Горизонтальный перенос генов в генномодифицированных продуктах. ГМО

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена

Факультет математики

Реферат

По теме: "Горизонтальный перенос генов в генно-модифицированных продуктах. ГМО"

Выполнил:

студент 2 курса 4 группы

Дмитриев Е.В.

Санкт-Петербург 2010

Содержание

Введение

1. Горизонтальный перенос генов

2. ГМО

3. Применение ГМО

4. Содержание ГМО в продуктах питания

5. Безопасность генетически модифицированных продуктов и организмов

6. Последние исследования опасности ГМО

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Сейчас вопрос о генетически-модифицированных продуктах стоит как никогда остро. Многие продукты, которые лежат на полках в наших магазинах содержит ГМО. Но споры о том, вредно это для человека или нет, до сих пор остался еще не законченным. Фактически официального лабораторного доказательства того, что ГМ-продукты вредны для человечества, нет. А как мы знаем, широкое и повсеместное распространение ГМ-продуктов сейчас набирает все большие и большие обороты. С одной стороны, ГМ-продукты способны искоренить голод, который еще есть в развивающихся странах, а с другой стороны нанести исключительный вред человеческому организму. В этом и заключается актуальность данной темы. Целью нашей работы является описание горизонтальных переносов генов и изучение влияния ГМО. Нами была предпринята попытка решить следующие задачи:

· раскрыть понятие горизонтального переноса генов;

· описать понятие ГМО и его применения;

· осветить безопасность ГМ-продкутов.

1. Горизонтальный перенос генов

Горизонтальный перенос генов - любой процесс, в котором организм передаёт генетический материал другому организму, не являющемуся ему потомком. Искусственный горизонтальный перенос генов используется в генной инженерии. Горизонтальный перенос генов впервые был описан в Японии в 1959 году. Современная биотехнология базируется на принципах традиционной селекции, заключающихся в приобретении организмами необходимых качественно новых признаков. Однако в отличие от обычной селекции, которая в течение длительного времени испытывает множество комбинаций генов, биотехнология позволяет ввести в генетический аппарат объекта один ген или группу генов, отвечающих за проявление желаемого признака, что намного ускоряет достижение требуемого результата (рис. 1).

Рис. 1

Для создания ГМО разработаны методики, позволяющие вырезать из молекул ДНК необходимые фрагменты, модифицировать их соответствующим образом, реконструировать в одно целое и клонировать - размножать в большом количестве копий.

Какую выгоду может получить организм, приобретая чужой ген путем горизонтального переноса? По крайней мере, можно выделить 4 выгоды:

1. Новый путь биосинтеза или катаболизма, обеспечивающий организму преимущества в изменившихся условиях; например, появление способности утилизировать новый субстрат;

2. Повышение устойчивости к антибиотикам, токсинам, патогенам, подавляющим рост клеток данного вида; через горизонтальный перенос могут быть получены и гены, ответственные за средства "нападения", характерные, например, для патогенных микроорганизмов;

3. Замещение предсуществующих генов такими генами, продукты которых увеличивают эффективность функционирования клеточных систем: например, повышение термоустойчивости, резистентности к ингибиторам, оптимизация кинетических характеристик белка, интеграция в сложные комплексы и т.п.;

4. Приобретенные гены могут оказаться и функционально нейтральными, дублирующими уже имеющиеся гены; такие дополнительные гены являются страховкой для организма в тех случаях, когда свой собственный ген будет поврежден мутацией или "замолчит" из-за нарушения в системах регуляции.

Горизонтальный перенос генов способствует ускорению эволюционного процесса, по сравнению с градуальным накоплением мутаций или внутригеномными перестройками.

2. ГМО

Генетически модифицированный организм (ГМО) - живой организм, генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии. Такие организмы называются трансгенными. Такие изменения, как правило, производятся в научных или хозяйственных целях. В чем же заключается цель ГМО? Одни ученые говорят, что разработка ГМО - это естественное развитие работ по селекции животных и растений, другие же считают генную инженерию полным отходом от классической селекции. Можно выделить 5 основных этапов создания ГМО:

1. получение изолированного гена;

2. введение гена в вектор для переноса в организм;

3. перенос вектора с геном в модифицируемый организм;

4. преобразование клеток организма;

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

Процесс получение изолированного гена в настоящее время разработан очень хорошо и даже автоматизирован. Для осуществления второго этапа создания ГМО 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.

3. Применение ГМО

генетика организм гмо здоровье

Сейчас ГМО широко используется в научных целях для исследования закономерностей развития некоторых заболеваний (например, рак), процессов старения и регенерации, изучается функционирование нервной системы и т.д. Кроме того, уже с 1982 года НМО широко используется в медицине. Примером этого служит инсулин. Так же, в настоящее время разрабатываются лекарства и вакцины от страшных заболеваний, таких как ВИЧ и чума. Так же, ГМО используется м в сельском хозяйстве для создания новых сортов растений, устойчивых к неблагоприятным условиям среды и вредителям, создание новых пород животных, способных к ускоренному и росту и высокой продуктивности.

4. Содержание ГМО в продуктах питания

ГМО содержатся во многих продуктах, которые мы покупаем в магазинах. В целом, продукты, содержащие ГМО, можно разделить на три категории:

1. Продукты, содержащие ГМ-ингредиенты (в основном трансгенная кукуруза и соя). Эти добавки вносятся в пищевые продукты в качестве структурирующих, подслащивающих, красящих веществ, а также в качестве веществ, повышающих содержание белка;

2. Продукты переработки трансгенного сырья (например, соевый творог, соевое молоко, чипсы, кукурузные хлопья, томатная паста);

3. Трансгенные овощи и фрукты, а в скором времени, возможно, и животные, непосредственно употребляемые в пищу.

Часто ГМО могут скрываться за индексами E. Однако это не значит, что все добавки Е содержат ГМО или являются трансгенными. Просто необходимо знать, в каких именно E могут в принципе содержаться ГМО или их производные. Например, E 153, E 160d, E 161c, E 308-9, Е-471, E 472a, E 473, E 475, E 476b и др.

А вот продукты, в которых содержание ГМО в принципе не возможно - это:

1. большинство овощей и фруктов: арбузы, дыни, помидоры, виноград, персики, сливы, клубника и т.д. (за исключением картофеля, кукурузы, в редких случаях - свеклы);

2. соки;

3. вода;

4. молоко, кефир и молочные продукты из натурального молока.

По Организации ООН по экономическому сотрудничеству и развитию, в мире (более чем, в одной стране) зарегистрированы следующие трансгенные сельскохозяйственные культуры:

· 11 линий сои

· 24 линии картофеля

· 32 линии кукурузы

· 3 линии сахарной свеклы

· 5 линий риса

· 8 линий томатов

· 32 линии рапса

· 3 линии пшеницы

· 2 линии дыни

· 1 линия цикория

· 2 линии папайи

· 2 линии кабачков

· 1 линия льна

· 9 линий хлопка

5. Безопасность генетически модифицированных продуктов и организмов

В настоящее время среди специалистов считается общепринятым мнение о том, что генно-модифицированные продукты безопасны. В дискуссии о безопасности использования трансгенных растений и животных в сельском хозяйстве участвуют правительственные комиссии и неправительственные организации типа "Гринпис". Все трансгенные сорта растений перед выходом на рынок проходят тщательную проверку на безопасность для человека и экологии. Традиционное сельское хозяйство немыслимо без использования минеральных удобрений, инсектицидов, фунгицидов и др. Многие из этих средств официально признаны вредными и опасными, но продолжают использоваться в развивающихся странах. Сравним США, Евросоюз, Австралию, Китай и РФ на основе использования ГМО. В США 50-60 % всего кормового зерна генно-модифицированы. Маркировка на продуктах об использовании ГМО не является обязательной. В Евросоюзе официально принято, что употребление в пищу мяса и молока генетически модифицированных животных безвредно. Однако многие страны, такие как Австрия, Греция, Швейцария и Польша, полностью отказались от потребления продуктов содержащих ГМО. В Австралии и Новой Зеландии на федеральном уровне производство ГМ-культур разрешено и полученные из них продукты не маркируются. Однако в есть несколько зон, "свободных" от ГМО. В Китае ГМ-продукты также разрешены. Кроме того, в ближайшее время предполагается перейти на повсеместное использование ГМ-риса в сельском хозяйстве. В России прошли проверку и одобрены Роспотребнадзором несколько сортов растений, полученных с использованием генной инженерии, в частности продукция компаний "Monsanto Company" и "Bayer CropScience AG". По данным Роспотребнадзора доля ГМ-продуктов на российском рынке составляет менее одного процента.

У многих людей возникло опасение, что некоторые гены трансгенных организмов могут перейти к микроорганизмам, которые живут в нашем желудочно-кишечном тракте. Однако случаев передачи генов из растений в микроорганизмы в кишечнике официально не зарегистрировано. И это не удивительно. Для того, чтобы произошла передача генов нужно очень много условий, а именно:

1. Надо, чтобы ДНК, содержащая целый ген, была выделена из растения и не была бы разрушена желудочным соком.

2. Эта ДНК (целиком) должна не только проникнуть через клеточную стенку и клеточную мембрану микроорганизма, а еще и выжить при работе механизма уничтожения чужеродной ДНК микроорганизма.

3. Надо, чтобы ДНК растения встроилась в ДНК микроорганизма и именно на том участке, где будет возможна нормальная работа этого гена.

4. А также чтобы ген, если трансформировался, не только был способен работать, но и работал в микроорганизме. Потому, что гены, модифицированные для работы в растениях, не приспособлены для работы в микроорганизмах.

6. Последние исследования опасности ГМО

Российские ученые доказали наличие рисков негативного влияния ГМ-кормов на здоровье лабораторных животных. Такие заявления были сделаны 14 апреля 2010 года, в ходе пресс-конференции Общенациональной Ассоциации генетической безопасности. У животных, употреблявших в пищу ГМО, было обнаружено отставание в развитии и росте, нарушение соотношения полов в выводках с увеличением доли самок, уменьшение числа детенышей в помете, вплоть до их полного отсутствия у второго поколения. В исследовании использовали соевый шрот, который широко применяется в России для откорма сельскохозяйственных пород. Соя линии 40-3-2, содержащаяся в шроте, разрешена в нашей стране и для применения в пищу людям.

Заключение

Итак, нами было описано понятия горизонтального переноса генов. Кроме того, мы рассмотрели понятие ГМО и ГМ-продуктов. В данной работе, мы продемонстрировали двусторонность в отношении безопасности ГМ-продуктов. В дополнении мы раскрыли отношение к данным продуктам в разных странах мира. Помимо этого, мы осветили продукты содержащие и не содержащие ГМО. И в заключении мы рассмотрели результаты исследования современных отечественных ученых, которые были получены в научном мире во время написания данной работы.

Список используемой литературы

1. Биологический энциклопедический словарь, - М., 1989 г

2. Донченко Л.В., Надыкта В.Д. Безопасность пищевой продукции. - М.: Пищепромиздат, 2001.

3. Егоров Н.С., Олескин А.В. Биотехнология: Проблемы и перспективы. - М., 1999г.

4. Шестаков С.В. статья "Роль горизонтального переноса генов в эволюции"

5. Википедия

6. www.greenpeace.org

7. ecopravo.seu.ru

Размещено на Allbest.ru