Трансгенні організми: методи отримання і шляхи використання

Поняття про трансгенні організми, принципи їх отримання. Цікаві факти про трансгенні організми. Методи отримання трансгенних організмів за допомогою методів генетичної інженерії. Типові варіанти трансгенності у природі. Як використовують ГМО в Україні.

Рубрика Биология и естествознание
Вид реферат
Язык украинский
Дата добавления 18.12.2011
Размер файла 24,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ЧОРНОМОРСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені Петра Могили

Кафедра екології та природокористування

Реферат

на тему

Трансгенні організми: методи отримання і шляхи використання

Виконав: студент

Федорінов І.А.

Миколаїв 2011

Зміст

Вступ

1.Поняття про трансгенні організми

2. Цікаві факти про трансгенні організми

3. Методи отримання трансгенних організмів

4. Як використовують ГМО в Україні

Висновок

Список використаних джерел

Вступ

Генетимчно модифікомвані органімзми -- ГМО (англ. Genetically modified organisms, GMOs) -- Генетично модифікованими називають організми, генетичний матеріал яких був змінений шляхом, що не відбувається в природних умовах, на відміну від схрещування або природної рекомбінації. Відповідне формулювання затверджене в статті 2 Директиви 2001/18/ЄС Європейського парламенту та Ради від 12 березня 2001 року про вивільнення у навколишнє середовище генетично модифікованих організмів.

Отримують генетично модифіковані організми за допомогою методів генетичної інженерії. Наприклад, переносом в геном створеної поза організмом рекомбінантної ДНК, що містить нові, або змінені гени. Деякі процедури штучного злиття клітин також можуть вважатись генетичною модифікацією. Технологія дозволяє переносити гени між видами, надаючи організмові нових властивостей. Її застосовують як у науково-дослідних цілях так і в господарських з метою отримання організмів із якостями, які важко або неможливо отримати методами класичної селекції. Генетична модифікація в цьому випадку носить цілеспрямований характер, на відміну від випадкового, який притаманний для природного та штучного мутагенезу.

1.Поняття про трансгенні організми

Ґенетично модифіковані організми - це істоти, у ґеномі яких, з тих чи інших причин, відбулися зміни завдяки вбудовуванню чужої ДНК. Якщо брати вузько, то до ГМО, за звичай, відносять організми, що створені штучно - методами ґенної інженерії. Такі орґанізми ще називають трансґенними. Мається на увазі, що генетичний матеріал одного виду було передано іншому. Проте, у цьому немає нічого принципово нового і дивного, адже у природі - це одне із найбільш розповсюджених явищ, яке на порядки прискорює еволюцію орґанічного світу. Раніше вважалося, що рушієм еволюції є лише власні мутації, рекомбінації та ін., що пов'язано зі статевим розмноженням - вертикальний переніс ґенів, але найновіші дослідження в галузі ґенетики і молекулярної біології відкрили перед біологами фантастичну картину горизонтальної передачі ґенів між різними живими істотами. Виявляється, що еволюційний процес при “класичному” вертикальному переносі ґенів відбуватиметься дуже повільно, адже необхідна велика кількість поколінь для накопичення певної мутації у популяціях, тому нові ознаки виникають лише по збізі значного проміжку часу. Особливо це стосується дуже великих тварин і рослин, які мають тривалий період життя. Але еволюція відбувається значно швидше, ніж це вважалось раніше, саме завдяки природним трансґенам.

2. Цікаві факти про трансгенні організми

Перший трансгенний організм (миша) був одержаний Дж. Гордоном із співробітниками у 1980 році. На початку 90-х років у Китаї було проведено перше комерційне випробування генетичне модифікованих сортів тютюну і томатів стійких до вірусів. А в 1994 році у США вперше надійшли в торгівлю, в якості продукту харчування, плоди генетично змінених томатів із скороченим строком визрівання.Широкомасштабне вивільнення в довкілля трансгенних організмів розпочалося в 1996 році. Станом на 1.01.2000 року основна кількість вивільнень у довкілля трансгенних організмів здійснена у США та Канаді (87%). Серед трансгенних організмів, що були вивільнені, 98% складали генетично модифіковані сільськогосподарські рослини. За період з 1996 по 1999 роки площа посівів під генетично модифікованими сільськогосподарськими культурами зросла в 19,8 разів і в 1999 році становила 39,9 млн. га. Серед трансгенних сільськогосподарських культур найбільші площі були під посівами сортів рослин стійких до гербіцидів (71%), хвороб та шкідників (22%), гербіцидів і хвороб разом (7%). По культурах у світовому масштабі в 1999 р. посіви трансгенних сортів становили: сої - 54%, кукурудзи - 28%, бавовни і ріпаку - по 9%, картоплі - 0,01% від загальної площі під трансгенними рослинами. Крім зазначених культур на незначних площах вирощувались генетично модифіковані сорти помідорів, гарбуза, тютюну, папайі, буряку, цикорію, льону. Вже створені і проходять випробування та процедуру реєстрації трансгенні сорти рису і пшениці.

3. Методи отримання трансгенних організмів

Сучасні методи роботи дозволяють уже сьогодні змінювати вміст амінокислот у рослинах для формування повноціннішого білка, змінювати на краще набір жирних кислот і отримувати ріпакову або соняшникову олію з властивостями і хімічним складом маслинової, яка є ідеальним жиром для людини за структурою жирних насичених і ненасичених кислот і здатна засвоюватися в організмі на 98% (для порівняння: якісна харчова соняшникова олія засвоюється в середньому в організмі людини на 80--82%). Нині вже створено модифікований рис, який містить у зерні таку кількість бета-каротину, яка є у плодах шипшини. Для населення тропічних країн, де рис є основою харчового раціону і де існує великий дефіцит білка, такий рис буде особливо цінним. На проведення таких наукових робіт в області біотехнології витрачаються значні кошти і зусилля великих колективів фахівців протягом багатьох років. Невже вони не бажають бачити своїх дітей здоровими і щасливими? Адже створені генетично поліпшені культурні рослини в США вирощують у промислових масштабах і широко використовують у повсякденному житті, як й інші харчові продукти. Біотехнологія виникла як логічне продовження і поглиблення досліджень прикладної генетики, цитології і фізіології. Необхідно коротко зупинитися на самому понятті “генетично модифіковані організми”. Тобто це організми, які мають змінений генотип. Як відомо, властивості живих істот визначаються взаємодією двох комплексів: сумою спадкових ознак, які записані генами на хромосомах у ядрі і на структурах цитоплазми клітин (мітохондріях, пластидах і т. ін.). Такий комплекс називається “генотип”; другим комплексом є сума зовнішніх ознак організму, які виникають у результаті дії факторів зовнішнього середовища, що впливає на ріст і розвиток живих організмів. Такі набуті за життя ознаки, які спадково не передаються, називаються “фенотип”. Тоді як фенотип формується залежно від конкретних умов, які можуть складатися кожного разу по-різному, генотип є стабільнішим, але і він може змінюватися. Зміни генотипу називаються “мутаціями”. У природних умовах процес змін генотипу відбувається досить повільно, але невпинно. Такому процесу сприяє як природний радіоактивний фон планети, так і інші фактори. Цілеспрямовані зміни генотипу організмів створювала і створює людина у процесі селекції. Якраз такий процес змін на генотиповому рівні забезпечив створення людиною свійських тварин і культурних рослин. Опоненти генетично модифікованих організмів доводять, що селекціонери змінюють спадковість у межах існуючого виду. Але давно вже є у селекції велика практика створення і міжвидових гібридів, які мають широке використання у виробництві. Прикладів багато: це і гібриди великої рогатої худоби з зебу або яком, і звичайна, усім відома суниця великоплідна (гібрид суниці чилійської і суниці віргінської) , і гібрид жита й пшениці -- трітікале та інші. Дика природа теж має багато прикладів міжвидових гібридів. Як відомо, гібридні організми, які виникають при схрещуванні представників різних видів, безплідні. Але у даному правилі є багато винятків. Наприклад, усім відомий срібний карась. Усі рибалки можуть пригадати, що ловили карасів-самок (з ікрою), але мало хто може похвалитися, що ловив карасів-самців. І не дивно, бо у природних водоймах у середньому на велику кількість карасів-самок зустрічається один самець. Ікру карасів можуть запліднювати молоки інших видів риб, особливо представників родини коропових, і в результаті виростає знову карась. Така риба -- рекордсмен щодо витривалості і живучості: може вмерзати у лід і після відтавання нормально жити, може зариватися на 1 м завглибшки у мул, коли висихає ставок, і дочекатися там нової води. Мисливські птахи -- тетеруки і глухарі -- також легко створюють природні гібриди, оскільки проживають на одних і тих самих лісових угіддях. У рослинному світі прикладів міжвидового перенесення спадкових генетичних структур теж багато. Наприклад, алича і дикий терен. При їх природному схрещуванні (перенесення пилку комахами-запилювачами) утворюється слива. Можна навести й інші аргументи противників генної інженерії. Ми знаємо міжвидові гібриди в цілому близьких видів, а біотехнологи переносять гени, їх блоки чи цілі хромосоми з систематично дуже віддалених між собою організмів: бактерій, грибів тощо в організми ссавців або квіткових (покритонасінних) рослин. Традиційними методами селекції поєднати властивості таких віддалених організмів зазвичай неможливо. Але давайте розглянемо приклад, створений не злим чи добрим генієм людини, а самою природою. У процесі вивчення особливостей геномів рослин у 1990 році вчені визначилися з вибором рослини-еталону для комплексних досліджень серед представників відділу Покритонасінні. (Сьогодні відомо більше 300 тис. видів найдосконаліших на планеті рослин, які належать до даного відділу царства рослини). Таким представником-еталоном стала звичайна у помірному поясі планети рослина -- гусимець Таля (Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.), яка живе від проростання насінини до закінчення формування нового насіння близько двох місяців, невисока (до 20 см), у ядрі клітин має 5 хромосом. На сьогодні вивчено весь її геном, тобто послідовний набір генів (близько 26 тис.) і розшифровано роль кожного з них. Близько 1000 генів відповідають у рослині за процеси фотосинтезу. Виявилось, що такий самий набір генів є у фотосинтезуючої бактерії, яка виникла на планеті ще 3,5 млрд років тому на початку архейської ери, у той час, як найперші представники відділу “Покритонасінні” з'явилися лише у кінці юрського періоду мезозойської ери. Цілий блок генів, які відповідають за процеси фотосинтезу, без змін перемістився з бактерії у покритонасінну трав'янисту рослину. Як відбулося таке перенесення у природі? Адже це не один випадковий ген. Це велика і дуже важлива зміна генотипу організму. Типовий варіант трансгенності. Маємо факт, але не знаємо механізму перенесення. Виходить, у принципі перенесення генів або цілих комплексів спадкових структур з одного виду організмів у інший навіть дуже віддалене: інший клас, відділ чи тип живих істот не є чимось надзвичайним. Цей природний процес відбувався багато разів протягом мільярдів років і у цілому сприяв прогресивному розвитку живого на планеті. Таке перенесення є дуже раціональним і цілеспрямованим, доводячи цим, що воно не могло бути результатом сліпого випадку або природного добору. Такі факти не вкладаються в ортодоксальну теорію Ч. Дарвіна, але вони є реальністю. Між природним процесом транслокації генів і біотехнологією є різниця, і полягає вона у тому, що такий природний процес намагається освоїти людина і перевести його у свої, визначені нею самою, рамки. Людина бере на себе роль творця живої природи. Це відкриває величезні можливості у найрізноманітніших сферах, але й накладає не меншу відповідальність на саму людину. Як і всяка невідома і недостатньо вивчена сфера діяльності, біотехнологія здатна нести не лише позитивні моменти, а й таїти ряд потенційних небезпек. Ще древні стверджували: поспішай повільно. Тому нині наукові центри багатьох країн посилено працюють в області біотехнології, наробляючи фактичний матеріал для аналізу і набуваючи досвіду. Наприклад, учені Франції з 1984 року комплексно вивчають трансгенні рослини, стійкі до дії гербіцидів суцільної дії. До цього часу навіть віддалених негативних наслідків дії таких рослин на людину або інші живі істоти ними не виявлено. Методами біотехнології створено генетичні конструкції, які при їх введенні у геном рослин цукрових буряків роблять їх нечутливими до дії гербіцидів суцільної дії: Гліфосату, або глюфосинату амонію. Таке удосконалення рослин культури дає змогу не лише спростити технологію захисту взагалі, а й знизити “гербіцидний прес” на поля на 5--9 л/га та зменшити затрати на надійну систему захисту від бур'янів майже вдвічі. У Інституті цукрових буряків УААН теж проводять дослідні роботи з цукровими буряками, які мають певні зміни у своєму генотипі. На сьогодні створено перші високопродуктивні гібриди цукрових буряків, які можна буде у майбутньому вирощувати з використанням на посівах гербіцидів суцільної дії. Розроблено відповідні пронципово простіші, але високоефективні технології вирощування генетично удосконалених цукрових буряків. Звісно, всі названі наукові роботи впроваджені лише на дослідних ділянках, тобто є закритими і проводяться під відповідним державним контролем. Для виходу на великі виробничі площі після всебічного вивчення даних генетично модифікованих рослин цукрових буряків необхідне прийняття законодавчих рішень на державному рівні. Загалом, біотехнологія може робити найрізноманітніші перетворення. Наприклад, чому б не удосконалити сам процес формування вуглеводів у рослинах цукрових буряків? Невеликі зміни у процесі їх синтезу можуть забезпечити отримання не традиційної цукрози (цукор), а глюкози, або фруктози, яка у 1,7 раза солодша цукру і значно легше засвоюється організмом людини. У світі вже нагромаджено доволі солідний досвід комплексного вивчення трансгенних рослин. Низка передових країн вже ввели їх у свою повсякденну практику використання. Перестрахування при роботі з трансгенними організмами-- річ, звісно корисна, але чи варто знову ставати на ті ж самі граблі (як уже було у нас з генетикою, кібернетикою тощо)? Нині в Україні потрібні законодавча база і конкретні відповідальні виконавчі державні структури, цільове фінансування комплексних наукових робіт з трансгенними організмами академічних підрозділів, а не емоції журналістів від екології і нагнітання страхів у пресі. Знання і факти розвіюють жах перед невідомим і новим. Закрити зроблене відкриття за історію людства не вдавалося нікому. Всяке наукове відкриття саме по собі є нейтральним. Отож, що принесе нам біотехнологія і відповідно змінені нею трансгенні організми -- добро чи зло -- залежатиме саме від людей.

4. Як використовують ГМО в Україні

Україна в цьому плані, вразила багатьох іноземних фахівців. Першою з пострадянських країн, не без колізій, завезла ГМ-рослини (картопля «Новий Лист»), і тим самим відкрила «еру» нелегітимного (простіше говорячи - краденого) використання таких технологій у своїй країні. Пізніше, через нашу інертність, через хаос, що діється в країні, в Україну завезли велику кількість нелегітимної ГМ-сої і, відповідно до різних неофіційних оцінок, відсоток трансгенної сої в Україні становить 70-80%. Здавалося б, що тут страшного, але якщо перевести це в тисячі гектарів, то це найбільші площі в Європі. У той же час, в Україні протягом усього цього часу (десять років) начисто була відсутня система регулювання й контролю за такими технологіями, які, як не крути, є чиєюсь власністю, і за них рано або пізно доведеться платити: і чим пізніше - тим дорожче. Мова йде про нашу економіку. В Україні не було жодного розуміння трансгенних технологій, ухвалення законодавчих актів і, відповідно, у зв'язку із цим складається таке байдуже відношення до питання ГМО. А в результаті такої недбалості наших державних мужів і громадських організацій, які не порушували це питання досить активно й головне - конструктивно, а не для їхнього власного розкручування й реклами, у нас використовуються під нелегітимними ГМ-рослинами найбільші площі, значно більше, ніж у Росії, де, до речі, встановлено досить суворий контроль за ГМО. Зараз ми, напевно, найбільш дика країна в Європі щодо незаконного й неконтрольованого використання трансгенних технологій. Я думаю, що Україна й у майбутньому не зможе відмовитися від ГМ-сої, оскільки коли будь-який фермер спробує вирощувати цю сою, він уже на звичайну сою не перейде, якщо його спеціально не зацікавити. Причина проста - витрати на вирощування ГМ-сої нижчі, ніж для звичайної сої. Незважаючи на те, що вже протягом декількох років переважна частина сої в Україні - трансгенна, ціна на неї не знизилася. Таким чином, виробник одержує надприбуток. У нас в країні існує великий прошарок, який зацікавлений у використанні ГМ. Чим більше ми даємо цьому хаосу продовжуватися, тим більше він стає нерегульованим. У цьому плані Україна взагалі перебуває в особливому положенні: якщо Росія давно ввела регулювання, яке б воно не було недосконалим, тим не менше, російські товари й продукти, що містять більше 0,9% ГМО у своєму складі, - повинні маркуватися. Заборонено вирощувати ГМ-рослини, окрім випробувальних ділянок, хоча і дозволено використання продуктів із ГМ-компонентами, але з обов'язковим маркуванням, тобто встановлені більш-менш цивілізовані правила. Усе, що завозять до України, ми не маркіруємо, ми їмо, не знаємо що. Завозять насіння - ми не знаємо, що вирощують у нас. Закон, що ухвалений для регулювання трансгенних технологій, насправді нічого не регулює. Це як електричний стовп посеред поля: без проводів, без зв'язку. У цьому законі не враховані головні пункти, які в нашому законодавстві вже ратифіковані раніше: наприклад, у нас був ратифікований Картахенський протокол. У цьому протоколі чітко прописано, що всі ГМО повинні маркуватися. Повинні проводитися оцінки ризику й моніторинг трансгенних організмів. Хоча, по суті, цей Картахенський протокол більше стосувався питань трансграничного переносу, тобто провозу, але в деяких частинах протоколу говориться про використання ГМО у країні. Картахенський протокол вважається мінімальною законодавчою базою для країн, де відсутнє регулювання питання ГМО. Але Україна, хоча й ратифікувала цей договір, не дотримується його. Цей новий закон викреслив всі головні пункти, які стояли в законі про ратифікацію Картахенського протоколу. Швидше за все, цей закон готовили люди, які дуже активно лобіюють інтереси біотехнологічних компаній, зовсім не думаючи про інтереси України. Не говориться про те, як цей закон ухвалювався: з повним порушенням існуючих регламентів і правил. Ще в 2002 році Інститут споживача, як офіційна особа, що займалася цим питанням, з експертною участю Григорія Петюха - завідувача лабораторією нових агробіотехнологій Інституту цукрового буряа УААН домігся внесення двох виправлень у два закони про необхідність маркування продуктів, що містять ГМ-компоненти. Після того більше нічого не було ухвалено. І от 30 травня 2007 року у Верховну Раду був внесений дуже серйозний Закон «Про систему біобезпеки» і 31 травня він без будь-якого розгляду й обговорення був ухвалений. Цей закон зовсім не відстоює інтереси України та її громадян, тому деякі фахівці кваліфікують його як антинародний. Якщо застосувати образну оцінку, то нормальний закон можна має вигляд голого обрубка деревного стовбура. Якщо ми йдемо в Європу, то в нас повинні бути закони прямої дії.

Висновок

Сьогодні проблема використання трансгенних рослин при виробництві продуктів харчування є не просто актуальною та широко обговорюваною в наукових колах, а викликає занепокоєність та негативні реакції з боку громадськості. Насамперед це пов'язано з недостатнім інформаційним забезпеченням населення. Дійсно, в зв'язку з використанням новітніх біотехнологій завжди є ризик їх антигуманної дії. Але жодний новий продукт не виходить на ринок без його досконалої перевірки. До того ж, поки тривали дискусії на тему необхідності генетично модифікованих продуктів взагалі, українські вчені втратили науковий потенціал та ті розробки, які були в нашій країні з виробництва ГМО, не створюються нові трансгенні сорти з використанням національної науково-технічної бази.

На жаль, в Україні до цього часу не існує законодавчої, нормативної та методичної бази для медично-біологічної оцінки харчової продукції із генетично модифікованих джерел. У 2007 році введено в дію ДСТУ ISO 21572:2006, що передбачає визначення ГМО методами, які ґрунтуються на аналізі білків, але не регламентовано використання методів аналізу ДНК.

Тому, необхідним є створення акредитованих наукових лабораторій, що матимуть змогу приймати участь в міжлабораторних та міжнародних тестах контролю, та будуть конкурентноспроможні.

Список використаних джерел

трансгенний організм генетична інженерія

1. http://www.greenparty.ua/news/news_17059.html

2. http://www.propozitsiya.com/?page=149&itemid=112&number=4

3. http://h.ua/story/103515/

4. http://www.rusnauka.com/12_KPSN_2009/Biologia/44487.doc.htm

Размещено на Allbest


Подобные документы

  • ГМО — організми, генетичний матеріал яких був змінений штучно, на відміну від селекції або природної рекомбінації. Історія виникнення генетично модифікованих організмів, методи отримання, екологічні ризики. Вплив трансгенів на стан здоров'я людства.

    реферат [22,4 K], добавлен 19.11.2010

  • Одержання рослин, стійких до гербіцидів, комах-шкідників, до вірусних та грибних хвороб. Перенесення гену синтезу інсектицидного протоксину. Підвищення стійкості рослин до бактеріальних хвороб шляхом генної інженерії. Трансгенні рослини і біобезпека.

    контрольная работа [55,9 K], добавлен 25.10.2013

  • Розгляд питання про вплив генетично модифікованих організмів на людство. Використання методів геної модіфікації для вирішення проблем з промисловим забрудненням екології. Експериментальні дані про негативну дію ГМО на рослини, організми тварин та людини.

    реферат [15,9 K], добавлен 10.05.2012

  • Основні етапи створення генетично модифікованих організмів. Експресія генів у трансформованій клітині. Селекція трансформованого біологічного матеріалу (клону) від нетрансформованого. Перспективні методи рішення проблеми промислових забруднювачів.

    презентация [5,1 M], добавлен 05.03.2014

  • Гриби — еукаріотичні безхлорофільні гетеротрофні спорові організми: морфологічна та генетична систематика; спосіб живлення і розмноження. Їстівні і отруйні гриби, методи їх розрізнення; жива фабрика - дріжджі. Значення грибів в природі і в житті людини.

    реферат [4,4 M], добавлен 13.09.2011

  • Використання методів біотехнології для підвищення продуктивності сільськогосподарських культур. Розширення і покращення ефективності біологічної фіксації атмосферного азоту. Застосування мікроклонального розмноження. Створення трансгенних рослин.

    курсовая работа [49,7 K], добавлен 23.07.2011

  • Зміст поняття "клон". Вдале клонування соматичних клітин. Реагрегація бластерометрів, трансплантація ядер ембріонів. Перенесення ядра соматичної клітини в яйцеклітину. Відхилення, порушення розвитку клонованих тварин різних видів. Трансгенні риби.

    лекция [2,4 M], добавлен 28.12.2013

  • Основна структурно-функціональна одиниця всіх живих організмів. Основні типи клітин. Будова, розмноження клітин та утворення білка. Колоніальні та багатоклітинні організми. Заміщення відмерлих та пошкоджених тканин організму. Способи поділу клітин.

    презентация [5,6 M], добавлен 18.12.2011

  • Три покоління генетично модифікованих рослин. Виникнення ГМО. Польові випробування насінної генетично модифікованої картоплі на Україні. Регуляторна система України. Органи влади, що регулюють питання ГМО в Україні. Основні продукти, що містять ГМО.

    реферат [40,9 K], добавлен 10.05.2012

  • Життєві форми синьозелених водоростей. Характеристика середовища та екології. Класифікація токсинів. Гепатотоксичні циклічні пептиди, нейротоксичні, цитотоксичні та дерматоксичні алкалоїди. Визначення токсинів синьозелених водоростей. Методи детоксикації.

    дипломная работа [1,4 M], добавлен 07.03.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.