Интересные факты генной инженерии. Причудливые примеры генной инженерии Козы, плетущие паутину

Создано 30.08.2011 17:33

Светящиеся в темноте коты? Это может звучать, как научная фантастика, но они существуют уже многие годы. Капуста, производящая яд скорпионов? Сделано. Да, и в следующий раз, когда вам понадобится вакцина, доктор может просто дать вам банан.

Эти и многие другие генетически измененные организмы существуют сегодня, их ДНК была изменена и смешана с другой ДНК, чтобы получить полностью новый набор генов. Вы можете не знать этого, но многие из этих генетически модифицированных организмов являются частью жизни и даже частью повседневного питания. К примеру, в США около 45% кукурузы и 85% соевых бобов генетически модифицированы, и оценочно 70-75% бакалейных продуктов на полках продуктовых магазинов содержат генетически созданные ингредиенты.

Ниже представлен список самых странных растений и животных, созданных методами генной инженерии и существующих сегодня.

Светящиеся в темноте коты

В 2007 году южнокорейский ученый изменил ДНК кота, чтобы заставить его светиться в темноте, а затем взял эту ДНК и клонировал из нее других котов, создав целую группу пушистых флуоресцирующих кошачьих. И вот, как он это сделал: исследователь взял кожные клетки мужских особей турецкой ангоры и, используя вирус, ввел генетические инструкции по производству красного флуоресцентного белка. Затем он поместил генетически измененные ядра в яйцеклетки для клонирования, и эмбрионы были имплантированы назад донорским котам, что сделало их суррогатными матерями для собственных клонов.

Так для чего же нужно домашнее животное, работающее по совместительству ночником? Ученые говорят, что животные с флуоресцентными протеинами дадут возможность искусственно изучать на них человеческие генетические болезни.

Эко-свинья

Эко-свинья, или как критики ее еще называют Франкенсвин - это свинья, которая была генетически изменена для лучшего переваривания и переработки фосфора. Свиной навоз богат формой фосфора фитатом, а потому, когда фермеры используют его как удобрение, это химическое вещество попадает в водосборы и становится причиной цветения водорослей, которые, в свою очередь, уничтожают кислород в воде и убивают водную жизнь.

Борющиеся с загрязнениями растения

Ученые Вашингтонского университета работают над созданием тополей, которые могут очищать загрязненные места при помощи впитывания через корневую систему загрязняющих веществ, содержащихся в подземных водах. После этого растения разлагают загрязнители на безвредные побочные продукты, которые впитываются корнями, стволом и листьями или высвобождаются в воздух.

В лабораторных испытаниях трансгенные растения удаляют ни много, ни мало 91% трихлорэтилена из жидкого раствора, химического вещества, являющегося самым распространенным загрязнителем подземных вод.

Ядовитая капуста

Ученые недавно выделили ген, отвечающий за яд в хвосте скорпиона, и начали искать способы введения его в капусту. Зачем нужна ядовитая капуста? Чтобы уменьшить использование пестицидов и при этом не давать гусеницам портить урожай. Это генетически модифицированное растение будет производить яд, убивающий гусениц после укуса листьев, но токсин изменен так, чтобы быть безвредным для людей.

Плетущие паутину козы

Крепкий и гибкий паутиний шелк является одним из самых ценных материалов в природе, его можно было бы использовать для производства целого ряда изделий от искусственных волокон до парашютных строп, если бы была возможность производства в коммерческих объемах. В 2000 году компания «Nexia Biotechnologies» заявила, что имеет решение: коза, производящая в своем молоке паутинный белок паука.

Исследователи вложили ген каркасной нити паутины в ДНК козы таким образом, чтобы животное стало производить паутинный белок только в своем молоке. Это «шелковое молоко» затем можно использовать для производства паутинного материала под названием «Биосталь».

Быстрорастущий лосось

Генетически модифицированный лосось компании «AquaBounty» растет в два раза быстрее, чем обычная рыба этого вида. На фото показаны два лосося одного возраста. В компании говорят, что рыба имеет тот же вкус, строение ткани, цвет и запах, как и обычный лосось; однако все еще идут споры о ее съедобности.
Генетически созданный атлантический лосось имеет дополнительный гормон роста от чавычи, который позволяет рыбе производить гормон роста круглый год. Ученым удалось сохранить активность гормона при помощи гена, взятого у схожей на угря рыбы под названием «американская бельдюга» и действующего как «включатель» для гормона.

Если Федеральное управление США по контролю качества продуктов питания, напитков и лекарственных препаратов согласует продажу лосося, то это станет первым случаем, когда американское правительство разрешит распространять модифицированное животное для потребления человеком. В соответствии с федеральными положениями рыбу не надо будет помечать как генетически модифицированную.

Помидор Flavr Savr

Помидор Flavr Savr был первым коммерчески выращиваемым и генетически созданным продуктом питания, которому предоставили лицензию для потребления человеком. Добавляя антисмысловый ген, компания «Calgene» надеялась замедлить процесс созревания помидора, чтобы предотвратить процесс размягчения и гниения, давая при этом ему возможность сохранить природный вкус и цвет. В итоге помидоры оказались слишком чувствительными к перевозке и совершенно безвкусными.

Банановые вакцины

Вскоре люди смогут получать вакцину от гепатита Б и холеры, просто укусив банан. Исследователи успешно создали бананы, картофель, салат-латук, морковь и табак для производства вакцин, но, по их словам, идеальными для этой цели оказались именно бананы.

Когда измененная форма вируса вводится в молодое банановое дерево, его генетический материал быстро становится постоянной частью клеток растения. С ростом дерева его клетки производят вирусные белки, но не инфекционную часть вируса. Когда люди съедают кусок генетически созданного банана, заполненного вирусными белками, их иммунная система создает антитела для борьбы с болезнью; то же происходит и с обычной вакциной.

Менее страдающие от метеоризма коровы

Коровы производят значительные объемы метана в результате процессов пищеварения. Он производится бактерией, являющейся побочным продуктом богатой целлюлозой диеты, включающей траву и сено. Метан – второй по объему после двуокиси углерода загрязнитель, вызывающий парниковый эффект, и потому ученые работали над созданием коровы, производящей меньше этого газа.

Исследователи в сфере сельского хозяйства Университета Альберты обнаружили бактерию, отвечающую за производство метана, и создали линию скота, выделяющего на 25% меньше газа, чем обычная корова.

Генетически модифицированные деревья

Деревья изменяются генетически для более быстрого роста, лучшей древесины и даже для обнаружения биологических атак. Сторонники генетически созданных деревьев говорят, что биотехнологии могут помочь остановить обезлесение и удовлетворить потребности в древесине и бумаге. Например, австралийское эвкалиптовое дерево изменено для устойчивости к низким температурам, была создана ладанная сосна с меньшим содержанием лигнина – вещества, дающего деревьям твердость. В 2003 году Пентагон даже наградил создателей сосны, меняющей цвет во время биологической или химической атаки.

Однако критики заявляют, что знаний о том, как созданные деревья влияют на природное окружение, еще недостаточно; среди иных недостатков они могут распространять гены на природные деревья или увеличивать риск воспламенения.

Лекарственные яйца

Британские ученые создали породу генетически модифицированных кур, которые производят в яйцах лекарства против рака. Животным добавили в ДНК гены людей, и, таким образом, человеческие белки секретируются в белок яиц вместе со сложными лекарственными белками, схожими с препаратами, используемыми для лечения рака кожи и других заболеваний.

Что же именно содержится в этих борющихся с болезнями яйцах? Куры несут яйца с miR24 – молекулой, способной лечить злокачественные опухоли и артрит, а также с человеческим интерфероном b-1a – антивирусным лекарством, схожим на современные препараты от множественного склероза.

Активно связывающие углерод растения

Ежегодно люди добавляют около девяти гигатонн углерода в атмосферу, а растения впитывают около пяти из этого количества. Оставшийся углерод способствует парниковому эффекту и глобальному потеплению, но ученые работают над созданием генетически модифицированных растений для улавливания этих остатков углерода.

Углерод может в течение десятилетий оставаться в листьях, ветвях, семенах и цветах растений, а тот, что попадает в корни, может быть там столетия. Таким образом, исследователи надеются создать биоэнергетические культуры с обширной корневой системой, которые смогут связывать и сохранять углерод под землей. Ученые в настоящее время работают над генетическим модифицированием многолетних растений, как просо прутьевидное и мискант, что связано с их большими корневыми системами. Подробнее об этом читайте

Невероятные факты

Генетическая модификация растений и животных вызывает все больше споров в последние годы, поскольку технология становится все более доступной для ученых. Несмотря на потенциальную опасность некоторых изменений, наука продолжает тестировать и "выдавать" некоторые поразительно новые организмы. Ниже представлены 10 самых странных из них.

10. Светящаяся рыба (GloFish)

Эта рыбка является первым генетически модифицированным организмом, который стал доступен в качестве домашнего животного. Это обычный полосатый данио, в ДНК которого было добавлено несколько генетической информации биолюминисцентной медузы. Изначально создание таких рыб планировалось с целью получения с их помощью сигнальной системы загрязнений, однако, с добавлением цветов стало ясно, что рыбы вполне жизнеспособны для того, чтобы "предлагать себя" на рынке домашних животных. Впервые они появились в декабре 2003 года в США.

9. Яблоко – виноград

Этот фрукт относительно новый плод, который является генетическим гибридом яблока и винограда. Фрукт обладает размером яблока, но текстурой винограда, а на вкус сочетает в себе оба плода. Изначально создание этого плода подразумевало обеспечение стран третьего мира большей дозой витамина С. Большинство средств на его разработку было выделено ЮНИСЕФ.

8. Гигантский изюм

Является разновидностью обычного изюма, который был генетически модифицирован и теперь вырастает до огромных размеров. Гигантский изюм был разработан национальным институтом генетики Японии в связи с японской любовью к большим фруктам и в связи с популярностью западных продуктов, таких как изюм. Текстура и вкус у фрукта такие же, как и у генетических родителей.

7. Пробковое - резиновое дерево корк

Дерево корк уже давно известно тем, что его используют для производства пробок для вина, хотя некоторые производители предпочитают пластиковые пробки. Винные энтузиасты, однако, не признают никаких других пробок, кроме как из пробкового дерева. Чтобы успокоить традиционалистов и сократить расходы виноделов, SABIC Innovative Plastics создали дерево, которое является чем-то средним между каучуковым и пробковым деревом. Пробки, сделанные из такого дерева, выглядят как самые обычные, они даже имеют пористые свойства, однако, их пластичность и запах выдают свое происхождение. Один из известных виноделов отметил, что новая пробка – это самая великая вещь, которая случилась с игристым вином после изобретения пузырьков.

6. Ящерица Умбуку

Это существо единственное в данном списке, которое было создано не по каким-либо практическим причинам, а только с той целью, чтобы доказать, что оно может быть сделано. Генным инженерам в Зимбабве удалось разблокировать спящие "летающие" нити в ДНК ящерицы умбуку, очень маленькой и редкой жительницы Африки. Считается, что ящерицы являются потомком птеродактиля, который потерял навыки полета несколько миллионов лет назад. На сегодняшний день было создано лишь 6 экземпляров таких ящериц, их не запускают в дикую природу, поскольку существует риск перекрестного размножения.

5. Бумажное дерево

Бумажное дерево было специально разработано с той целью, чтобы снизить производственные затраты в бумажной обрабатывающей промышленности. Недавно возросший интерес к переработанным бумажным продуктам привел к тому, что швейцарская компания создала дерево, листья на котором имеют квадратную форму и после высыхания могут использоваться в качестве писчей бумаги. На изображении вы можете видеть сотрудника компании у ствола одного из деревьев, которое вырастил холдинг.

4. Долион

Это, вероятно, является самым замечательным примером того, как далеко наука в состоянии пойти, обладая знаниями в области генной инженерии и зная о методах перекрестного оплодотворения. Долион – это нечто среднее между львом и собакой. Для того, чтобы создать это существо (только 3 долиона существуют на сегодняшний день, на фото – Рекс, самый первый долион), отдельные нити ДНК от каждого существа должны переплестись и их нужно обратно вставить в яйцеклетку матери. Долион похож на лигера (помесь льва и тигра) с тем лишь отличием, что лигер может быть создан без предварительной манипуляции с ДНК животных.

3. Маленькие елочки

Маленькие ели – это миниатюрные деревья, которые достигают в высоту всего до двух см. Первоначально дерево было создано с целью обеспечения источника аромата ели, который должен был использоваться в парфюмерной промышленности, однако, очень быстро осознали полезность этих деревьев и в других областях. Эта крошечная ель в настоящее время очень популярна в качестве съедобного растения в Папуа Новой Гвинее. У деревьев очень тонкий аромат, который усиливается при помощи кокосового молока. Их едят, как правило, в качестве десерта.

2. Паук – папоротник

Паук – папоротник – это самое уникальное существо в данном списке, поскольку он является единственным экземпляром, который сочетает в себе растение и животное. Пока он – это единственное животное, которое удалось удачно скрестить с растением. Данный паук – это нечто среднее между итальянским волчьим пауком и понговым папоротником. Целью этого странного скрещения было изучение степени выживаемости пауков со "встроенным" камуфляжем. Результаты исследования еще не были опубликованы.

1. Лемурат

С ростом богатства Китая, многие китайские женщины ищут экзотических животных, чтобы похвастать своими деньгами. Это привело к тому, что ряд китайских медицинских и научных исследовательских компаний начали конкурировать между собой за этот новый источник дохода, скрещивая между собой различных животных. Наиболее успешным (в финансовом плане) до сих пор является лемурат. Это, как следует из названия, помесь лемура и кошки. У животного сохраняются мягкий мех кошки и ее окраска, однако полосатый хвост и желтые глаза выдают в нем лемура. Создание немного посвирепее, чем обычная кошка, но не более опасно, чем собаки чихуахуа.

26.02.2013

Кошки, которые светятся в темноте? Это может казаться фантастическим, но они живут с нами уже несколько лет. Капуста, которая выделяет яд скорпиона? И такое растение уже было создано. Да, и в следующий раз, когда вы придете за прививкой, врач может просто дать вам банан.

Эти и многие другие генетически модифицированные организмы существуют уже сегодня, потому что их ДНК была изменена, и в сочетании с другими ДНК создала совершенно новый набор генов.

Вы можете не осознавать этого, но многие из генетически модифицированных организмов являются частью вашей повседневной жизни – входят в ваш ежедневный рацион. Сегодня, 45 процентов кукурузы в США и 85 процентов сои - продукты генной инженерии.

Вот некоторые из самых странных генетически модифицированных растений и животных, которые либо уже существуют, либо появятся в скором времени на вашем пути.

В 2007 году южнокорейские ученые изменили ДНК кошки, чтобы она могла светиться в темноте. Затем они взяли этот же ДНК и клонировали других кошек – создали ряд пушистых, люминесцентных созданий из семейства кошачьих.

Исследователи взяли клетки кожи кошки породы турецкая ангора и использовали вирус, чтобы вставить генетический код для красного флуоресцентного белка. Затем они поместили измененные клеточные ядра в яйцеклетки, а клонированных эмбрионов имплантировали обратно кошке-донору клеток.

В чем смысл создания домашнего животного, которое светится как ночник? Ученые говорят, что способность генетически модифицировать животных с флуоресцентными белками позволит им искусственно создать животных с человеческими генетическими заболеваниями и исследовать их в дальнейшем.

Эконсвинья, или "Франкенсвайн", как называют животное критики, - свинья, гены которой поддались изменениям для того, чтобы животное лучше переваривало и усваивало фосфор.

Свиной навоз богат фитатой - формой фосфора. По этой причине фермеры даже используют навоз в качестве удобрения. Когда химикалии попадают в водоемы, то вызывают цветение водорослей, разрушающих кислород в воде и убивающих жизнь.

Ученые из Университета Вашингтона создали тополя, которые могут очистить загрязнённые участки земли, поглощая через корни вещества, которые загрязняют подземные воды.

Растения перерабатывают загрязняющие вещества на безвредные продукты, которые остаются в их корнях, стеблях и листьях или выбрасываются в воздух.

В ходе лабораторных испытаний выяснилось, что трансгенные растения способны удалить 91 процентов трихлорэтилена - наиболее распространенного загрязнителя подземных вод в США.

Недавно ученые выделили ген, который программирует продуцирование яда скорпиона, и попробовали совместить его с генами капусты.

Почему они хотят создать ядовитую капусту? Данные меры производятся для того, чтобы ограничить использование пестицидов. Это опасное вещество используют для защиты капусты от ее злостного врага – гусеницы.

Генетически модифицированная капуста будет вырабатывать яд скорпиона, который убивает гусениц, когда они кусают листья. При этом токсин изменен таким образом, что абсолютно безвреден для человека.

Сильные, гибкие нити паучьего шелка является одним из наиболее ценных материалов в природе. Его можно использовать для промышленного производства целого спектра продуктов - от искусственных суставов до парашютных шнуров.

В 2000 году компания Nexia Biotechnologies объявила, что знает ответ: они создали коз, у которых содержаться белки для производства паутины в молоке.

Генетически модифицированный лосось компании AquaBounty растет вдвое быстрее, чем обычные разновидности. На фото показаны два лосося – ровесника, один из которых генетически изменен.

Представители компании говорят, что мясо рыбы имеет такой же вкус, текстуру, цвет и запах как и мясо обычного лосося. Однако, споры по поводу того, является ли рыба безопасной для употребления в пищу, продолжаются.

Генно-модифицированный атлантический лосось имеет дополнительный гормон роста от рыбы-чавычи, который позволяет лососю продуцировать гормон роста круглый год. Ученые смогли сохранить гормон активным с помощью генов рыбы – бельдюги.

Томат «Флавр Савр» был первым среди коммерческих генно-модифицированных продуктов, которому дали разрешение на потребления человеком.

Калифорнийская компания Calgene путем добавления антисмыслового гена, старалась замедлить процесс созревания томатов для предотвращения их размягчения и гниения, при этом позволяя томату сохранить свой естественный вкус и цвет.

Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (FDA) одобрило «Флавр Савр» в 1994 году, однако, помидоры были настолько деликатными, что их трудно было транспортировать.

Поэтому они не появлялись на рынке до 1997 года. Кроме того, помидоры были практически безвкусными. Теперь эти недостатки были устранены.

Люди вскоре могут делать прививку таких болезней, как гепатит В или грипп, просто взяв кусочек банана. Исследователи успешно разработали бананы, картофель, салат, морковь и табачные изделия для производства вакцин, но они утверждают, что бананы являются идеальным для производства и доставки.

Измененная форма вируса вводится в банановые саженцы - генетический материал вируса быстро становится неотъемлемой частью клеток растений.

По мере роста растения, его клетки вырабатывают белки вируса - но не инфекционную часть вируса. Когда люди едят генетически модифицированные бананы, которые полны вирусных белков, их иммунная система создает антитела для борьбы с болезнью - так же, как и традиционные вакцины.

Коровы производят значительные объемы метана из-за особенностей их процесса пищеварения. Метан вырабатывается бактерией – очным продуктом высоко целлюлозной коровьей диеты, которая включает сено и травы.

В свою очередь, метан является одной из основных причин - второй после двуокиси углерода - парникового эффекта, поэтому ученые работают, чтобы генетически модифицировать корову и заставить ее организм производить меньше метана.

Ученые-исследователи из Университета Альберты выявили бактерии, ответственные за производство метана, и создали ряд особей крупного рогатого скота, которые производят на 25 процентов меньше метана, чем среднестатистическая корова.

Генетически измененные деревья, растут быстрее, дают лучшую древесину и даже обнаруживают биологические атаки. Сторонники генетически модифицированных деревьев заявляют, что биотехнологии могут помочь остановить обезлесение планеты, а также удовлетворять спрос на древесину и изделия из бумаги.

Например, австралийские эвкалипты были изменены так, чтобы выдерживать морозы. В 2003 году Пентагон даже наградил исследователей из штата Колорадо премией в 500 000 долларов. Ученые вырастили сосны, которые меняют цвет во время биологической или химической атаки.

Тем не менее, критики утверждают, что нас все еще не хватает знаний о влиянии модификации деревьев в их естественной среде. Измененные деревья могут распространять свои гены среди обыкновенных деревьев или увеличить риск лесных пожаров.

Тем не менее, Министерство сельского хозяйства США в июне дало разрешение биотехнологической компании ArborGen начать полевые испытания на 250 000 деревьев в семи южных штатах.

28 августа 1976 года в Массачусетсе был впервые синтезирован искусственный ген. За это время наука зашла далеко вперед. Сегодня вспомним, каких невероятных высот достигла генная инженерия за 4 десятилетия.

1. Светящиеся коты

Невероятно, но факт: южнокорейский ученый изменил ДНК кота, чтобы тот мог светиться в темноте. На достигнутом он не стал останавливаться и клонировал из этой ДНК целую группу флуоресцирующих животных. Исследователь взял клетки кожи мужских особей ангорской кошки и ввел красный светящийся белок. Генетически измененные ядра клеток были помещены в яйцеклетки, которые использовались для клонирования, а эмбрионы вживлены донорским кошкам. Так кошки-доноры стали суррогатными матерями для клонов самих себя.

2. Морковка-иммуномодулятор

Российские ученые вживили белок человеческого ДНК в морковь. Таким образом привычный нам овощ приобрел свойство иммуномодулятора, усиливающего защитные функции организма. Ученые надеются, что употребление в пищу такой моркови поможет успешно бороться с такими иммунозависимыми болезнями, как рак и СПИД.

3. Ядовитая капуста

Все дачники знают, как трудно бороться с капустной гусеницей естественным путем. Приходится использовать пестициды, которые вовсе не полезны для нашего здоровья. Ученые-генетики решили эту проблему по-своему. Они выделили ген, отвечающий за выработку яда в хвосте скорпиона, и стали искать способ введения его в капусту. Такое генномодифицированное растение будет производить яд, убивающий его пожирателей. А как же отразятся такие изменения на людях, которые будут употреблять его в пищу? Об этом ученые тоже позаботились. Токсин изменен так, чтобы быть абсолютно безвредным для людей.

4. Быстрорастущий лосось

Генетически модифицированный лосось растет гораздо быстрее своих обычных собратьев. Все дело в том, что такая рыба имеет дополнительный гормон роста. Ученым удалось активизировать этот гормон при помощи гена, который был взят у рыбы под названием американская белуга. Этот ген действует как «включатель» гормона роста. Правда, до сих пор идут споры о съедобности такого лосося, хотя он и имеет строение ткани, цвет и запах как обычный лосось.

5. Козы, плетущие паутину

Паутинный шелк – один из самых ценных материалов в природе. Как один из самых крепких и гибких материалов, он мог бы использоваться для производства различных изделий – от искусственных волокон до парашютных строп. Проблема заключается в его производстве в коммерческих объемах. Но в 2000 году одна из компаний нашла решение. Исследователи заявили, что вложили ген каркасной нити паутины в ДНК обычной козы таким образом, чтобы животное производило белок паутины в своем молоке. Материал, произведенный таким способом, ученые назвали «Биосталь».

6. Лекарственные яйца

Британским ученым удалось вывести породу кур, которые в своих яйцах производят лекарство от рака. Курам добавили в ДНК гены людей, и такие генномодифицированные птицы несут яйца с молекулой miR24, способной лечить раковые опухоли и артрит. Эти яйца также содержат человеческий интерферон b-1a – антивирусное лекарство, идентичное современным препаратам от множественного склероза.

Биотехнология, клеточная и генная инженерия, клонирование.

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: биотехнология, генная инженерия, клеточная инженерия.

Клеточная и генная инженерия. Биотехнология

Клеточная инженерия – это направление в науке и селекционной практике, которое изучает методы гибридизации соматических клеток, принадлежащих разным видам, возможности клонирования тканей или целых организмов из отдельных клеток.

Одним из распространенных методов селекции растений является метод гаплоидов – получения полноценных гаплоидных растений из спермиев или яйцеклеток.

Получены гибридные клетки, совмещающие свойства лимфоцитов крови и опухолевых, активно размножающихся клеток. Это позволяет быстро и в нужных количествах получать антитела.

Культура тканей – применяется для получения в лабораторных условиях растительных или животных тканей, а иногда и целых организмов. В растениеводстве используется для ускоренного получения чистых диплоидных линий после обработки исходных форм колхицином.

Генная инженерия – искусственное, целенаправленное изменение генотипа микроорганизмов с целью получения культур с заранее заданными свойствами.

Основной метод – выделение необходимых генов, их клонирование и введение в новую генетическую среду. Метод включает следующие этапы работы:

– выделение гена его объединение с молекулой ДНК клетки, которая сможет воспроизводить донорский ген в другой клетке (включение в плазмиду);

– введение плазмиды в геном бактериальной клетки – реципиента;

– отбор необходимых бактериальных клеток для практического использования;

– исследования в области генной инженерии распространяются не только на микроорганизмы, но и на человека. Они особенно актуальны при лечении болезней, связанных с нарушениями в иммунной системе, в системе свертывания крови, в онкологии.

Клонирование . С биологической точки зрения клонирование – это вегетативное размножение растений и животных, потомство которых несет наследственную информацию, идентичную родительской. В природе клонируются растения, грибы, простейшие животные, т.е. организмы, размножающиеся вегетативным путем. В последние десятилетия этот термин стали употреблять при пересадки ядер одного организма в яйцеклетку другого. Примером такого клонирования стала известная овечка Долли, полученная в Англии в 1997 г.

Биотехнология – процесс использования живых организмов и биологических процессов в производстве лекарств, удобрений, средств биологической защиты растений; для биологической очистки сточных вод, для биологической добычи ценных металлов из морской воды и т.д.

Включение в геном кишечной палочки гена, ответственного за образование у человека инсулина позволило наладить промышленное получение этого гормона.

В сельском хозяйстве удалось генетически изменить десятки продовольственных и кормовых культур. В животноводстве использование гормона роста, полученного биотехнологическим путем, позволило повысить удои молока;

с помощью генетически измененного вируса создать вакцину против герпеса у свиней. С помощью вновь синтезированных генов, введенных в бактерии, получают ряд важнейших биологически активных веществ, в частности гормоны и интерферон. Их производство составило важную отрасль биотехнологии.

По мере развития генной и клеточной инженерии в обществе возникает все больше и больше беспокойства по поводу возможных манипуляций с генетическим материалом. Некоторые опасения теоретически оправданы. Например, нельзя исключить пересадок генов повышающих устойчивость к антибиотикам некоторых бактерий, создания новых форм пищевых продуктов, однако эти работы контролируются государствами и обществом. В любом случае опасность от болезней, недоедания и других потрясений значительно выше, чем от генетических исследований.

Перспективы генной инженерии и биотехнологии:

– создание организмов, полезных для человека;

– получение новых лекарственных препаратов;

– коррекция и исправление генетических патологий.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть А

А1. Производством лекарств, гормонов и других биологических веществ занимается такое направление, как

1) генная инженерия

2) биотехнологическое производство

3) сельскохозяйственная промышленность

4) агрономия

А2. В каком случае метод культуры тканей окажется наиболее полезным?

1) при получении гибрида яблони и груши

2) при выведении чистых линий гладкосемянного гороха

3) при необходимости пересадить кожу человеку при ожоге

4) при получении полиплоидных форм капусты и редьки

Часть С

С1. Почему в обществе многие боятся трансгенных продуктов?

Ответы Биотехнология . Часть А. А1 – 2. А2 —3. А3 – 1.

Часть С. С1 Этот страх связан отчасти с непониманием того, что такое трансгенные продукты, отчасти обоснован. Трансгенные продукты это продукты, полученные из генномодифицированных растений или животных. Их получение связано с пересадкой определенного гена, взятого у бактерий. Пример: картофель устойчивый к колорадскому жуку, был создан путем введения в растения гена, выделенного из ДНК клетки почвенной тюрингской бациллы, вырабатывающий белок, ядовитый для колорадского жука. Использовали посредника – клетки кишечной палочки. Листья картофеля стали вырабатывать белок, ядовитый для жуков. Опасность может заключаться в неожиданном действии белков, координируемых пересаженным геном на человека. Однако все возможные последствия пересадки генов тщательно проверяются в длительных экспериментах.