; tulvakestävyys jne.).

6. Vastustuskyky bioottisille stressitekijöille (resistenssi tuholaisille; vastustuskyky bakteeri-, virus- ja sienitaudeille).

Käytännössä rikkakasvien torjunta-aineresistenssi on siirrettyjen geenien hallitsemien ominaisuuksien joukossa ensimmäisellä sijalla. Virus-, bakteeri- tai sienitaudeille vastustuskykyisten osuus teollisesti kasvatetuista siirtogeenisistä kasveista on alle 1 %.

Olennainen suunta GM-kasvien hankinnassa ovat yritykset luoda biopolttoaineita. Biopolttoaineiden luomisen ongelma nousi esiin kauan sitten. Henry Ford unelmoi siitä. Tulevaisuuden bensiiniä voitaisiin valmistaa geneettisesti muunnetuista soijapavuista tai maissista. Nuo. määrättyjen aineiden (esim. mainittu kasviöljy, joka lähitulevaisuudessa korvaa öljyn polttoaineena menestyksekkäästi) tuotantoa varten syntyy tehtaita. Tämän seurauksena viljelyala ja louhitun polttoaineen vaikutukset ympäristöön vähenevät jyrkästi.

Siirtyminen polttoaineviljelmille kannattaa aloittaa biodieselpolttoaineista - niiden molekyylirakenne on niin lähellä joidenkin kasviöljyjen molekyylirakennetta, että aluksi selviää ilman geenitekniikkaa.

Työn kuvaus

Maan asukasmäärä on viimeisen vuosisadan aikana kasvanut 1,5 miljardista 5,5 miljardiin ihmiseen, ja vuoteen 2020 mennessä sen odotetaan kasvavan 8 miljardiin, joten ihmiskunnan edessä on valtava ongelma. Tämä ongelma piilee elintarviketuotannon kasvussa, vaikka tuotanto on viimeisen 40 vuoden aikana kasvanut 2,5-kertaiseksi, se ei vieläkään riitä. Ja maailmassa tämän yhteydessä havaitaan sosiaalista pysähtyneisyyttä, joka on tulossa kiireellisemmäksi.
Toinen ongelma ilmeni lääketieteellisessä hoidossa. Huolimatta modernin lääketieteen suurista saavutuksista, nykyään valmistetut lääkkeet ovat niin kalliita, että ¾ maailman väestöstä luottaa nyt täysin perinteisiin esitieteellisiin hoitomenetelmiin, ensisijaisesti raakaisiin yrttivalmisteisiin.

Sisältö

Johdanto .................................................. ................................................ .. ..............3
GMO:t ja sen tyypit……………………………………………………………………4
GMO:ien lyhyt historia .................................................. ..................................................5
GMO:ien luomisen ohjeet ja tehtävät ................................................ .. ..................7
Yleisimmät menetelmät GMO:ien saamiseksi ................................................ ... 9
Kansainväliset valmistajat käyttävät muuntogeenisiä organismeja...10
GMO:ita sisältävät tuotteet ................................................ ...............................................yksitoista
Geneettisesti muunnetut kasvit ................................................ ................... .........yksitoista
Yleisimmät muuntogeeniset viljelykasvit ............... 11
GM-elintarvikkeiden lisäaineet ja aromit ................................................ ......12
GMO:ien tuotannon ja myynnin sääntely maailmassa ................................................... ......13
Argumentteja geneettisesti muunnettujen tuotteiden jakelua vastaan ​​................................................................ .............................................................. ................... ............ viisitoista
9. Geneettisesti muunnettujen organismien leviämisen seuraukset ................................................ ...................................................... ..............................................16
Seuraukset maapallon ekologiaan................................................ ..............................................16
Seuraukset ihmisten terveydelle .................................................. .......................... 16
GMO:ien leviämisnopeus ................................................ ..............................................19
Johtopäätös................................................ ................................................... . ..23
Lista viitteistä ................................................ ..................................................24

GMO:ien määritelmä

GMO:iden luomisen tavoitteet

Menetelmät GMO:ien luomiseksi

GMO:ien soveltaminen

GMO:t - argumentteja puolesta ja vastaan

Geneettisesti muunnettujen organismien edut

Geneettisesti muunnettujen organismien vaara

GMO-laboratoriotutkimus

GM-ruokien syömisen seuraukset ihmisten terveydelle

GMO-turvallisuustutkimus

Miten GMO:ien tuotantoa ja myyntiä säännellään maailmassa?

Luettelo kansainvälisistä tuottajista, joiden on nähty käyttävän GMO:eja

Geneettisesti muunnetut elintarvikelisäaineet ja aromit

Johtopäätös

Luettelo käytetystä kirjallisuudesta

GMO:ien määritelmä

geneettisesti muokattuja organismeja ovat organismeja, joiden geneettistä materiaalia (DNA) on muutettu tavalla, joka on luonnossa mahdotonta. GMO:t voivat sisältää DNA-fragmentteja mistä tahansa muista elävistä organismeista.

Tarkoitus saada geneettisesti muunnettuja organismeja– alkuperäisen luovuttajaorganismin hyödyllisten ominaisuuksien (tuholaisten vastustuskyky, pakkaskestävyys, sato, kaloripitoisuus jne.) parantaminen tuotteiden kustannusten alentamiseksi. Tämän seurauksena nykyään on perunoita, jotka sisältävät Coloradon perunakuoriaisen tappavan savibakteerin geenejä, kuivuutta kestävää vehnää, johon on istutettu skorpionigeeni, tomaatteja, joissa on merikampelageenejä, soijapapuja ja mansikoita, joilla on geenejä. bakteereille.

Siirtogeenisiä (geneettisesti muunnettuja) voidaan kutsua sellaisiksi kasveiksi jossa muista kasvi- tai eläinlajeista siirretty geeni (tai geenit) toimii onnistuneesti. Tämä tehdään, jotta vastaanottajakasvi saisi uusia ihmisille sopivia ominaisuuksia, lisääntyisi vastustuskykyä viruksia, rikkakasvien torjunta-aineita, tuholaisia ​​ja kasvisairauksia vastaan. Näistä geenimuunneltuista viljelykasveista saadut ruoat voivat maistua paremmalta, näyttää paremmalta ja kestää pidempään.

Usein tällaiset kasvit antavat myös rikkaamman ja vakaamman sadon kuin luonnolliset vastineensa.

geneettisesti muunneltu tuote- tämä tapahtuu, kun yhden organismin laboratoriossa eristetty geeni siirretään toisen organismin soluun. Tässä esimerkkejä amerikkalaisesta käytännöstä: jotta tomaatit ja mansikat olisivat pakkasenkestäviä, niihin "istutetaan" pohjoisten kalojen geenejä; jotta tuholaiset eivät syö maissia, se voidaan "oksastaa" erittäin aktiivisella geenillä, joka on peräisin käärmeen myrkystä.

Muuten, älä sekoita termejä " muunnettu" ja "geenimuunneltu".". Esimerkiksi muunnetulla tärkkelyksellä, joka on osa useimpia jogurtteja, ketsuppeja ja majoneeseja, ei ole mitään tekemistä GMO-tuotteiden kanssa. Modifioidut tärkkelykset ovat tärkkelyksiä, joita ihminen on muuntanut tarpeitaan varten. Tämä voidaan tehdä joko fysikaalisesti (altistuminen lämpötilalle, paineelle, kosteudelle, säteilylle) tai kemiallisesti. Toisessa tapauksessa käytetään kemikaaleja, jotka Venäjän federaation terveysministeriö on hyväksynyt elintarvikelisäaineiksi.

GMO:iden luomisen tavoitteet

Jotkut tutkijat pitävät muuntogeenisten organismien kehitystä eläin- ja kasvinjalostuksen luonnollisena kehityksenä. Toiset päinvastoin pitävät geenitekniikkaa täydellisenä poikkeamana klassisesta jalostuksesta, koska GMO:t eivät ole keinotekoisen valinnan tuotetta eli uuden organismilajikkeen (rodun) asteittaista jalostusta luonnollisen lisääntymisen kautta, vaan itse asiassa uusi tuote. laboratoriossa keinotekoisesti syntetisoidut lajit.

Monissa tapauksissa siirtogeenisten kasvien käyttö lisää suuresti satoa. Uskotaan, että maailman väestön nykyisellä koolla vain GMO:t voivat pelastaa maailman nälän uhalta, koska geneettisen muuntamisen avulla on mahdollista lisätä ruoan tuottoa ja laatua.

Tämän lausunnon vastustajat uskovat, että maataloustekniikan ja maataloustuotannon koneistumisen nykyisellä tasolla jo olemassa olevat kasvilajikkeet ja eläinrodut, jotka on saatu klassisella tavalla, pystyvät tarjoamaan maapallon väestölle täysin korkealaatuista ruokaa (ongelma mahdollinen maailman nälänhätä johtuu yksinomaan yhteiskunnallis-poliittisista syistä, ja siksi sitä eivät voi ratkaista geneettikot, vaan valtioiden poliittiset eliitit.

GMO:ien tyypit

Kasvien geenitekniikan alkuperä on vuoden 1977 löydössä, joka mahdollisti maaperän mikro-organismin Agrobacterium tumefaciensin käytön työkaluna mahdollisesti hyödyllisten vieraiden geenien viemiseksi muihin kasveihin.

Ensimmäiset geneettisesti muunnettujen maatalouskasvien kenttäkokeet, joiden tuloksena kehitettiin virustaudeille vastustuskykyinen tomaatti, suoritettiin vuonna 1987.

Vuonna 1992 Kiina alkoi kasvattaa tupakkaa, joka "ei pelännyt" haitallisia hyönteisiä. Vuonna 1993 geneettisesti muunnetut tuotteet sallittiin maailman kauppojen hyllyille. Mutta modifioitujen tuotteiden massatuotannon alku syntyi vuonna 1994, kun tomaatit ilmestyivät Yhdysvaltoihin, jotka eivät huonontuneet kuljetuksen aikana.

Tähän mennessä GMO-tuotteet vievät yli 80 miljoonaa hehtaaria maatalousmaata ja niitä viljellään yli 20 maassa ympäri maailmaa.

GMO:ihin kuuluu kolme organismiryhmää:

geneettisesti muunnetut mikro-organismit (GMM);

geneettisesti muunnetut eläimet (GMF);

geneettisesti muunnetut kasvit (GMP) ovat yleisin ryhmä.

Nykyään maailmassa on useita kymmeniä muuntogeenisiä viljelykasveja: soijapavut, perunat, maissi, sokerijuurikas, riisi, tomaatit, rypsi, vehnä, meloni, sikuri, papaija, kurpitsa, puuvilla, pellava ja sinimailas. Massiivisesti kasvatetut GM-soijapavut, jotka Yhdysvalloissa ovat jo korvanneet tavanomaiset soijapavut, maissi, rapsi ja puuvilla. Siirtogeenisten kasvien istutukset lisääntyvät jatkuvasti. Vuonna 1996 maailmassa kylvettiin siirtogeenisillä kasvilajikkeilla 1,7 miljoonaa hehtaaria, vuonna 2002 tämä luku oli 52,6 miljoonaa hehtaaria (josta 35,7 miljoonaa oli jo 91,2 miljoonaa hehtaaria, vuonna 2006 - 102 miljoonaa hehtaaria).

Vuonna 2006 GM-kasveja kasvatettiin 22 maassa, mukaan lukien Argentiina, Australia, Kanada, Kiina, Saksa, Kolumbia, Intia, Indonesia, Meksiko, Etelä-Afrikka, Espanja ja Yhdysvallat. Maailman suurimmat GMO:ita sisältävien tuotteiden tuottajat ovat Yhdysvallat (68 %), Argentiina (11,8 %), Kanada (6 %) ja Kiina (3 %). Yli 30 % kaikista maailman soijapavuista, yli 16 % puuvillasta, 11 % rapsista (öljykasvi) ja 7 % maissista tuotetaan geenitekniikan avulla.

Venäjän federaation alueella ei ole ainuttakaan hehtaaria, jolle kylvettäisiin siirtogeenejä.

Menetelmät GMO:ien luomiseksi

GMO:ien luomisen päävaiheet:

1. Eristetun geenin hankkiminen.

2. Geenin vieminen vektoriin organismiin siirtämistä varten.

3. Vektorin siirto geenin kanssa muunneltuun organismiin.

4. Kehon solujen transformaatio.

5. Geneettisesti muunnettujen organismien valinta ja sellaisten organismien eliminointi, joita ei ole muunnettu onnistuneesti.

Geenisynteesiprosessi on tällä hetkellä erittäin hyvin kehittynyt ja jopa suurelta osin automatisoitu. On olemassa erityisiä tietokoneilla varustettuja laitteita, joiden muistiin on tallennettu ohjelmia erilaisten nukleotidisekvenssien synteesiä varten. Tällainen laite syntetisoi DNA-segmenttejä, joiden pituus on 100-120 typpiemästä (oligonukleotideja).

Restriktioentsyymejä ja ligaaseja käytetään insertoimaan geeni vektoriin. Restriktioentsyymien avulla geeni ja vektori voidaan leikata paloiksi. Ligaasien avulla tällaisia ​​kappaleita voidaan "liimata yhteen", yhdistää eri yhdistelmäksi, rakentaa uusi geeni tai sulkea se vektoriin.

Tekniikka geenien viemiseksi bakteereihin kehitettiin sen jälkeen, kun Frederick Griffith löysi bakteeritransformaatioilmiön. Tämä ilmiö perustuu primitiiviseen seksuaaliseen prosessiin, johon bakteereissa liittyy pienten ei-kromosomaalisten DNA-fragmenttien, plasmidien, vaihto. Plasmiditekniikat loivat perustan keinotekoisten geenien viemiselle bakteerisoluihin. Transfektioprosessia käytetään tuomaan valmistettu geeni kasvi- ja eläinsolujen perinnölliseen laitteistoon.

Jos yksisoluiset organismit tai monisoluisten solujen viljelmät muuttuvat, kloonaus alkaa tässä vaiheessa, eli niiden organismien ja niiden jälkeläisten (kloonien) valinta, jotka ovat muuttuneet. Kun tehtävänä on hankkia monisoluisia organismeja, muunnetun genotyypin soluja käytetään kasvien vegetatiiviseen lisääntymiseen tai ruiskutetaan korvikeäidin blastokysteihin, kun on kyse eläimistä. Tämän seurauksena syntyy muuttuneella tai muuttumattomalla genotyypillä omaavia pentuja, joista valitaan ja risteytetään keskenään vain ne, jotka osoittavat odotettuja muutoksia.

GMO:ien soveltaminen

GMO:ien käyttö tieteellisiin tarkoituksiin.

Tällä hetkellä geneettisesti muunnettuja organismeja käytetään laajasti perus- ja soveltavassa tieteellisessä tutkimuksessa. GMO:ien avulla tutkitaan tiettyjen sairauksien (Alzheimerin tauti, syöpä), ikääntymis- ja uusiutumisprosesseja, hermoston toimintaa sekä monia muita kiireellisiä biologian ja lääketieteen ongelmia. ratkaistu.

GMO:ien käyttö lääketieteellisiin tarkoituksiin.

Geneettisesti muunnettuja organismeja on käytetty soveltavassa lääketieteessä vuodesta 1982. Tänä vuonna geneettisesti muunnetuilla bakteereilla valmistettu ihmisinsuliini rekisteröidään lääkkeeksi.

Parhaillaan kehitetään muuntogeenisiä kasveja, jotka tuottavat rokotteiden komponentteja ja lääkkeitä vaarallisia infektioita (rutto, HIV) vastaan. Geneettisesti muunnetusta saflorista saatu proinsuliini on kliinisissä kokeissa. Transgeenisten vuohien maidon proteiiniin perustuva tromboosilääke on testattu menestyksekkäästi ja hyväksytty käytettäväksi.

Uusi lääketieteen ala, geeniterapia, kehittyy nopeasti. Se perustuu GMO:ien luomisen periaatteisiin, mutta ihmisen somaattisten solujen genomi toimii muuntamisen kohteena. Tällä hetkellä geeniterapia on eräiden sairauksien yksi tärkeimmistä hoidoista. Joten jo vuonna 1999 joka neljäs SCID:stä (vaikea yhdistetty immuunivajaus) kärsivä lapsi hoidettiin geeniterapialla. Geeniterapiaa ehdotetaan hoidon lisäksi käytettäväksi myös ikääntymisprosessin hidastamiseen.