ГМО: "за" и "против"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

на тему: «ГМО: «за» и «против»»

Содержание

генномодифицированный организм генный инженерия

Введение

1. Генная инженерия, история развития, ее задачи и возможности

2. Содержание понятий: "ГМО", "трансгены", "рекомбинантная ДНК"

3. Основные методы получения ГМО

4. Генномодифицированные организмы: аргументы "за" и "против" их создания и использования

Заключение

Список литературы

Введение

Продовольственная проблема является одной из важнейших проблем человечества. Особенно остро она стоит в развивающихся странах, где происходит стремительный рост населения до 100 млн. человек в год, и очень слабо развито сельское хозяйство. Постоянные поставки гуманитарной помощи со стороны развитых стран и международных организаций являются явно недостаточными для борьбы с голодом.

Каждую неделю население нашей планеты увеличивается на 1.2 млн. человек, при этом темпы производства продукции все больше отстают от темпов роста населения. Уже сейчас дефицит пищевых продуктов в мире превышает 60 млн. тонн, а число людей страдающих от недостаточного питания, выросло на 25 млн. лишь за период с 2002 по 2003 гг., а общая цифра голодающих приближается к 1 млрд. человек. Таким образом, современная стратегия производства пищевых продуктов должна быть направлена на поиск выхода из продовольственного кризиса в кратчайшие сроки. Возникла необходимость в применении принципиально новых подходов к созданию высокопродуктивных агросистем обеспечивающих значительное повышение урожайности сельскохозяйственных культур и продуктивности скота.

Одним из способов решения поставленной задачи, как утверждают некоторые ученые, является применение новейших способов селекции. Этому способствуют огромные возможности, появившиеся в результате революционных достижений в области генетики и биотехнологии.

1. Генная инженерия, история развития, ее задачи и возможности

Генная, или генетическая инженерия, - совокупность приемов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток) или биохимического синтеза генов на основе знания об их строении, осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы, - имеющая своим результатом создание генетически модифицированных организмов (ГМО) [1].

Генетически модифицированные организмы появились в конце 80-х годов двадцатого века. В 1992 году в Китае начали выращивать табак, который "не боялся" вредных насекомых. Но начало массовому производству модифицированных продуктов положили в 1994 году, когда в США появились помидоры, которые не портились при перевозке.

ГМО объединяют три группы организмов:

1. генетически модифицированные микроорганизмы (ГММ);

2. генетически модифицированные животные (ГМЖ);

3. генетически модифицированные растения (ГМР) - наиболее распространенная группа.

На сегодня в мире существует несколько десятков линий ГМ-культур: сои, картофеля, кукурузы, сахарной свеклы, риса, томатов, рапса, пшеницы, дыни, цикория, папайи, кабачков, хлопка, льна и люцерны. Массово выращиваются ГМ-соя, которая в США уже вытеснила обычную сою, кукуруза, рапс и хлопок.

Посевы трансгенных растений постоянно увеличиваются. В 1996 году в мире под посевами трансгенных сортов растений было занято 1,7 млн. га, в 2002 году этот показатель достиг 52,6 млн. га (из которых 35,7 млн. га - в США), в 2005 г ГМО-посевов было уже 91,2 млн. га, в 2006 году - 102 млн. га.

В 2006 году ГМ-культуры выращивали в 22 странах мира, среди которых Аргентина, Австралия, Канада, Китай, Германия, Колумбия, Индия, Индонезия, Мексика, Южная Африка, Испания, США. Основные мировые производители продукции, содержащую ГМО - США (68%), Аргентина (11,8%), Канада (6%), Китай (3%) [2].

2. Содержание понятий: "ГМО", "трансгены", "рекомбинантная ДНК"

Рекомбинантная ДНК - это искусственно созданная человеком последовательность ДНК, части которой синтезируются химическим путем с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) или клонируются из ДНК различных организмов. Эти рекомбинантные ДНК встраивают в состав бактериальных плазмид или вирусных векторов, которыми затем трансформируют клетки живых организмов (микроорганизмов, растений, животных). Генетически модифицированные животные и растения обычно содержат рекомбинантные гены, встроенные непосредственно в их хромосомы.

В технологии рекомбинантных ДНК используются следующие методы:

* специфическое расщепление ДНК рестрицирующими нуклеазами, ускоряющее выделение и манипуляции с отдельными генами;

* изучение нуклеотидной последовательности (секвенирование) в очищенном фрагменте ДНК, что позволяет определить границы гена, его структурные элементы и аминокислотную последовательность, кодируемую этим геном;

* конструирование рекомбинантной ДНК;

* гибридизация нуклеиновых кислот, позволяющая выявлять специфические последовательности РНК или ДНК с большой точностью и чувствительностью, основанная на их способности связывать комплементарные последовательности нуклеиновых кислот;

* клонирование ДНК: амплификация in vitro с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) или введение фрагмента ДНК в бактериальную клетку, которая после такой трансформации воспроизводит этот фрагмент в миллионах копий;

* введение рекомбинантной ДНК в клетки или организмы (трансформация) [3].

Генетически модифицированный организм (ГМО) - организм, генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии. Генетические изменения, как правило, производятся в научных или хозяйственных целях. Генетическая модификация отличается целенаправленным изменением генотипа организма в отличие от случайного, характерного для естественного и искусственного мутационного процесса.

Основным видом генетической модификации в настоящее время является использование трансгенов для создания трансгенных организмов [4].

Трансгены, определенные фрагменты ДНК, которые ученые встраивают в первоначальный геном организма. В итоге получаются трансгенные организмы, которые, к слову, способны передавать улучшенные ДНК по наследству своему потомству (трансгенез) [5].

Молекулярное клонирование - создание рекомбинантной ДНК Технология, позволяющая осуществлять вставку чужеродной ДНК в вектор, способный автономно реплицироваться в клетке хозяина (обычно E. coli). Растущие клетки хозяина позволяют производить множественные копии встроенной ДНК для использования в различных целях [6].

3. Основные методы получения ГМО

Увеличение использования ГМО и их компонентов в производстве продуктов питания, сельскохозяйственных кормов и фармацевтических препаратов делает всё более актуальным вопрос разработки эффективных методов идентификации трансгенной ДНК. В настоящее время наиболее разработаны и широко применяются методы обнаружения фрагментов чужеродной ДНК, основанные на использовании различных видов ПЦР (полимеразная цепная реакция).

ПЦР - это метод, который позволяет проверить генетический материал, выделенный из исследуемого образца, на наличие в его составе участка чужеродной или измененной ДНК и используется для получения множества копий непротяженных участков ДНК, специфичных для каждого конкретного белка, а также исследуемого генетически обусловленного признака [7].

В основе метода ПЦР лежит способность хорошо известных в молекулярной биологии ферментов, ДНК-полимераз, осуществлять направленный синтез второй, т.е. комплементарной (спаренной) цепи ДНК, по имеющейся матрице одноцепочечной ДНК, наращивая небольшую олигонуклеотидную затравку (праймер), комплементарную участку этой матрицы, до размеров в несколько тысяч или даже десятков тысяч звеньев. Повышая температуру, можно добиться остановки реакции и последующей денатурации полученной ДНК, т.е. разделения цепей полученной в ходе реакции двуцепочечной ДНК. Если в реакционной смеси присутствует избыток праймера, то, значительно снизив температуру, чтобы праймер мог вновь связаться с тем же самым комплементарным участком ДНК, и добавив новую порцию фермента, можно вновь установить температуру, необходимую для реакции полимеризации, и, таким образом, проведя реакцию еще раз, увеличить количество ранее полученного продукта. Многократное, или как говорят, циклическое повторение этой процедуры позволяет наработать значительное количество копий участка ДНК, начинающегося с данного праймера. Один цикл ПЦР осуществляется за 1-2 мин, так что в течение нескольких часов можно получить 100 млрд. копий.

Кроме описанного метода ПЦР, для выявления трансгенных фрагментов ДНК используется целый ряд других методов: [7]

* Методы обнаружения ГМО, основанные на исследовании трансгенных белков. Процесс создания ГМ растений основан на введении в клетки организма-реципиента чужеродных генных конструкций, обеспечивающих синтез новых белков. Появляющиеся в растении в результате генетической модификации белки могут служить маркерами генетической модификации. К этой группе методов относят различные иммунологические методики, основанные на использовании антител (особые белки, вырабатываемые иммунной системой организма в ответ на проникновение чужеродных организмов или их фрагментов), специфичных к маркерным белкам, используемым при создании ГМО

* Хроматографические методы. Используются в том случае, когда генетическая модификация приводит к появлению и/или увеличению содержания специфических жирных кислот или триглицеридов. Использование подобного метода диагностики показана для растительного масла, полученного из ГМ-рапса.

* Методы спектроскопии. В ряде случаев генетические модификации могут приводить к изменению структуры растительных волокон при отсутствии видимых изменений в белковом или жирно кислотном составе. Подобный тип изменений наблюдается, например, у трансгенной сои линии 40-3-2 (Roundup Ready Soy).

* Технология ДНК-чипов. ДНК- чипы - это наборы из большого числа олигонуклеотидов на миниатюрных твердых подложках, предназначенные для анализа последовательности ДНК. Метод основан на том, что с помощью фотолитографии на небольшой поверхности размещают огромное число олигонуклеотидов (одноцепочечные фрагменты ДНК). Их число, а следовательно, и количество различных нуклеотидных последовательностей может превышать 1 млн. на 1 см2, их длина варьирует от 9-10 до 1000нуклеотидов. После проведения ПЦР, полученные продукты реакции могут быть автоматически проанализированы методом гибридизации с меченными олигонуклеотидами на ДНК-чипах, что значительно ускоряет процесс идентификации трансгенной ДНК [7].

4. Генномодифицированные организмы: аргументы "за" и "против" их создания и использования

Первый аргумент в защиту генномодифицированных организмов - это то, что именно они помогут решить продовольственные проблемы на нашей маленькой планете. Возможно, Вы не очень задумываетесь над проблемой голода, но даже в наши, казалось бы довольно благополучные времена, на Земле есть места, где люди ежедневно умирают от голода. По большей части это относится к Африканским странам. Сторонники ГМО говорят о том, что при помощи данной технологии можно вывести такие растения, которым и засухи африканские будут нипочем и разные болезни растений. Тем самым, можно снизить или даже совсем избавиться от использования химии в сельском хозяйстве. Можно вывести такие генномодифицированные виды сельскохозяйственных животных, которые будут давать много продукции, при этом будут не требовательны к пище и стойки к заболеваниям. Прямо как в фантастическом фильме! Причем на выведение нового вида животного или растения уйдет всего-то года два - три! Зачем же выращивать генномодифицированные овощи, если можно просто вывести обычные "нормальные" сорта, которые будут давать больше урожая?

Такой ответ вполне оправдан. Подобную попытку мировое сообщество уже пыталось сделать в семидесятые годы двадцатого века. На какое-то время подобные методы дали результаты. Только вот земля наша не обладает бесконечными ресурсами питательных веществ. Земля истощается. Особенно если ее настолько интенсивно эксплуатировать. А по подсчетам некоторых международных организаций лет через сорок население нашей планеты вырастет настолько, что уже не только Африка, но и более благополучные страны будут испытывать некоторые проблемы с продуктами питания. Но вот во многих странах год от года площади, засеянные ГМО-растениями растут [8].

Привело ли это к решению проблемы голода в Африке? Пока, к сожалению, нет. К тому же оказалось, что ГМО-кукуруза, соя и картошка почти на тридцать процентов дороже, чем те, что выращены по-старинке. Есть и еще один минус в производстве генномодифицированных продуктов. Дело в том, что раньше фермер мог оставлять себе часть урожая "на семена". Теперь такое сделать невозможно, потому что генномодифицированные растения не дают ни жизнеспособные семена, ни плоды. То есть это выгодно в первую очередь поставщикам посадочного материала. А еще оказывается, что вопреки ожиданиям ученых, на полях с ГМО гербицидов и пестицидов используют в среднем на сто пятьдесят граммов на гектар больше, чем на обычных полях. Еще есть один минус, о котором вообще предпочитают молчать. Знаете ли Вы, что на поле культурные ГМО растения дают гибриды с дикорастущими растениями? Можно себе только представить какие мутанты будут заселять нашу Землю через несколько десятков лет приблизительно. Еще один минус использования ГМО - при помощи этой технологии международный терроризм может получить новое направление. Представьте себе, сколько новых и никому не известных вирусов можно создать. С такими вирусами справиться будет очень и очень сложно, ведь при их создании можно будет заложить любые качества. Хотя споров на счет генномодифицированных организмов много, достаточно посмотреть документальный фильм Галины Царевой "Трансгенизация - генетическая бомба" и вы уже не будете так уверены в пользе ГМО продукции. С помощью генной инженерии уже получены гибриды картофеля с томатом, сои с сизым табаком, подсолнечника с фасолью. Есть и более обескураживающие данные: морозоустойчивый сорт помидоров со встроенным геном камбалы, засухоустойчивая кукуруза с геном скорпиона, томата с геном жабы. Но достаточно ли у человека знаний, чтобы исполнять роль Творца? [8]

Сейчас в Америки целые леса засажены ГМ деревьями, но исчезают пчелы! Уже несколько лет они массово гибнут во всей Европе. Тревогу бьют не только пчеловоды из Великобритании, в отчаянии также Германия, Испания, Греция, Италия, Португалия, Польша, Украина. Очевидно, что ГМ культуры не нуждаются в опылении. Насекомые же, поедающие такие растения, сокращаются в количестве и дают вполовину меньше потомства. А пчелы вообще, как известно, играют важнейшую роль в природных процессах: они опыляют растения, цветы, деревья, которые в свою очередь являются поставщиками не только кислорода, но и питательных веществ для животных и человека!

Широкомасштабное распространение ГМО является следствием так называемой глобализации. Когда речь идет о генетически модифицированных организмах, как правило, никто ни слова не говорит о продуктивности. Говорят об устойчивости к вредителям, о возможности переживания воздействия гербицидам. Но это минимизация потерь, а вовсе не повышение продуктивности.

Практические оценки влияния ГМО на организм человека и других теплокровных при пищевом потреблении появились недавно. Первые широко известные работы по пищевым рискам ГМО принадлежат Пуштае, работавшему в исследовательском институте в Англии. Он, исследуя крыс, которые 9 месяцев питались трансгенным картофелем, модифицированным лектином подснежника, выявил негативные изменения состояния слизистой оболочки кишечника, частичную атрофию печени крыс. При этом уменьшался объем мозга, страдали кишечный тракт, зобная железа и селезенка, а также происходили изменения относительного веса внутренних органов по сравнению с контрольными крысами, питавшимися обычным картофелем. Данные профессора в дальнейшем были подтверждены независимой группой из 22 известных ученых мира [8].

Аргументы против. Рассказывает аспирант кафедры биохимии Саратовского Аграрного Университета им. Н.И. Вавилова: "Нами было сформировано несколько групп животных, конкретней 3. Одной группой животных были контрольные мыши, взрослые, 15-20 мышей в группе, им скармливался обычный корм. Вторая группа животных, это животные, в рацион которых мы добавляли в количестве 10% от их суточного рациона генетически модифицированную сою в качестве изолята, который был получен на одном из наших мясокомбинатов. Третья группа животных, это были животные, в рацион которых в таком же количестве, 10 % была добавлена натуральная соя, которую мы закупили в Краснодаре. Самые яркие изменения и отклонения в развитии у мышат первого поколения - это пучеглазие у мышонка, Экзофтальм, гипереактивность, затем паралич задних конечностей, то же самое в третьем поколении. Еще одним из моментов было повышение агрессивности самок по отношению к своему потомству. То есть самки теряли материнский инстинкт, они оставляли мышат вообще без присмотра, а затем вообще загрызали. Такого никогда ни в одной группе- ни в группе с натуральной соей, ни контрольные крысы, которые потребляли нормальный корм, мы не наблюдали. Мышата просто погибали, за ними самка не смотрела, но не было такой высокой смертности: один - два мышонка, в основном их просто загрызали. Что касается морфометрических показателей, то мы наблюдали явный дисбаланс массы внутренних органов у мышей 1-го и 2-го поколений. Это увеличение массы печени и уменьшение массы селезенки Масса тела мышей возрастала из поколения в поколение, то есть мышки жирели."

Например, в природе вы никогда не увидите гибрид растения с животным, это невозможно, тем более с человеком. Но генный инженер это элементарно может сделать. Уже сейчас известно, что есть растения земляники, которые синтезируют белки рыбы [8].

Хорошим примером является генетически измененная бесплодная пшеница, которую производила американская компания Монсанто. Зерна этой пшеницы после первого урожая уже не прорастали. Такое запрограммированное бесплодие заставляло потребителей вновь обращаться к услугам Монсанто… "Была поставлена цель, что через 10-15 лет все семена будут трансгенными. Дальше все будет развиваться по такой схеме: семена сажаете, имеете урожай, а семена, которые вы получили, не дают урожай. Значит, вы вынуждены снова обращаться к этой компании и покупать у нее семена. А дальше все очень просто: какая-нибудь страна, например, не выполняет условий, компании что-то не нравится, они говорят "Мы вам семена не продадим" и население вашей страны может умереть от голода, таким образом, с помощью продовольственной программы можно управлять планетой".

Модификация здорово меняет органолептические свойства продукта. Например, мы все знаем, непортящиеся помидоры или модифицированная клубника не имеют того вкуса, который вообще должны были эти продукты иметь, когда они натуральные. Непортящаяся клубника совершенно невкусная, она не имеет той сладости, которая есть у натуральных продуктов. Но производителю важно, чтобы его товар долго не портился, тогда он сможет его хорошо продать. Но вместе с тем можно сказать, что если продукт не портится, его не берет плесень, это продукт модифицированный, и он теряет те положительные свойства, которыми раньше обладал натуральный продукт. А употребляя в большом количестве такие модифицированные продукты, мы создаем определенные трудности, потому что вводим в организм белки, которые являются даже не нейтральными, а для многих белками-аллергенами.

Основной поток генетически модифицированных культур составляют ввозимые из-за рубежа соя, кукуруза, картофель, рапс. Они попадают к нам на стол или в чистом виде, или в качестве добавок в мясных, рыбных, хлебобулочных и кондитерских изделиях, а также в детском питании.

Например, если в состав продукта входит растительный белок, то это, скорее всего, соя, и существует большая вероятность, что генетически модифицированная. Аспартам, содержащийся в газированных напитках, жвачках, кетчупах и т.п., может быть произведен при помощи ГМ-бактерий и является генетически модифицированным [8].

К сожалению, на вкус и на запах присутствие ГМ-ингредиентов определить невозможно - выявить ГМО в продуктах питания позволяют только современные методы лабораторной диагностики. Но если быть внимательным ко вкусу и запаху того, что ешь, особенно это распространяется на фрукты и овощи, то можно понять, что продукт не имеет должного вкуса и аромата, а если это так, то можно быть уверенным, что перед вами трансгенный продукт [8].

Заключение

Мир разделился на два лагеря - сторонников и противников ГМО-революции, однако все последствия внедрения ГМО не могут предугадать ни те, ни другие. В этой связи не может не радовать тенденция, согласно которой люди и общественные организации все пристальнее следят за качеством потребляемых продуктов питания, в том числе и за их генетической чистотой.

Список литературы

1. URL: http://www.bio.bsu.by/microbio/files/2011-gmo-dromashko.pdf

2. URL: https://www.bestreferat.ru/referat-203977.html

3. URL: http://www.bio.bsu.by/microbio/files/2011-gmo-dromashko.pdf

4. URL: http://dodiplom.ru/ready/131510

5. URL: http://samlib.ru/k/kirillow_a_s/gmo1.shtml

6. URL: https://present5.com/molekulyarnoe-klonirovanie-sozdanie-rekombinantnoj-dnk-texnologiya-pozvolyayushhaya/

7. URL: http://www.f-mx.ru/biologiya/genno-inzhenernaya_texnologiya.html

8. URL: https://revolution.allbest.ru/ecology/00688278_0.html.

Размещено на Allbest.ru