Реферат: Отрасли применения генной инженерии
По официальной версии Минздрава, сельхозпродукты с ГМ - компонентами появились в России пять лет назад. Закон о генной инженерии принят в 1996 году. Согласно ему, прежде чем пустить трансгенные продукты в продажу, импортёры должны получить сертификат НИИ питания РАМН. После этого им выдают разрешение департамента государственного санитарно-эпидемиологического надзора Минздрава РФ на торговлю ГМ – продукцией.
Есть данные, что подобными технологиями пользуются для получения продуктов, реализуемых через сеть McDonalds. Многие крупные концерны, типа Unilever, Nestle, Danon и другие используют для производства своих товаров генно-инженерные продукты и экспортируют их во многие страны мира. Но в некоторых государствах такие продукты обязательно должны содержать на упаковке надпись "Сделано из генетически модифицированного продукта".
Чаще всего культурные растения наделяют устойчивостью к гербицидам, насекомым или вирусам. Устойчивость к гербицидам позволяет «избранному» растению быть невосприимчивым к смертельным для других дозам химикатов. В результате поле очищается от всех лишних растений, то есть сорняков, а культуры, устойчивые или толерантные (терпимые) к гербицидам, выживают. Чаще всего компания, продающая семена подобных растений, предлагает в наборе и соответствующие гербициды.
Устойчивая к насекомым флора становится поистине бесстрашной: например, непобедимый колорадский жук, съедая листик картофеля, погибает. Почти все такие растения содержат встроенный ген природного токсина - земляной бактерии Bacillus thuringiensis. Устойчивость к вирусу растение приобретает благодаря встроенному гену, взятому из этого же самого вируса.
А получают их так. Созданному природой овощу, фрукту или злаку "прививают" ген другого растения, животного или бактерии. В процессе развития растения чужеродный ген изменяет структуру и наделяет новыми свойствами. Трансгенными могут называться те виды растений, в которых успешно функционирует ген (или гены), пересаженный из других видов растений или животных. Делается это для того, чтобы растение-реципиент получило новые, удобные для человека свойства.
Основная масса трансгенов культивируется в США, в Канаде, Аргентине, Китае, меньше - в других странах.
Большое количество стран сильно озабочены проблемой потребления генно-модифицированных продуктов. В некоторых из них введен мораторий на ввоз таких продуктов под натиском общественности и организаций потребителей, которые хотят знать, что они едят. В других принято жесткое требование маркировать генетически измененное продовольствие.
Австрия и Люксембург запретили производство генных мутантов, а греческие фермеры под черными знаменами и с плакатами в руках ворвались на поля в Беотии, в Центральной Греции, и уничтожили плантации, на которых британская фирма "Зенека" экспериментировала с помидорами. 1300 английских школ исключили из своих меню пищу, содержащую трансгенные растения, а Франция очень неохотно и медленно дает одобрение на продажу любых новых продуктов с чужими генами. В ЕС разрешены только три вида генетически измененных растений, а если точнее - три сорта кукурузы.
Соя - пока единственная трансгенная культура, разрешенная к применению в России. На подходе - трансгенный картофель, кукуруза и сахарная свекла.
Подсчитано, что в 1996 году в мире посевами генетически измененных растений было занято около 1.8 миллионов гектаров, а уже через 3 года это число достигло 40 миллионов. Кроме того, в это число не входит производительность Китая, где примерно миллион фермеров выращивают трансгенный хлопок приблизительно на 35 миллионах гектаров.
Первым искусственно изменённым продуктом стал помидор. Его новым свойством стала способность месяцами лежать в недоспелом виде при температуре 12 градусов. Но как только такой помидор помещают в тепло, он за несколько часов становится спелым.
Американцы добились изменения клубники, тюльпанов. Вывели сорт картофеля, который при жарке впитывает меньше жира. Швейцарцы начали выращивать кукурузу, которая выделяет собственный яд против вредителей.
Был создан "помидор с жабрами" - помидор, в который для увеличения морозоустойчивости вживили ген североамериканской плоской рыбы. Этот гибрид овоща и рыбы получил кличку "завтрак Франкенштейна". Появились и помидоры с привитыми генами глубоководных акул, которые хранятся при комнатной температуре более полугода и не портятся. Можно вырастить, например, "кубические" помидоры. Это делают в Израиле. "Кубики" легче укладывать в ящики и транспортировать. Обычная спелая дыня быстро становится мягкой и портится всего за пару дней. "Модифицированная" дыня остаётся вкусной и может храниться месяцами. Да и бананы после вмешательства генетиков можно собирать зрелыми, а не зелёными, как это обычно делается. К тому же ГМ - бананы долго сохраняют вкус и не темнеют, когда с них снимают кожуру. В Московском институте картофелеводства выводится картофель с человеческим интерфероном крови, который повышает иммунитет.
Сегодня ученые работают над созданием "умных растений", которые могут посылать фермерам сигнал SOS, светиться, когда им не хватает воды или при первых признаках заболевания. Полным ходом идут работы по созданию пластмассы, которая бы разрушалась, попадая в окружающую среду - в масличные культуры вводят гены бактерий, позволяющие выращивать эту биоразлагаемую пластмассу прямо на полях. Недавно американцы заявили, что им удалось добавить в генную структуру обычного хлопка гены растений, цветущих голубым цветом. Появилась реальная возможность революционизировать рынок джинсовой ткани - красильное производство прекратит сброс в окружающую среду ядовитых сточных вод.
Генная инженерия занимается и животными. Американские компании Origen Therapeutics и Embrex планируют наладить массовое производство клонированных цыплят. Исследования, которые проводятся при поддержке Национального института науки и технологий, выделившего на проект 4,7 миллиона долларов, уже дали конкретные результаты. Технология клонирования в своем обычном виде, предполагающая перенос ядра клетки-донора в яйцеклетку с последующей ее имплантацией суррогатной матери, к птицам неприменима, поскольку, как известно, их эмбрионы развиваются не в матке, а в скорлупе. Генетические копии цыплят создаются иным образом. Ученые выделяют и размножают эмбриональные стволовые клетки донора, из которых с ростом эмбриона развиваются все ткани. Затем эти клетки имплантируются в обычное яйцо. Для массового производства таких цыплят планируется использовать специальные машины, способные за час ввести инъекции в 50 тысяч яиц.
Синтез гормона роста способствует увеличению веса животных. В их организме можно увеличить синтез некоторых других веществ, содержащихся, например, в молоке. В Великобритании существует стадо специально выведенных коров, молоко которых идеально подходит для приготовления сыра чеддер.
В России также есть экспериментальные стада трансгенных животных. Например, в подмосковных Горках живет стадо овец, которым был "подсажен" ген от быка, и теперь в их молоке есть фермент, необходимый для производства твердого сыра. Сейчас полным ходом идут работы по пересадке коровам гена, кодирующего белок лактоферин, который присутствует только в человеческом молоке. Возможно, в скором времени производство лактоферина из молока трансгенных животных снимет проблему искусственного кормления детей.
Вероятно, в недалеком будущем ученые начнут работать и над производством искусственного мяса в биореакторах. Выращивать мясо предполагается в виде клеток мускулатуры тела - полный аналог мяса, которое используется в нашем обычном рационе, но пока только в виде фарша.
В животноводстве использование гормона роста, полученного биотехнологическим путем, позволило повысить удои молока.
Создаются трансгенные животные, в молоке которых содержится человеческий альбумин, способствующий снижению кровяного давления. В год требуется 440 тонн такого альбумина, сейчас затрачивается на это 1,5 миллиарда долларов, а одна трансгенная корова будет производить 80 килограммов альбумина в год.
Идет последняя фаза испытаний нового американского препарата - антитромбина, полученного из молока трансгенных животных. Считается, что он произведет революцию в предупреждении инфарктов.
Американские добровольцы успешно испытали на себе вакцину, полученную из геноинженерного картофеля. Вакцина повышает иммунитет к заболеваниям желудочно-кишечного тракта, а возможно, и к холере.
Методами генной инженерии получен картофель с полным набором белков человеческого материнского молока. В частности, в одном клубне содержится 7 граммов В-казеина, в 30 раз больше, чем в чашке материнского молока. Такой картофель должен поднимать иммунитет у людей любого возраста.
Эксперименты ведутся и в другой области - области запахов. Теперь появилась возможность создавать продукты с любым ароматом.
У растений, которым привиты чужеродные гены, повышается жизнестойкость, сопротивляемость болезням и вредителям. Это, понятно, очень устраивает компании, производящие продовольствие. Именно им мы и обязаны быстрым распространением в мире продуктов с ГМ - компонентами. Наконец, генетически модифицированные растения дают гораздо больший урожай. "Все хотят есть сочные и сладкие овощи и фрукты круглый год. Население планеты настолько велико, что продуктов сейчас не хватает, - считает сотрудник департамента Госсанэпидемнадзора Минздрава РФ Виктор Аверченко. - Эту проблему может решить только генетика".
Есть еще одно направление трансгенных технологий - создание растительных вакцин. Сегодня идет разработка вакцин от туберкулеза и гепатита (в перспективе - от ВИЧ-инфекции). Предполагается встраивать в обычные для нас растительные продукты (свекла, огурцы, помидоры) определенные гены возбудителей этих заболеваний. Такое направление, возможно, со временем позволит получить безопасное и высокоэффективное средство профилактики.
Все эти новшества ученые объясняют исключительно заботой о человечестве, перед которым все еще стоит нерешенная проблема питания: сейчас нас на Земле шесть миллиардов, а через 50 лет будет уже одиннадцать, и к этому надо готовиться заранее.
Пищевые культуры, выведенные из таких генноизмененных культур, могут иметь повышенную урожайность, улучшенные вкусовые качества и дольше храниться.
Более того, такие продукты зачастую оказываются гораздо дешевле натуральных, а иногда и вкуснее. Кроме того, разводят такие организмы, которые осуществляют помощь в очистке от загрязнений в окружающей среде.