Развитие генетической инженерии у растений.

Магистральные пути развития генетической инженерии

растений включают:

 

1. Обогащение культурных растений дополнительными запасными веществами - зеином, секалином, глютеином, альбумином - с помощью генов, взятых от других растений.

Одной из основных задач улучшения растений является повышение качества синтезируемых продуктов: белков, жиров, углеводов, полисахаридов и других веществ, определяющих их питательную и техническую ценность. У злаков наибольший интерес представляют запасные белки эндосперма. В большинстве случаев запасные белки растений имеют несбалансированный для питания человека аминокислотный состав. Улучшение аминокислотного состава белков методом традиционной селекции довольно затруднительно в связи с тем, сто гены, определяющие эти важные сельскохозяйственные признаки, часто сцеплены и наследуются с генами, вызывающими нежелательные признаки.

В связи с этим наиболее перспективным является использование генно-инженерных методов при создании новых сортов, что позволяет ввести в геном только полезный признак, без сцепления с отрицательными свойствами. Так были получены растения кукурузы, обогащённые лизином, пшеница с модифицированным белком, улучшающим хлебопекарные качества пшеничной муки. Помимо получения трансгенных растений с модифицированными запасными белками зерновых и бобовых, проводятся работы по улучшению состава жирных кислот ряда масличных культур. Уже прошли полевые испытания сорта трансгенных растений сои, рапса и кукурузы с модифицированным составом жирных культур.  Интересный проект выполняется по получению растений табака, синтезирующих белок паутинной нити, обладающий эластичностью и, в то же время, прочностью стали, благодаря встроенному в геном растения, соответствующего гена паука.

 

2. Придание устойчивости к гербицидам, засолению почв, повышенной и пониженной температурам и другим неблагоприятным факторам внешней среды. Одним из главных направлений биотехнологии растений является получение культурных растений, устойчивых к воздействию гербицидов. Их получение ведётся в двух направлениях: прямой селекцией устойчивых к гербицидам форм растений путём скрещивания с дикими видами растений, что, однако, не всегда удаётся традиционными методами, и получением трансгенных растений путём введения генов, экспрессия которых приводит к

гербицид - резистентности (устойчивости). В настоящее время в странах Северной Америки и Европы разрешены к применению более 20 сортов трансгенных растений, устойчивых к гербицидам.

Всего в мире трансгенными сортами и гибридами, устойчивыми к гербицидам, засеяно около 34 млн. гектаров, что составляет более 70% от всех посевов трансгенных сортов. К значительным потерям сельскохозяйственной продукции приводит экстремальное воздействие окружающей среды. Поэтому использование сортов растений, толерантных к стрессовым воздействиям, имеет большое экономическое значение. Получены трансгенные растения табака с повышенной солеустойчивостью, благодаря включению в их геном генов бактериального происхождения. Проходят полевые испытания сорта трансгенных газонных трав на засухоустойчивость и устойчивость к засолению.

3. Получение растений, устойчивых к насекомым, грибным, бактериальным и вирусным инфекциям. Используя генно-инженерные методы, возможно конструирование растений с повышенной резистентностью к атаке насекомыми. Применение химических методов борьбы экологически небезопасно и не должно переходить допустимые  для здоровья человека и состояния окружающей среды пороговые величины. Биологические методы борьбы пока ещё являются малоэффективными. Поэтому исследования по трансгенозу растений во всём мире будут ускоренно развиваться, дополняя традиционные, классические методы селекции. Получены растения картофеля и кукурузы, устойчивые к вирусам скручивания листьев, и растения ячменя, устойчивые к вирусу карликовости.

 

4. Повышение эффективности фотосинтеза растений на основе а/b связывающих белков, генов фотосинтезе растений и т.д.

5.Изменение азотного метаболизма.

Плюсы и минусы ГМО.

С одной стороны, могущество методов генной инженерии обеспечило успешное решение многих насущных задач сельского хозяйства, промышленности и медицины, но вместе с тем, манипуляции с молекулами ДНК вызывают серьёзные опасения в связи с возможностью создания непредвиденных биологически опасных гибридных молекул. В результате могут возникнуть новые патогенные и сверхпатогенные виды бактерий и вирусов, которые могут быть устойчивыми ко всем существующим в настоящее время антибиотикам. Кроме того, методы генной инженерии могут использоваться для создания биологического оружия. Эти опасения настораживают и вызывают тревогу и привлекают внимание широкой общественности.

Плюсы:	Минусы:
Рост сельскохозяйственного\лесного производства (Может повысить содержание витаминов в плодовых и овощных культурах. Был создан рис, производящий провитамин А. Созданы деревья с коротким оборотом рубки, что сокращает расходы на получение целлюлозы.)	Угроза безопасности здоровья человека (возможные аллергены)
Развитие фармацевтического производства	Опасность для биоразнообразия (бурный рост сорняков)
Прогресс науки	Зависимость местных фермеров от транснациональных корпораций

 

Обеспечение генетической безопасности человечества от влияния вредных факторов окружающей среды является одним из приоритетных направлений медико-биологических исследований и одним из основных вопросов экологии человека. Учёные считают, что перед активным внедрением ГМО нужно досконально изучить последствия искусственно созданных культур на организм человека и животных. Необдуманное и повсеместное внедрение технологий генетиков ставит под угрозу существование естественного генофонда, экологической безопасности всех стран, ведёт к разрушению биоразнообразия планеты.

Часто задаваемые вопросы о ГМО-продуктах.

1. Что представляют собой генетически модифицированные (ГМ) организмы и продукты питания?

Ответ: Генетически модифицированные организмы (ГМО) — это организмы (т.е. растения, животные или микроорганизмы), чей генетический материал (ДНК) был изменен, причем такие изменения были бы невозможны в природе в результате размножения или естественной рекомбинации.

 

2. Почему производятся ГМО-продукты?

Ответ: ГМО-продукты разрабатываются и поступают на рынок, потому что существуют некоторые ощутимые выгоды либо для производителя, либо для потребителя этих пищевых продуктов. Это означает получение продукта с более низкой ценой или большими преимуществами (в плане увеличения срока хранения или питательной ценности) или с обоими качествами.

 

3. Как проводится оценка безопасности ГМО-продуктов?

Ответ: В процессе оценки безопасности ГМО-продуктов обычно исследуются:

· прямое воздействие на здоровье (токсичность);

· тенденции вызывать аллергическую реакцию (аллергенность);

· конкретные компоненты, предположительно обладающие питательными или токсичными свойствами;

· устойчивость введенного гена;

· воздействие на питание, связанное с генетической модификацией;

· любое непредусмотренное воздействие, которое может возникнуть в результате введения гена.

 

4. Какие дальнейшие развития можно ожидать в области ГМО?

Ответ: Будущие ГМО, по всей видимости, будут включать растения с улучшенной сопротивляемостью к болезням или засухе, сельскохозяйственные культуры с увеличенным уровнем питательной ценности, разновидности рыб с лучшими характеристиками роста и растений или животных, производящих в фармацевтическом отношении важные белки, такие как вакцины.

 

5. Каким образом осуществляется оценка риска в отношении окружающей среды?

Ответ: Оценки риска для окружающей среды охватывают как соответствующие ГМО, так и их потенциальное влияние на окружающую среду. Процесс оценки включает оценку характеристик ГМО, а также его воздействие и устойчивость в окружающей среде наряду с экологическими характеристиками окружающей среды, в которую будет осуществлено его введение. Эта оценка также включает непредусмотренное воздействие, которое может возникнуть в результате введения нового гена.

 

 

Заключение

Существует спор по поводу ГМО, особенно в отношении их высвобождения за пределами лабораторных условий. В споре участвуют потребители, производители, биотехнологические компании, правительственные регулирующие органы, неправительственные организации и ученые. Многие из этих проблем касаются генетически модифицированных культур и того, безопасна ли пища, полученная из них, и какое влияние их выращивание окажет на окружающую среду. Эти противоречия привели к судебным процессам, международным торговым спорам и протестам, а также к ограничительному регулированию коммерческих продуктов в некоторых странах.

Проведенные опросы среди людей показали, что преобладает негативное отношение к трансгенным продуктам. Почти половина отказываются вводить их в свой рацион (45%), тогда как готовы употреблять их только четверть ответивших (26%). Относительно велика оказалась зона неосведомленности и неопределенности: более четверти опрошенных (28%) либо затруднились с ответом, либо не считают вопрос проблемным.

 

 

 

Список интернет-источников:

1.https://www.nkj.ru/archive/articles/14128/ (Наука и жизнь, ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАНЫЕ ОРГАНИЗМЫ: НАУКА И ЖИЗНЬ)

2.https://ru.wikipedia.org/

3.http://www.kirov.spb.ru/sc/378/doc2/104.pdf

4.https://www.who.int/foodsafety/areas_work/food-technology/faq-genetically-modified-food/ru/

5. Лекции по дисциплине «Интенсивные технологии лесовыращивания и озеленения»