Технология получение ГМО

 

Выводы. Таким образом, в ситуации, ког-да технологии затрагивают вопросы здоровья человека, они начинают вызывать различную реакцию – как сопротивления, так и относи-тельной поддержки. Легитимация становится возможной благодаря более компетентному мнению населения, а также там, где ценность от экономических выгод выше, чем риск воз-можных негативных последствий.

 

Среди рассмотренных  стран политика го-сударства отчасти согласуется с позицией на-селения относительно допустимости подобных технологий, однако все же говорить о полном соответствии, пока не приходится. В России же вопрос регулирования этой сферы стоит наиболее остро. Среди россиян наблюдается крайне негативная настроенность относитель-но использования технологий генной инжене-рии, сопровождающаяся отсутствием реальных знаний об опасностях и возможностях данных технологий. Государственная политика в об-

ласти регулирования  оказывает практически формальное действие на контроль за оборотом ГМ-продуктов на российском рынке. В связи с этим, возникает вопрос, насколько возможно в России инновационное развитие при низкой научной грамотности населения и сопротивле-нии инновациям?

 

Если мы ничего не будем делать с низким уровнем осведомленности граждан, первый ва-риант политики может быть сведен к полному запрету торговли и производству генетически модифицированных продуктов, ограждающе-му и предостерегающему от возможных рисков. Однако в этой ситуации, с одной стороны, мы, безусловно, выигрываем в плане продоволь-ственной безопасности, с другой – оказывая сдерживающее воздействие на развитие генной инженерии, уже в ближайшем будущем Россия может попасть в зависимое положение в приоб-ретении подобного рода продукции перед клю-чевыми глобальными игроками, в том числе и перед трансгенными корпорациями США.

 

В случае же инновационного сценария мы отдаем полный приоритет  научным разработ-кам и технологиям  и предоставляем потреби-телям  полную свободу выбора относительно потребления генетически модифицированных или обычных продуктов. Однако без налажен-ного диалога между научным сообществом и слабо осведомленным населением, достижение рефлексивного потребления россиян в области питания кажется затруднительным.

 

Принимая во внимание тот факт, что в ближайшие 20-30 лет, вероятнее всего, окон-чательный вердикт относительно пользы или вреда ГМО вынесен не будет, ситуация с рас-пространением генетически модифицирован-ных продуктов будет во многом зависеть от той государственной политики, которая будет вы-брана российским правительством, в частно-сти, в преддверии вступления России в ВТО.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Процедура получения ГМО включает в себя несколько основ-ных этапов:

• Выделение и идентификация отдельных генов (соответствую-

 

щих фрагментов ДНК или  РНК), которые собираются перенести другим организмам. Для этого из организмов , обладающих такими ге-нами, с помощью специальных химических методов выделяют нуклеи-новые кислоты. Их разрезают на отдельные фрагменты, используя на-боры ферментов–рестриктаз . Наибольшее значение имеют рестрик-тазы , способные разрезать нуклеиновые кислоты с образованием так называемых липких (комплементарных) концов. Образующиеся фраг-менты имеют короткие однонитчатые концы, состоящие из несколь-ких нуклеотидов. Если объединить в одной пробирке фрагменты ДНК любого происхождения (н-р, фрагменты плазмид бактерий и фрагмен-ты животной или растительной ДНК), полученные с помощью одной и той же рестриктазы, дающей липкие концы, и добавить фермент

 

– лигазу, то эти фрагменты соединятся между собой. В результа-те получится химерная (рекомбинантная) ДНК, которая может со-держать фрагменты ДНК, выделенные из различных организмов или синтезированную искусственно. Описанная технология позволяет соз-давать на основе плазмид (или других типов векторов) сложные гене-

 

10 

тические конструкции, пред организмов.

 

• Клонирование (размно

 

множить созданные в проби ДНК, векторы со встроенн нести в реципиентные клет

 

• реципиентные клетки мет бенно широкое распростран лучила трансформация клет на совместной инкубации « способные к трансформаци ДНК «поглощается» бактер жается в их цитоплазме (вн

 

На селективной среде вед  альных клеток, несущих как был на векторе или должен комбинантной молекулы.

 

Если, например, вектор с ампицилину, то в селективн все выжившие клетки будут Для того, чтобы выясни ки рекомбинантную ДНК, и подвергают её электрофоре ципе перемещения веществ другому со скоростью, зави простой техники можно в вать и очистить фрагмент

 

массы.

 

• Перенос гена (или тра встраивание его в ДНК рец

переноса генов (генных кон клетки организма–реципиен формация включает в себя блюдения ряда условий: на тентных» клеток; интегра

 

• ДНК реципиента и экспре ствуют различные методы матических клеток; инкуба

 

генетическим материалом; микроинъекцией генетического материала в ядра клеток животных и др. Их применение, прежде всего, зависит от биологических особенностей организма – реципиента. Например, для трансформации клеток растений используют два основных мето-да (рис. 1):

 

1. Трансформация растения с помощью, так называемой, Ti–

 

плазмиды, несущей «целевой» ген, который доставляется в клетки с помощью почвенной бактерии (Agrobacterium tumifaciens). Ti–плазмида - это кольцевая молекула ДНК содержащаяся в клетках Agrobacterium tumifaciens, вызывающей образование опухолей у растений при их зара-жении этой бактерией. При заражении бактериями растений, неболь-шой фрагмент Ti–плазмиды встраивается в геном растительных кле-ток, вызывает нарушение гормонального баланса и переход к неконтро-лируемому делению и росту, что и приводит к образованию опухоли.

 

«Целевой» ген, способный изменять то или иное свойство расте-ния, встраивается генно-инженерными методами в Ti–плазмиду, ко-торая затем переносится в агробактерию. В процессе совместного культивирования агробактерии и культуры клеток растения – хозяина Ti–плазмида попадает в клетки растений, а «целевой» ген с допол-нительными фрагментами ДНК встраивается в растительный геном. Каждая такая клетка может быть затем регенерирована в целое трансгенное растение, которое будет содержать генетическую ин-формацию из двух или нескольких различных организмов. Это метод применяется для трансформации двудольных растений.

 

2. Метод биологической баллистики. В этом случае, на мельчай-

 

шие частицы вольфрама или золота напыляется ДНК, содержащая «целевой» ген. Затем эти частички с ДНК помещают в так называе-мую генную «пушку». В результате «выстрела» они с огромной ско-ростью «бомбардируют» клетки растений, проникая в их цитоплазму

 

• ядра. Некоторые из этих клеток встраивают «целевой» ген в свою ДНК. Из каждой такой клетки может быть регенерировано новое трансгенное растение.

 

• Выявление трансгенных клеток (организмов). Процесс переноса

 

• включения в генетический материал клеток растений чужеродной ДНК происходит с достаточно небольшой частотой, в лучшем слу-чае трансформированной оказывается 1 клетка на 1000. Поэтому не-обходимо каким-то образом отделить такие клетки от остальных,

 

12

 

создать для их деления и р В этом случае вместе с «ц бицидам, вирусам и насеком называемый селективный ге устойчивости к антибиоти поместить клетки на пита способны будут расти толь

 

 

К настоящему моменту  разработано большое количество методов выделения ДНК, некоторые  из которых могут с успехом  применяться в диагностике ГМО. В общем, процесс экстракции ДНК  должен включать следующие стадии:

1.      Разрушение клеточной стенки путем измельчения замороженных в сухом льду или жидком азоте растительных тканей.

2.      Разрушение клеточной мембраны при помощи детергента.

3.      Инактивация эндогенных нуклеаз при помощи детергента и ЭДТА. При этом связываются ионы Mg2+, являющиеся кофакторами многих нуклеаз. В ряде случаев, особенно при использовании колонок с сорбентом, для расщепления белков добавляют протеиназу К.

4.      Отделение ингибирующих полисахаридов.

5.     Удаление гидрофобных компонентов, липидов и полифенолов.

6.     Окончательное удаление детергента и концентрирование ДНК. (Стадии 4-6 могут быть заменены очисткой ДНК на колонке.)

Можно выделить три основных подхода к экстракции ДНК из растительных тканей и продуктов питания: ЦТАБ-метод, сорбентный метод (с применением различных коммерческих наборов) и их комбинация. Хотя использование этих методов часто дает достаточно низкий выход ДНК, качество и чистота получаемой ДНК выше по сравнению с другими методами, такими как щелочной метод, Chelex100 или ROSE.

ЦТАБ-метод был первоначально  предложен для выделения и  очистки высокомолекулярной ДНК  из растительных тканей. Метод является достаточно эффективным для широкого спектра растительных материалов и продуктов питания из них, особенно вследствие хорошего отделения полисахаридов от ДНК, и используется в протоколе детекции ГМО в соевой муке, принятом в Германии(Jankiewiczetal., 1999).

Колонки с сорбентами, связывающими ДНК, позволяют удобно выделять препараты ДНК хорошего качества. Один из коммерческих наборов используется в официальном швейцарском методе детекции ГМО (SwissFoodManual, 1998). Однако в некоторых случаях полисахариды также связываются с сорбентом колонок, что ухудшает эффективность их отделения от ДНК.

 

 

 

 Генетически модифицированный организм (ГМО) – организм или несколько организмов, любое неклеточное, одноклеточное или многоклеточное образование, которые способны к воспроизведению или передаче наследственного генетического материала, отличаются от природных организмов, получены с применением методов генной инженерии и содержат генно-инженерный материал, в том числе гены, их фрагменты или комбинации генов.  
 
Для создания генетически модифицированных организмов разработаны методики, которые дают возможность вырезать из молекул ДНК необходимые фрагменты, модифицировать их соответствующим образом, реконструировать в одно целое и клонировать – размножать в большом количестве копий. Донорами могут быть микроорганизмы, вирусы, растения, животные и даже человек. 
 
Организмы, которые подвергались генетической трансформации, называют трансгенными. 
 
^ Трансгенные организмы – животные, растения, микроорганизмы, вирусы, генетическая программа которых изменена с применением методов генной инженерии. 
 
^ Генетически модифицированные источники (ГМИ) – сырье и пищевые продукты (компоненты), которые используются человеком в натуральном или преобразованном виде, полученные из ГМО или содержат их в своем составе.

 

 

Таблица 3.5 – Иностранные компании, чья продукция содержит (или может содержать) ГМ-ингредиенты 

Название компании	Продукт
Nestle (Нэстлэ)	шоколад, кофе, кофейные напитки, детское  питание
Coca-Сola (Кока-кола)	«Кока-кола», «Спрайт», «Фанта», тоники «Кинли»
Danon (Данон)	йогурты, кефир, сыр, детское питание
Procter & Gamble (Проктер энд Гембл)	чипсы
Kellogg’s (Келлогс)	готовые завтраки, в т.ч. кукурузные хлопья
Unilever (Юнилевер)	детское питание, майонезы, соусы и  др.
^ Heinz Foods (Хаенц Фудс)	кетчупы, соусы
Hershey’s (Хьоршис)	шоколад, безалкогольные напитки
McDonald’s (Макдональдс)	картофель, мясо
Similac (Симилак)	детское питание
Cadbury (Кедбери)	шоколад, какао
Mars (Марс)	шоколад «M&M», «Snikers», «Twix», «Milky Way», «Mars»
PepsiCo (Пепси-кола)	напитки «^ Pepsi», «Mirinda», «Seven-Up»

 

 

Риск в генной инженерии – вероятность осуществления нежелательного влияния генетически модифицированного организма на окружающую среду, сохранение и устойчивое использование биологического разнообразия, включая здоровье человека, в результате передачи генов. 
 
Знание потенциальных рисков применения генетически модифицированных источников пищи даст возможность их исключить или снизить негативное действие. При отсутствии контроля за генно-инженерной деятельностью, производством и реализацией ГМО теоретически риск сохраняется.  
 
 
 
 
Рис. 3.1. Потенциальная пищевая опасность применения трансгенных культур

 

 

ЧТО ТАКОЕ ГЕНЕТИЧЕСКАЯ ИНЖЕНЕРИЯ РАСТЕНИЙ

 

Генетическая инженерия – это  система эксперимен-тальных приемов, позволяющих конструировать ис-кусственные  генетические структуры в виде так  назы-ваемых рекомбинантных (гибридных) молекул ДНК. Суть генетической инженерии  сводится к переносу в растения чужеродных генов, которые могут сообщать растениям полезные свойства [1, 4, 6]. Такие манипу-ляции осуществляются с помощью соответствующих ферментов – рестрикционных эндонуклеаз, расщепля-ющих молекулы ДНК в строго определенных участках, и лигаз, сшивающих фрагменты в единую рекомби-нантную молекулу ДНК.