Виділення з клітин бактерій, тварин або рослин тих генів, які намічені для перенесення



Дата конвертації02.06.2016
Розмір445 b.



- дисципліна, що вивчає можливості використання живих організмів, їх систем чи продуктів їх життєдіяльності для вирішення технологічних задач, а також можливості створення живих організмів з необхідними властивостями методом генної інженерії.

  • - дисципліна, що вивчає можливості використання живих організмів, їх систем чи продуктів їх життєдіяльності для вирішення технологічних задач, а також можливості створення живих організмів з необхідними властивостями методом генної інженерії.

  • Біотехнологією часто називають застосування генної інженерії в XX - XXI століттях, але термін відноситься і до більш широкого комплексу процесів модифікації біологічних організмів для забезпечення потреб людини, починаючи з модифікації рослин і одомашнених тварин шляхом штучного відбору і гібридизації.

  • За допомогою сучасних методів традиційні біотехнологічні виробництва отримали можливість покращити якість харчових продуктів і збільшити продуктивність живих організмів.



  • Клітинна інженерія пов'язана з культивуванням окремих клітин або тканин на спеціальних штучних середовищах. Виявилося, що окремі рослинні клітини (на відміну від клітин тварин) у таких штучних умовах мають тотипотентність, тобто здатні до регенерації (формування) повноцінних рослин. Ця здатність була використана для селекції.

  • Хромосомна інженерія пов'язана з можливостями заміщення окремих хромосом у рослин або додавання нових. Отримані таким шляхом форми називаються заміщеними лініями, або доповненими лініями.



  • — виділення з клітин бактерій, тварин або рослин тих генів, які намічені для перенесення.

  • — створення спеціальних генетичних конструкцій (векторів), у складі яких намічені гени будуть пересаджуватися в геном іншого виду.

  • — інтеграція генетичних векторів спочатку в клітину, а потім у геном іншого виду і вирощування змінених клітин у цілі організми (регенерація).

  • Рослини й тварини, геном яких змінений у результаті таких генно-інженерних операцій, одержали назву трансгенних рослин або тварин.



Суть генетичної інженерії полягає в переміщенні окремих генів з одного організму (клітини) в інший, що призводить до різних фенотипових змін організмів (клітин)

  • Суть генетичної інженерії полягає в переміщенні окремих генів з одного організму (клітини) в інший, що призводить до різних фенотипових змін організмів (клітин)

  • Сьогодні вчені можуть в умовах in vitro розрізати молекули ДНК у потрібному місці, ізолювати, очистити, а також очистити окремі її фрагменти.



Генетична інженерія виникла на межі 70-х років ХХ століття.

  • Генетична інженерія виникла на межі 70-х років ХХ століття.

  • Це пов’язано з досягненнями в галузі генетики та хімії нуклеїнових кислот:

  • Створення методів хіміко-фізичного синтезу генів

  • Відкриття явища модифікації ДНК



Розробка та впровадження ГМО з поліпшеним складом зерна (кукурудза з підвищеним вмістом білка, супер-квасоля зі зміненим складом білка за рахунок генів горіха; золотий рис з генами, здатними синтезувати каротин).

  • Розробка та впровадження ГМО з поліпшеним складом зерна (кукурудза з підвищеним вмістом білка, супер-квасоля зі зміненим складом білка за рахунок генів горіха; золотий рис з генами, здатними синтезувати каротин).



2) Фармакологія - синтез вакцин, гормонів, знеболювальних засобів та інших фізіологічно-активних речовин.

  • 2) Фармакологія - синтез вакцин, гормонів, знеболювальних засобів та інших фізіологічно-активних речовин.

  • Це має знизити собівартість лікарських засобів і підвищити їхню чистоту та активність.

  • 3) Хімія полімерів - використання рослин як екологічно чистих фабрик. Хімічний синтез проводиться у декілька стадій з використанням отруйних органічних розчинників та каталізаторів .

  • 3а сприятливих умов вихід основної речовини складає близько 90%, відходи, органічні розчинники та інші супутні речовини являють собою загрозу довкіллю.

  • Єдина небезпека у цьому випадку - використання таких рослин не за призначенням .



Генетична інженерія з моменту зародження привертала увагу не тільки блискучими перспективами,а й потенційною небезпекою деяких досліджень:

  • Генетична інженерія з моменту зародження привертала увагу не тільки блискучими перспективами,а й потенційною небезпекою деяких досліджень:

  • невизначеність процесу взаємодії рекомбінантних ДНК з геном “рецепієнта”

  • попадання робочих матеріалів за межі території



В 1975 р. відбулася конференція, присвячена проблемам одержання рекомбінантних молекул ДНК.

  • В 1975 р. відбулася конференція, присвячена проблемам одержання рекомбінантних молекул ДНК.

  • До складу конференції входили вчені з 16 країн, юристи, представники преси, промислових компаній

  • Зібрання дійшло висновку, що генетична інженерія має право на існування, але на існування під контролем.



Генна терапія - заміна дефектних (негативних) генів нормальними. Вона включає також використання генів для лікування цукрового діабету і СНІДу.

  • Генна терапія - заміна дефектних (негативних) генів нормальними. Вона включає також використання генів для лікування цукрового діабету і СНІДу.



  • В Україні дослідження в галузі генної інженерії розпочато з деяким запізненням, порівняно із західними країнами.

  • Проте на даний час одержано клони гібридних клітин, що виробляють моноклональні антитіла.

  • Розроблено технологію генетичної трансформації шляхом мікроінєкції ДНК у культивовані клітини і зародка



За даними, доступним для громадськості, за станом на 2005 рік у світі існували такі сільськогосподарські ГМО-культури:

  • За даними, доступним для громадськості, за станом на 2005 рік у світі існували такі сільськогосподарські ГМО-культури:

  • 11 ліній сої, 24 лінії картоплі, 32 лінії кукурудзи, 3 лінії цукрового буряка, 5 ліній рису, 8 ліній томатів, 32 лінії ріпаку, 3 лінії пшениці, 2 лінії дині, 1 лінія цикорію, 2 лінії папайї, 2 лінії кабачків, 1 лінія льону, 9 ліній бавовни, З них масово вирощувалися: соя, кукурудза, рапс і бавовна.

  • Всі ГМО культури,що вийшли на ринок були запатентовані, їх використання платне. Патенти на понад 90% всього ГМ-насіння належать 3 компаніям-гігантам: "Сингента" (Швейцарія) і її підрозділу "Сингента Сідс" (Франція), "Монсанто" (США) і "Байєр" і її підрозділу "Байєр КропСайєнс" ( Німеччина).







 можуть використовуватися в різних цілях. В процесі розробки банани, які будуть виробляти вакцину проти інфекційних захворювань, таких як гепатит B, риба, що зростає вдвічі швидше ніж звичайна; корови, стійкі до коров'ячої губчастої енцефалопатії (коров'ячого сказу); фруктові і горіхові дерева, які дають врожай на кілька років раніше, і рослини,з яких виробляють нові види пластмас з унікальними властивостями.

  •  можуть використовуватися в різних цілях. В процесі розробки банани, які будуть виробляти вакцину проти інфекційних захворювань, таких як гепатит B, риба, що зростає вдвічі швидше ніж звичайна; корови, стійкі до коров'ячої губчастої енцефалопатії (коров'ячого сказу); фруктові і горіхові дерева, які дають врожай на кілька років раніше, і рослини,з яких виробляють нові види пластмас з унікальними властивостями.

  • У наступному десятилітті очікується експонентний прогрес в розвитку технологій ГМО, дослідники отримають підвищений і безпрецедентний доступ до геномних ресурсів.



Першою в світі ГМО-рибою, що надійшла в продаж, може стати дітище канадської Біотек-компанії, повідомлення про який з'явилося навесні 2000 р. Мова йде про генетично модифікованого лосося, який зростає в 4-6 разів швидше звичайного.

  • Першою в світі ГМО-рибою, що надійшла в продаж, може стати дітище канадської Біотек-компанії, повідомлення про який з'явилося навесні 2000 р. Мова йде про генетично модифікованого лосося, який зростає в 4-6 разів швидше звичайного.



Прикладом використання ГМО рослин для створення вакцин є роботи, виконані в Стенфордському університеті. У роботі були отримані антитіла до однієї з форм раку за допомогою модернізованого вірусу тютюнової мозаїки. Рослини, інфіковані зміненим вірусом,виробляли антитіла правильної конформації в достатній для клінічного застосування кількості. 80% мишей, що отримували антитіла, пережили лімфому, у той час як всі миші,що не отримували вакцини, загинули. 

  • Прикладом використання ГМО рослин для створення вакцин є роботи, виконані в Стенфордському університеті. У роботі були отримані антитіла до однієї з форм раку за допомогою модернізованого вірусу тютюнової мозаїки. Рослини, інфіковані зміненим вірусом,виробляли антитіла правильної конформації в достатній для клінічного застосування кількості. 80% мишей, що отримували антитіла, пережили лімфому, у той час як всі миші,що не отримували вакцини, загинули. 



Було проведено створення вакцини, що продукується ГМО картоплею, проти інсулінозалежного діабету.

  • Було проведено створення вакцини, що продукується ГМО картоплею, проти інсулінозалежного діабету.

  • У бульбах картоплі накопичувався комплексний білок, що складається з субодиниці В токсину холери і проінсуліну. Наявність субодиниці В полегшує споживання даного продукту клітинами, що робить вакцину в 100 разів більш ефективною. Згодовування бульб з мікрограмовимикількостями інсуліну мишам, хворим на діабет, дозволяло загальмувати прогресування хвороби.

  •  







Результат: холодостійкий помідор, - в овоч пересадили ген північноатлантичної камбали. Аналогічний експеримент був проведений з полуницею. Ще один приклад - картопля, яку не їсть колорадський жук (перенесення в рослину гена земляної бактерії наділило його здатністю продукувати у своїх листах токсичний для жука білок). Є дані, що в пшеницю «вбудували» ген скорпіона - для забезпечення стійкості до посушливого клімату. Японські генетики ввели в геном свині ген шпинату: в результаті м'ясо стало менш жирним.

  • Результат: холодостійкий помідор, - в овоч пересадили ген північноатлантичної камбали. Аналогічний експеримент був проведений з полуницею. Ще один приклад - картопля, яку не їсть колорадський жук (перенесення в рослину гена земляної бактерії наділило його здатністю продукувати у своїх листах токсичний для жука білок). Є дані, що в пшеницю «вбудували» ген скорпіона - для забезпечення стійкості до посушливого клімату. Японські генетики ввели в геном свині ген шпинату: в результаті м'ясо стало менш жирним.













Китай знаходиться на порозі глобального поширення вирощування та виробництва генетично модифікованого рису. У Китаї було здійснено дослідження двох з 4-х сортів, які вирощують фермери. Одним словом такий рис знаходиться на завершальній ступені перед дозволом на глобальне використання.

  • Китай знаходиться на порозі глобального поширення вирощування та виробництва генетично модифікованого рису. У Китаї було здійснено дослідження двох з 4-х сортів, які вирощують фермери. Одним словом такий рис знаходиться на завершальній ступені перед дозволом на глобальне використання.

  • За словами наукового консультанта Грінпіс д-ра Джанет Коттер:

  • "У нас є всі підстави думати, що трансгенний Bt-рис може спровокувати алергічні реакції у людини: було доведено, що білок у Bt-рисі (відомий як Cry1Ac) викликає випадки алергії у мишей", - підкреслила експерт.

  • "Китай вирішив, що звичайна технологія не дозволить йому годувати свій народ", говорить Клайв Джеймс, голова і засновник Міжнародної служби Agri-Biotech Applications (ISAAA). За останні 12 років з ГМ-культурщо були вирощені в комерційних цілях,більшість були посаджені в Америці. "Я вважаю, що друге десятиліття буде десятиріччям Азії", говорить Клайв Джеймс.



Культурні рослини

  • Культурні рослини

  • - Покращення смаку та якості

  • - Зменшення часу дозрівання

  • - Збільшення вмісту поживних речовин, врожаїв, і стійкості до шкідливих факторів

  • - Підвищена стійкість до хвороб, шкідників, гербіцидів

  • - Нові продукти і технології вирощування

  • Тварини

  • - Покращене здоровя, продуктивність, стійкість до холоду, і нарощування маси

  • - Більша кількість і вища якість м'яса, яєць і молока

  • - Поліпшення здоров’я тварин і методів діагностики

  • Навколишнє середовище

  • - "Дружні" біогербіциди і біоінсектициди

  • - Охорона грунтів, води,повітря та збереження енергії

  • - Біопереробки для лісового господарства

  • - Природна переробка відходів

  • - Більш ефективна виробництво продуктів

  • Суспільство

  • - Збільшення продовольчої безпеки для зростаючого населення

  •  



Безпека

  • Безпека

  • - Потенційний вплив на здоров'я людини, в тому числі алергени, передача генів стійкості до антибіотиків, та ще не вивчені фактори.

  • - Потенційний вплив на навколишнє середовище, в тому числі: ненавмисне переміщення трансгенів шляхом перехресного запилення, невідомі фактори впливу на інші організми (наприклад, грунтові мікроорганізми), втрата флори і фауни.

  • Інтелектуальна власність

  • - Домінування в світовому виробництві продуктів харчування декількох компаній

  • - Збільшення залежності країн, що розвиваються від промислово розвинених країн

  • - Біопіратство, або несанкціонована експлуатація природних ресурсів

  • Етика

  • - Зменшення цінності природних організмів

  • - Невміле поводження з природою шляхом змішування генів між видами

  • - Заперечення стосовно вбудовування генів тварин в рослини і навпаки

  • - Стрес для тварин

  • Маркування

  • - Не обов'язкове в деяких країнах (наприклад, США)

  • - Змішування ГМ культур з органічними продуктами робить маркування марним.

  • Суспільство

  • - Нові досягнення можуть бути використані на користь лише багатих країн.






База даних захищена авторським правом ©pres.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка