Генная инженерия Подготовили Чагай Н Мамян Э

Генная инженерия Подготовили: Чагай Н. , Мамян Э. Группа: 119 «А»

Генетическая инженерия • Генетическая инженерия (генная инженерия) — совокупность методов молекулярной генетики, направленных на искусственное создание новых, не встречающихся в природе сочетаний генов.

Чужеродные для организма гены встраивают в его геном с различными целями: для изучения строения и функций генетического аппарата для эффективной наработки продукта данного гена (напр. , гормона или антибиотика) для придания организму-хозяину каких-либо желаемых свойств для замещения генов, дефекты которых вызывают наследственные заболевания и др.

1. Выделение из клеток ДНК, содержащей нужный ген; Основные этапы и операции генной инженерии 2. разрезание ДНК на мелкие фрагменты; 3. соединение фрагментов ДНК с т. н. векторами, обеспечивающими проникновение в клетку; 4. клонирование нужного гена; 5. создание гибридной ДНК из генов разного происхождения; 6. микроинъекция генетического материала в культивируемые клетки организма-хозяина или в его яйцеклетку.

ТО = ГМО Организмы, в которые с помощью методов ГИ введены несвойственные им гены, носят название трансгенных. Их также называют ГМО (генномодифицированными организмами)

Миф: Общее ухудшение здоровья населения, распространение аллергии из-за ГМО Не учитываются следующие факторы: Позднее отцовство/материнство Постоянно растущее загрязнение окружающей среды Ядохимикаты в растительном сырье. Наличие антибиотиков в животном сырье. Добавление консервантов, загустителей и т. д. при переработке пищевого сырья

Опрос в Москве 2001 г (профессор Н. К. Янковский): Общая неграмотность населения «Верно ли утверждение что трансгенные организмы (ГМО) вредны, потому что в них есть гены, а обычные полезны, потому что в них генов нет? » Да– 10% Не уверен -40% Нет – 50%

• ДНК есть в любой пище растительного и животного происхождения, даже в переработанной (колбаса, шоколад и пр. ). Ее нет разве что в рафинированном растительном масле и сахарном песке. Однако, откройте пакет и налейте масло в стакан. Уже через час ДНК там можно будет обнаружить. Но не ДНК сахарной свеклы и подсолнечника, а нашу с вами. С частичками отшелущивающейся кожи, с капельками слюны она летает в воздухе, и сейчас мы с вами вдыхаем ДНК наших соседей.

• Н. К. Янковский: «С хорошей телячьей отбивной Вы съедаете около миллиона миллиардов генов, в том числе нужных для формирования рогов. Однако рога появляются при этом далеко не у каждого»

ДНК из ТО также безопасна как и любая ДНК, присутствующая в пище и воздухе кишечник • Поджелудочная железа выделяет в 12 -перстную кишку РНК-азы и ДНК-азы, которые разрушают содержащиеся в пище нуклеиновые к-ты. Затем процесс разрушения продолжается в кишечник

Получение качественно новых продуктов на основе трансгенных растений: Замедление созревания, контролируемое созревание (снижение потерь при транспортировке; доступность круглый год) Улучшение пищевых и технологических свойств (создание полноценной и сбалансированной пищи) Устойчивость к гербицидам (снижение применения ядохимикатов) Устойчивость к насекомым-вредителям (полный отказ от использования инсектицидов) Устойчивость к болезням (высокий урожай, снижение стоимости продукции, снижение применения фунгицидов)

Трансгенные растения с повышенной лежкостью плодов • пектин не разрушается, т. к. есть дополнительный ген полигалактуроназы в антисмысловой ориентации • Ген в антисмысловой ориентации блокирует работу собственного гена, кодирующего полигалактуроназу • полигалактуроназа — растительный фермент, катализирующий расщепление плодов

Доклад ООН, посвященный проблеме голода в ХХІ веке: • сегодня 852 млн голодают • каждые 7 секунд от голода умирает один ребенок • >1, 2 млрд(= 18% населения мира) живет <чем 1$ в день • Рис –основной источник питания большей части населения земли. • Из-за недостатка витамина А ежегодно умирает 1 млн детей + 230 млн страдают заболеваниями (ВОЗ)

Получение «золотого» риса – пример метаболической инженерии • Золотой рис – сорт, в геном которого введены 2 гена биосинтеза каротеноидов. Сейчас в геном золотого риса введен ген ферритина сои который восполняет дефицит железа в зерне. • Гены синтеза каротиноидов повышают содержание каротиноидов – это полезно и человеку и растению • гены синтезаβ-каротина = провитамина А , превращается в витамин А в организме

Новые породы атлантического лосося (фирма Aqua. Bounty). § В икринки ввели собственный ген гормона роста под контролем промотора гена антифризного белка бельдюги. § В отличие от обычного гена, который работает только в теплые месяцы, как у большинства рыб, трансген работает круглый год. § Трансгенные лососи за год выросли в 11 раз (!) крупнее своих обычных родственников

Использование трансгенных организмов в производстве лекарственных препаратов • Cегодня созданы ТО - продуценты широкого спектра гормонов, факторов роста и ферментов, имеющие потенциальное применение в фармакологии и не уступающие по биологической активности аналогам, получаемым из других систем экспрессии.

Трансгенные растения как фабрики по производству специальных химических веществ (стадия разработки) 1. масличные культуры с маслами, для двигателей автомобиля в качестве смазки и топлива 2. получение растений – продуцентов каучука и др. 3. получение растительных продуцентов паутинового шелка

Трансгенные растения, устойчивые к насекомым ("растения –пестициды") • Современные сорта вредителей/ 1 растение. Хим. защита 10 пестициды – ядохимикаты, маленькие молекулы которых имеют высокую химическую стабильность. • Биологические методы - Bt-токсин - белковый токсин Bacillus thuringensis, используют уже 40 лет. Нестойкие молекулы белков не накапливаются в природе — быстро распадаются до аминокислот + они более специфичны, т. е. уничтожают только определенных вредителей

Трансгенный картофель: ген работает главным образом в листьях • В клубнях картофеля - следовое кол-во Bt. Чтобы отравиться, одному человеку нужно съесть около 500 кг сырого картофеля за день. • Трансгенный картофель разрешен для выращ. и применения в пищу в США, Канаде, Мексике, Японии и Румынии. Два сорта проходят испытания в России в соответствии с требованиями российских законов. В России трансгенный картофель, наблюдения за которым ведутся уже три года, стабильно дает урожай на 50 -90% выше контроля.

Почему все против ГМО? • Весь арсенал современных методов обработки общественного мнения используется мощными химическими и фармацевтическими концернами для удержания позиций на рынке пестицидов и лекарств • За 26 лет употребления трансгенных сои и кукурузы не выявлено ни одного случая негативного воздействия ГМО на человека. С 2001 по 2013 г под эгидой ЕС проведены масштабные научные исследования воздействия ГМО на организм человека и окружающую среду (1783 научных работ!!!), и никаких опасностей ГМО не выявлено. Однако они не привлекают внимание СМИ.

Вывод • Создание ТО – эффективный способ решения самых насущных проблем – проблем питания, медицины и даже экологии • Нас на Земле в 2005 г = 6. 5 млрд. В 2050 г на Земле будет 11 млрд. • Невозможность увеличения площадей посева и дальнейшей ядохимизации → необходимость повышения урожайности → альтернатив ТР пока никто не придумал