Создание и применение генетически модифицированных организмов

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

РОССИЙСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЛИАЛ  В Г. ТВЕРИ

 

 

 

 

Шаламонов Владимир Владимирович

 

«Создание и применение генетически модифицированных организмов»

 

 

Реферат по дисциплине «Экология»

студента 3 курса заочного отделения специальности

«Прикладная информатика в информационной сфере»

группы Пз-31\с

 

Работу проверил

Преподаватель

  

 

 

Тверь 2013 

                                                                  Содержание

 

Определение ГМО

Цели  создания ГМО

Виды  ГМО

ГМО - аргументы за и против

• Плюсы  генномодифицированных организмов

• Опасность  генетически модифицированных организмов

Последствия употребления ГМ продуктов для здоровья человека

Продукты, содержащие ГМО

Генетически модифицированные пищевые добавки  и ароматизаторы

Заключение

Список  использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                    Определение ГМО

 

Генетически модифицированные организмы – это организмы, в которых генетический материал (ДНК) изменен невозможным в природе способом. ГМО могут содержать фрагменты ДНК из любых других живых организмов.

Цель получения генетически  измененных организмов – улучшение полезных характеристик исходного организма-донора (устойчивость к вредителям, морозостойкость, урожайность, калорийность и другие) для снижения себестоимости продуктов. В результате сейчас существует картофель, который содержит гены земляной бактерии, убивающей колорадского жука, стойкая к засухам пшеница, в которую вживили ген скорпиона, помидоры с генами морской камбалы, соя и клубника с генами бактерий.

Трансгенными (генномодифицированными) могут называться те виды растений, в которых успешно функционирует ген (или гены) пересаженные из других видов растений или животных. Делается это для того, чтобы растение реципиент получило новые удобные для человека свойства, повышенную устойчивость к вирусам, к гербицидам, к вредителям и болезням растений. Пищевые продукты, полученные из таких генноизмененных культур, могут иметь улучшенные вкусовые качества, лучше выглядеть и дольше храниться.

Также часто такие растения дают более  богатый и стабильный урожай, чем  их природные аналоги.

Генетически измененный продукт - это когда выделенный в лаборатории ген одного организма пересаживается в клетку другого. Вот примеры из американской практики: чтобы помидоры и клубника были морозоустойчивее, им "вживляют" гены северных рыб; чтобы кукурузу не пожирали вредители, ей могут "привить" очень активный ген, полученный из яда змеи.

Кстати, не надо путать термины "модифицированный" и «генномодифицированный». Например, модифицированный крахмал, входящий в состав большинства йогуртов, кетчупов и майонезов, к продуктам с ГМО отношения не имеет. Модифицированные крахмалы - это крахмалы, которые человек усовершенствовал для своих нужд. Это может быть сделано либо физическим (воздействие температуры, давления, влажности, радиации), либо химическим способом. Во втором случае используются химреагенты, которые разрешены Минздравом РФ как пищевые добавки.

 

Цели создания ГМО

Разработка  ГМО некоторыми учеными рассматриваются, как естественное развитие работ  по селекции животных и растений. Другие же, напротив, считают генную инженерию  полным отходом от классической селекции, так как ГМО это не продукт  искусственного отбора, то есть постепенного выведения нового сорта (породы) организмов путем естественного размножения, а фактически искусственно синтезированный  в лаборатории новый вид.

Во  многих случаях использование трансгенных растений сильно повышает урожайность. Есть мнение, что при нынешнем размере населения планеты только ГМО могут избавить мир от угрозы голода, так как при помощи генной модификации можно увеличивать урожайность и качество пищи.

Противники  этого мнения считают, что при  современном уровне агротехники  и механизации сельскохозяйственного  производства уже существующие сейчас, полученные классическим путем, сорта  растений и породы животных способны сполна обеспечить население планеты высококачественным продовольствием (проблема же возможного мирового голода вызвана исключительно социально-политическими причинами, а потому и решена может быть не генетиками, а политическими элитами государств.

 

Виды ГМО

Истоки  генной инженерии растений лежат  в открытии 1977 года, позволившем  использовать почвенный микроорганизм  Agrobacteriumtumefaciens в качестве орудия введения потенциально полезных чужих генов в другие растения.

Первые  полевые испытания генетически  модифицированных сельскохозяйственных растений, в результате которых был  выведен помидор, устойчивый к вирусным заболеваниям, были проведены в 1987 году.

В 1992 году в Китае начали выращивать табак, который «не боялся» вредных  насекомых. В 1993 году генетически измененные продукты были допущены на прилавки магазинов  мира. Но начало массовому производству модифицированных продуктов положили в 1994 году, когда в США появились  помидоры, которые не портились при  перевозке.

На  сегодняшний день продукты с ГМО  занимают более 80 млн. га сельхозугодий  и выращиваются более чем в 20 странах  мира.

ГМО объединяют три группы организмов:

o генетически  модифицированные микроорганизмы (ГММ);

o генетически  модифицированные животные (ГМЖ);

o 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%). Более 30% всей выращиваемой в мире сои, более 16% хлопка, 11% канолы (масличное растение) и 7% кукурузы произведены с использованием достижений генной инженерии.

 

ГМО – аргументы за и  против

Плюсы генномодифицированных организмов

Защитники генетически модифицированных организмов утверждают, что ГМО – единственное спасение человечества от голода. По прогнозам  ученых население Земли до 2050 года может достигнуть 9-11 млрд. человек, естественно возникает необходимость  удвоения, а то и утроение мирового производства сельскохозяйственной продукции.

Для этой цели генетически модифицированные сорта растений отлично подходят – они устойчивы к болезням и погоде, быстрее созревают и дольше хранятся, умеют самостоятельно вырабатывать инсектициды против вредителей. ГМО-растения способны расти и приносить хороший урожай там, где старые сорта просто не могли выжить из-за определенных погодных условий.

Но  интересный факт: ГМО позиционируют  как панацею от голода для спасения африканских и азиатских стран. Только вот почему-то страны Африки последние 5 лет не разрешают ввозить  на свою территорию продукты с ГМ-компонентами. Не странно ли?

Генная  инженерия способна оказать реальную помощь в решении продовольственных  проблем и вопросов здравоохранения. Грамотное применение её методов  станет прочным фундаментом будущего человечества.

Губительного  влияния трансгенных продуктов на организм человека пока не выявлено. Медики всерьёз рассматривают генномодифицированные продукты как основу специальных диет. Питание имеет не последнее значение в лечении и профилактике болезней. Учёные уверяют, генномодифицированные продукты дадут возможность людям с сахарным диабетом, остеопорозом, сердечно-сосудистыми и онкологическими заболеваниями, болезнями печени и кишечника расширить рацион питания.

Производство  лекарств методами генной инженерии  успешно практикуется во всём мире.

Употребление  карри не только не повышает выработку  инсулина в крови, но и понижает выработку  глюкозы в организме. Если использовать ген карри в медицинских целях, то фармакологи получат дополнительное лекарство для лечения сахарного  диабета, а больные смогут побаловать себя сладким.

С помощью  синтезированных генов получают интерферон и гормоны. Интерферон –  белок, вырабатываемый организмом в  ответ на вирусную инфекцию, изучают  сейчас как возможное средство лечения  рака и СПИДа. Понадобились бы тысячи литров крови человека, чтобы получить такое количество интерферона, какое даёт всего один литр бактериальной культуры. Выигрыш от массового производства этого белка очень велик.

Микробиологическим  синтезом получают инсулин, необходимый  для лечения диабета. Методами генной инженерии удалось создать ряд  вакцин, которые испытываются сейчас для проверки их эффективности против вызывающего СПИД вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). С помощью рекомбинантной ДНК получают в достаточных количествах  и человеческий гормон роста, единственное лекарство редкой детской болезни  – гипофизарной карликовости.

В экспериментальной  стадии находится генная терапия. Для  борьбы со злокачественными опухолями  в организм вводится сконструированная  копия гена, кодирующего мощный противоопухолевый  фермент. Планируется лечить наследственные нарушения методами генной терапии.

Важное  применение найдёт интересное открытие американских генетиков. В организме  мышей был обнаружен ген, активизирующийся только при физической нагрузке. Учёные добились его бесперебойной работы. Теперь грызуны бегают в два раза быстрее и дольше своих сородичей. Исследователи утверждают, что такой  процесс возможен и в организме  человека. Если они правы, то скоро  проблема лишнего веса будет решаться на генетическом уровне.

Одним из самых важных направлений генной инженерии является обеспечение  больных органами для пересадки. Трансгенная свинья станет выгодным донором печени, почек, сердца, сосудов и кожи для человека. По размерам органов и физиологии она наиболее близка людям. Раньше операции по трансплантации органов свиньи человеку не удавались – организм отторгал чужеродные сахара, вырабатываемые энзимами. Три года назад в штате Вирджиния на свет появились пятеро поросят, из генетического аппарата которых удалили “лишний” ген. Проблема с пересадкой органов свиньи человеку отныне решена.

Генная  инженерия открывает перед нами огромные возможности. Безусловно, риск существует всегда. Попав в руки алчущего власти фанатика, она может  стать грозным орудием против человечества. Но так было всегда: водородная бомба, компьютерные вирусы, конверты со спорами сибирской язвы, радиоактивные  отходы космической деятельности… Умело распорядиться знанием – это искусство. Именно им нужно овладеть в совершенстве, чтобы избежать роковой ошибки.

Опасность генетически модифицированных организмов

Специалисты-противники ГМО утверждают, что они несут  три основных угрозы:

o  Угроза организму человека – аллергические заболевания, нарушения обмена веществ, появление желудочной микрофлоры, стойкой к антибиотикам, канцерогенный и мутагенный эффекты.

o  Угроза окружающей среде – появление вегетирующих сорняков, загрязнение исследовательских участков, химическое загрязнение, уменьшение генетической плазмы и др.

o  Глобальные риски – активизация критических вирусов, экономическая безопасность.

Учёные  отмечают многочисленные опасности, связанные  с продуктами генной инженерии.

1. Пищевой вред

Ослабление  иммунитета, возникновение аллергических  реакций в результате непосредственного  воздействия трансгенных белков. Влияние новых белков, которые продуцируют встроенные гены, неизвестно. Нарушения здоровья, связанные с накоплением в организме гербицидов, так как ГМ-расте-ния имеют свойство их аккумулировать. Возможность отдалённых канцерогенных эффектов (развитие онкологических заболеваний).

2. Экологический вред

Использование генетически модифицированных растений негативно сказывается на сортовом разнообразии. Для генных модификаций  берутся один-два сорта, с которыми и работают. Существует опасность  вымирания многих видов растений.

Некоторые радикальные экологи предупреждают, что воздействие биотехнологий  может превзойти последствия  ядерного взрыва: употребление генномодифицированных продуктов ведёт к расшатыванию генофонда, в результате чего возникнут мутантные гены и их носители-мутанты.

Медики  считают, что влияние генномодифицированных продуктов на человека станет явным лишь через полвека, когда сменится как минимум одно поколение людей, вскормленных трансгенной едой.

Опасности мнимые

Некоторые радикальные экологи предупреждают, что многие шаги биотехнологии по своему возможному воздействию могут  превзойти последствия ядерного взрыва: якобы употребление генномодифицированных продуктов ведет к расшатыванию генофонда, влекущему к появлению мутантных генов и их носителей-мутантов.

Однако, с точки зрения генетики, мы все  являемся мутантами. У любых высокоорганизованных организмов определенный процент генов  является мутированным. При этом большинство  мутаций носит совершенно безопасный характер и никак не отражается на жизненно важных функциях их носителей.

 

 

Последствия употребления ГМ продуктов  для здоровья человека

Ученые  выделяют следующие основные риски  потребления в пищу генетически  модифицированных продуктов:

1.  Угнетение иммунитета, аллергические реакции и метаболические расстройства, в результате непосредственного действия трансгенных белков.