66365 (Теоретичні основи генно-модифікованих продуктів)

Зміст

Вступ: Стан і перспективи розвитку генної інженерії в Україні та за кордоном.

1. Теоретичні основи генно-модифікованих продуктів.

1.1. Ген як елементарна одиниця спадковості

1.2. Генетичний код

1.3. Структурна організація генному

1.4. Кланування генів

2. Генно-інженерні підходи до створення інтенсивних технологій в харчовій галузі

2.1. Використання генної інженерії у м’ясній і молочній промисловості

2.2. Використання генної інженерії у рослинництві

2.3. Методи генної інженерії мікроорганізмів

2.4. Позитивні і негативні наслідки використання ГМП

3. Методи застосування генної інженерії в медицині

3.1. Біоматеріали

3.2. Генна інженерія в епідеміології

4. Вплив генно-модифікованих продуктів на стан здоров’я людини

5. Висновки

Список літератури

Вступ

За прогнозами демографів, в 2000 р. населення Землі становило 6,2 млрд. чол., а до 2025 р. повинне досягти 8,3 млрд. Вчені зайняті розв’язанням проблеми пошуку нових сільгосппродуктів, яких буде багато і які вирощувати й захищати від шкідливих впливів навколишнього середовища полегшає легені.

Як усунути навислу над світом і ще не цілком усвідомлену нами погрозу голоду? Розширювати посівні площі, будувати нові ферми? Але адже Земля й так забудована й розорана уздовж і поперек. Підвищувати врожайність зернових і виробництво м'яса традиційними способами? Ні, так теж проблему не вирішити. Адже врожайність основних світових культур - пшениці й рису досягла межі. А нескінченні "м'ясні скандали" - те з коров'ячим сказом, то з малайзійськими свинями, то з бельгійськими курми - показують, що робити якісну яловичину, свинину й птаха стає усе сутужніше.

"Ми завалимо мир нашою їжею й урятуємо його від голоду", - упевнено говорять представники американської компанії "Монсанто" і інших світових лідерів у виробництві генетично модифікованої їжі. Що ж насправді являє собою ця загадкова їжа й наскільки обгрунтовані викликувані нею побоювання? Що ж таке генна інженерія і який механізм її дії? У загальному поданні генна інженерія - це нова, революційна технологія, за допомогою якої вчені можуть витягати гени з одного організму й впроваджувати їх у будь-який іншій. Пересадження генів змінює програму організму-одержувача, і його клітини починають робити різні речовини, які, у свою чергу, створюють нові характеристики усередині цього організму. За допомогою цього методу дослідники можуть міняти особливі властивості й характеристики в потрібному їм напрямку: наприклад, вони можуть вивести сорт соєвих бобів, стійких до впливу гербіцидів.

Дослідники з дуже більшою наснагою узялися використати генну інженерію для створення більше живильних продуктів харчування ліквідації певних хвороб, у тому числі й у свійських тварин, сподіваючись у такий спосіб поліпшити життя людини на Землі. Але в дійсності, незважаючи на те що гени можуть бути витягнуті й правильно схрещені, у житті дуже важко прогнозувати наслідку вживляння генів у чужий організм. Такі операції можуть стати причиною мутацій, у результаті яких придушується діяльність природних генів організму. Впроваджені гени можуть також викликати несподівані побічні ефекти: генетично модифікована їжа може, приміром, містити токсини й алергени або мати знижену поживність, і в результаті споживачі занедужують або навіть, як уже траплялося, умирають. Крім того, організми, виведені за допомогою генної інженерії, здатні самостійно розмножуватися й схрещуватися із природними, що не перетерпіли генне втручання популяціями, викликаючи при цьому необоротні біологічні зміни у всієї екосистеми Землі. Так уважають багато вчених, і зокрема д-р наук, проф. молекулярної біології в Університеті Менеджменту Махариши (Фэарфилд, Айова) Джон Фейган, що одержав понад 2,5 млн. дол. державних субсидій на проведення досліджень в області генної регуляції й вивчення молекулярного механізму виникнення ракових новотворів.

Чи відрізняються генетично модифіковані культури по смаку й зовнішньому вигляді від звичайних? Анітрошки. Їхня відмінність розпізнається лише на рівні ДНК. Принцип генно-інженерного методу полягає в тім, що із клітини-донора виділяють гени, відповідальні за те або інша властивість, і вводять у клітини сільськогосподарських культур або тварин. Модифікована клітина потім стає основою для створення нового виду Рослини або тварини, що володіє бажаними властивостями.

Так, наприклад, генетично змінена соя має імунітет до хімічних гербіцидів. Вражаючи бур'яни, вони не заподіюють ніякої шкоди самій корисній рослині. В Азії, наприклад, виростає мутованой рис, що добре переносить посуху й засолені ґрунти. Швейцарський концерн «Новартис» почав вирощувати кукурудзу, що виділяє власна отрута проти польових шкідників. В Америці виведений картопля, що при прожарюванні усмоктує менше жиру. А голландська картопля з «досадженим» геном дуже стійка до вірусних захворювань. У цей час створений ряд трансгенних культур: соя, кукурудза, бавовна, рапс, томати, картопля. Світовий товарообіг цих культур за період з 1995 по 1998 р. зріс в 20 разів і в 1998 р. склав 1,2-1,5 млрд. дол. За експертними оцінками, уже в 2000 р. ця сума досягла 3 млрд. дол. Список сортів трансгенних рослин, що пройшли польові випробування й уже оброблюваних у Європі й Америці, росте так само стрімко, як і пов'язані із цією галуззю науки слухи, страхи й надії людства.

Правда, уряди й громадськість у різних країнах ставляться до проблеми трансгенеза по-різному. Якщо, наприклад, у США розширюються рамки законопроектів, що допускають включення продуктів трансгенного сільського господарства в комерційний оборот, а самі вирощують такі рослини на більших площах, то в країнах Європейського союзу поки тільки визнають необхідність науково обґрунтованої оцінки безпеки рослин і тварин, одержуваних у результаті трансгенеза.

Уже сьогодні трансгенні продукти в значній мірі становлять харчування американців (сир, м'ясо, ті ж гамбургери, не говорячи про сою, кукурудзу, томати, картоплі). Поля трансгенних кукурудзи й картоплі займають у США й чи Канаді не 30 % посівних площ.

Більше того, у тих же Сполучених Штатах дозволено не вказувати на етикетці походження харчової сировини, оскільки творці глибоко впевнені (і змогли це довести своєму Міністерству охорони здоров'я) у безпеці трансгенної їжі.

Трохи інший - більше критичний - підхід у європейців. Він викликаний поруч факторів. Перший - чисто економічний, пов'язаний з конкуренцією й захистом ринку від американців, що лідирують у біотехнологіях. Інші фактори пов'язані з так званими протестами різних громадських організацій проти виробництва трансгенних продуктів.

Неформальним світовим лідером у боротьбі з генетично зміненою продукцією стала Великобританія, що після історії з «коров'ячим сказом» проявляє особливу розбірливість у відношенні того, що надходить на її обідній стіл. Сам принц Чарльз, відомий своєю пристрастю до фермерства, написав більшу статтю в лондонську газету «Дейли мейл», у якій обрушився на генетично модифіковані продукти і їхніх виробників. «Людство вторгається в заборонну зону, що належить Богу й одному тільки Богу, - уважає принц Чарльз, - і може бути за це жорстоко покарано... Чи потрібна нам у цій країні генетично модифікована їжа? На підставі того, що ми про неї знаємо й що ми дотепер бачили, можна із упевненістю сказати - не потрібна зовсім!» - викликує принц.

Здавалося б, після такої потужної антиреклами навряд чи в когось із англійців повинне виникнути бажання споживати «трансгенні культури». Проте британський уряд, що підтримує тісні зв'язки з біотехнологічними компаніями, робить все можливе, щоб перекласти негативне відношення до «диявольської їжі». У ситуацію втрутився прем'єр-міністр Тоні Блер, що кинув свій авторитет на чашу ваг у суперечці прихильників і супротивників «трансгенних культур». «Генетично модифікована їжа може бути дешевше й здоровіше, - заявив Блер у звертанні до націй. Прем'єр-міністр повідомив, що він сам і його родина із задоволенням їдять такі продукти.

У цілому супротивники генетично модифікованих продуктів в Beликобритании поки беруть гору над її прихильниками. Компанії «Нестле», «Макс енд Спенсер», «Уайтроуз» заявили, що починають шукати постачальників «чистих» продуктів. А найбільші мережі супермаркетів «Теско», «Юнілевер», «Дж.Сайнсбери Плс» оголосили про те, що забирають зі своїх полиць будь-яку продукцію, де є хоч один компонент, створений генною інженерією.

Тим часом на Заході найбільш затяті супротивники біотехнології активно пручаються вторгненню генетики в сферу споживання: по ночах, проникнувши на експериментальні поля, ріжуть під корінь урожай або топчуть посіви. А західні союзи споживачів домагаються того, щоб продавці постачали їстівних мутантів спеціальними етикетками: "нехай покупець сам вирішує, які продукти купувати - звичайні або генетичні". Росії прийде самої потурбуватися про власну безпеку.

15 травня 1999 р. 36 американських сенаторів - більше третини Сенату США - направили президентові Клінтону лист, у якому в різкій формі зажадали, щоб він устав на захист американських виробників генетично модифікованих продуктів. Президент повинен запобігти « торговельну війну, що насувається, з Європи і підняти питання на майбутній зустрічі країн «великої вісімки» у Бонні, заявили сенатори. Вони зажадали від Клінтона також зайняти тверду позицію на всіх інших міжнародних форумах.

Лист сенаторів збігся за часом з оприлюдненим у Лондоні висновком британських лікарів, які заявили, що генетично змінені продукти повинні мати спеціальне маркування й перероблятися харчовою промисловістю окремо, не змішуючись із «нормальними» харчовими інгредієнтами. Якщо США відмовляться виконати ці умови, Великобританія, на думку лікарів, повинна повністю заборонити ввіз американських генетично модифікованих продуктів. Страсті навколо генетично зміненої їжі сьогодні киплять не тільки в Європі, причому вони стосуються не тільки зернових, овочів, але й м'яса.

Саме тому в європейському підході до трансгенезу велике значення надається роз'яснювальній роботі. Стурбованому населенню втолковуєтся, зокрема, що в трансгенні рослини ніколи не вводили й не збираються вводити ген людини або тварин. При цьому основні страхи самих медиків і біологів із приводу трансгенеза зв'язані, по-перше, з непередбаченими ефектами прояву гена - іншими словами, з можливостями зміни хімічного складу, зниження харчової цінності продукту й інших його споживчих властивостей.

Крім того, у результаті генної модифікації можуть синтезуватися якісь компоненти, що викликають алергійні реакції або з'являться небезпечні з'єднання, що володіють мутагенним, канцерогенним або токсичним ефектом,

Росія теж не поспішає налагоджувати масові вирощування й продаж трансгенних рослин - чи те з розсудливого консерватизму, чи те через відсутність засобів і на науку, і на сільське господарство.

Для того щоб упорядкувати й взяти під державний контроль ввіз у Росію генетично модифікованих продуктів, з 1 липня 1999 р. Мінздрав РФ вирішив реєструвати імпортні продукти харчування, виготовлені із сировини з генетично зміненою структурою. Імпортери, що ввозять таку продукцію в Росію, зобов'язані сертифікувати її в НДІ харчування РАМН або в державному центрі «Біоинженерія» РАН. Саме в цих двох організаціях проводиться медико-генетична експертиза. Якщо експерти порахують ті або інші продукти безпечними, імпортер одержить документ, що дозволяє ввозити їх у Росію.

«Реєстрація генетично модифікованих продуктів - міра, покликана попередити появу на прилавках їжі, що несе погрозу здоров'ю людини», - заявив журналістам головний санітарний лікар Російської Федерації Г.Г. Онищенко. За його словами, дотепер лікарі в нас не зіштовхувалися із захворюваннями, викликаними вживанням цих продуктів. Проте «це не виходить, що вони нешкідливі, просто люди не завжди звертаються до лікарів».

«Ми буде цікавити та сама «генна вставка», завдяки якій рослина або тварина одержали нову властивість. Наша мета - неї охарактеризувати», - уважає директор центра «Біоинженерія» РАН К.Г. Скрябін.

За словами К.Г. Скрябіна, в очолюваному їм центрі є база даних з інформацією про всіх зареєстровані у світі трансгенних культурах.

Вітчизняних трансгенних культур, дозволених для комерційного використання, поки немає. На даному етапі в Росії проводяться випробування восьми сортів таких рослин - сої, кукурудзи, цукрового буряка, картоплі, причому із трьох сортів картоплі всього один - вітчизняний.

«На початку XXI століття в країні складається важка економічна ситуація, а підвищити врожай ми можемо тільки за допомогою трансгенних культур. Завдання вчених - зробити так, щоб вони були економічно ефективні й безпечні», - відзначає акад. РАСХН К.Г. Скрябін.

У цей час у багатьох закордонних і вітчизняних лабораторіях отриманий ряд трансгенних тварин з новими біологічними й технологічними властивостями. При цьому вивчається вплив генної модифікації на безпеку таких тварин і їхня можлива комерціалізація. Ці широкі дослідження активно ведуться на вівцях і великій рогатій худобі в Австралії, США, Англії.

З 1996 р. у Росії діє закон «Про державне регулювання в області генної інженерії», у якому визначені стандарти безпеки генетично модифікованих продуктів. Наприклад, посадити трансгенние рослини для випробувань можна тільки з дозволу Міжвідомчої комісії із проблем генно-інженерної діяльності на іспитових полях, оточених забором, з охороною.

Введення системи контролю й всебічної експертизи харчової продукції з генетично модифікованих джерел викликано в першу чергу турботою про безпеку людей, - уважає заступник директора Медико-генетичного наукового центра РАМН, д-р наук, проф. С.А. Шишкін. Убудовані в генетичний код мікроорганізмів, рослин і тварин генно-інженерні конструкції теоретично можуть бути небезпечними. Важко сказати, у яких саме формах це може виявитися. Приміром, людина, що вживала продукти або ліки на основі такої сировини, може перестати адекватно реагувати на певні ліки, тобто придбати лікарську стійкість. Тому всі подібні продукти повинні проходити всебічну експертизу. Дуже важливо, що проблема поставлена саме зараз, поки суспільство ще не зіштовхнулося на практиці з теоретично можливими труднощами. Наші вчені давно стурбовані можливими наслідками генної інженерії.

Тільки після перевірки на мутагенність і канцерогенність, а також надання матеріалів досліджень на тваринах і людях-добровольцях, підприємства-виробники й імпортери такої продукції можуть розраховувати на одержання офіційного реєстраційного посвідчення. Воно буде видаватися компетентними органами на 3 роки, а після благополучної перереєстрації - на 5 років. Після того як новий порядок почне діяти, споживачі зможуть жадати від продавця генетично модифікованої продукції офіційне свідчення безпеки його товару.