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.

Первую статью этой серии – про американские народные мифы о генетически модифицированных растениях – можно прочитать .


Миф: Медицинская биотехнология может принести пользу только людям.


Факт: В 2005 году на биотехнологические продукцию и услуги в области ветеринарии в США планировалось потратить более 5 млрд. долларов. По данным Департамента сельского хозяйства США (USDA), на различные виды биотехнологической продукции для животных выдано 105 лицензий. Это – ветеринарные вакцины, биопрепараты и средства диагностики. Инвестиции на научные исследования в данной области составляют более 400 млн. долларов ежегодно. На поддержание здоровья, а также на лечение больных животных ежегодно тратится 18 млрд. долларов, из которых на продукцию биотехнологических производств приходится 2,8 млрд.


Миф: Генная инженерия и клонирование животных – это из области научной фантастики, дело далекого будущего.


Факт: Первые живые существа, полученные с помощью генной инженерии – декоративные рыбки GloFish – появились на рынке в январе 2004 года. В них вживили ген морского анемона, и если наблюдать за этими рыбками в темноте, они флюоресцируют ярким красным светом. Первое домашнее животное, которое было клонировано по заказу – кот, генетически идентичный умершему прототипу – «вернулся» к своей хозяйке в декабре 2004. Купить светящуюся зеленым или красным светом рыбку по карману каждому; клонировать кота – удовольствие за 50000 долларов. Различные биотехнологические компании клонировали сотни голов крупного рогатого скота, однако ни мясо, ни молочные продукты этих животных еще не поступили на рынок. И не только крупный рогатый скот, но и овцы, свиньи, мыши, кролики, лошади, крысы, мулы, кошки – все эти животные успешно клонированы в лабораторных условиях.


Миф: Для домашних животных от биотехнологии нет никакой пользы.



Миф: Клоны отличаются от обычных животных.


Факт: Проведенные исследования показали, что животные-клоны едят, пьют и ведут себя абсолютно также, как и обычные животные.


Миф: Для одомашненных животных нет никакой выгоды от биотехнологии.


Факт: Биотехнологи создают все новые методы улучшения здоровья животных и увеличения производительности домашней птицы и скота. Эти усовершенствованные методы позволяют лучше обнаруживать, лечить и предотвращать болезни и другие проблемы животных. Генетически модифицированные кормовые культуры содержат больше питательных веществ и легче усваиваются, повышают качество кормов и снижают затраты на содержание скота. Так же, как давно ставшие общепринятыми искусственное осеменение или экстракорпоральное оплодотворение, клонирование может значительно улучшить методы выведения новых пород, снизить риски возникновения наследственных болезней и укрепить здоровье животных.


Миф: Диким животным технология клонирования точно не грозит. Зачем она им?



Факт: Во всем мире исследователи используют технологии клонирования, чтобы сохранить исчезающие виды животных. За прошедшие четыре года учеными успешно были клонированы, по крайней мере, три вида исчезающих животных: европейский муфлон и дикие быки гаур и бантенг. Клонированного бантенга вы можете увидеть в зоопарке города Сан-Диего, Калифорния (на снимке, сделанном в январе 2004, бычку по кличке Яхава – 8 месяцев). Несколько зоопарков и организаций по сохранению исчезающих видов животных, включая Зоологическое общество Лондона и зоопарки городов Сан-Диего и Цинциннати, создали так называемые «замороженные зоопарки», иначе говоря – криобанки, в которых при особо низких температурах хранятся образцы тканей и яйцеклеток исчезающих видов птиц, млекопитающих и рептилий.


Миф: Генная инженерия может способствовать вспышкам птичьего гриппа, коровьего бешенства, вируса Западного Нила, которые впоследствии, смогут передаваться от животных к человеку.


Факт: Такие болезни, как птичий грипп или коровье бешенство, никак не связаны с генной инженерией. Вот над созданием вакцин против различных инфекционных болезней биотехнологи всего мира работают очень интенсивно. А ученые Южной Кореи вывели с помощью генной инженерии породу коров, в организме которых не синтезируются прионы – белки, измененная форма которых являются причиной коровьего бешенства. Также проводятся работы по биологическому контролю москитов – переносчиков малярии и прочих болезней, передающихся вместе с кровью.


Миф: Пересадка органов животных к человеку – не более чем вымысел.


Факт: Идея относительно ксенотрансплантации – пересадки органов одного вида животных другому – не дает спокойно спать ученым мужам уже не одно десятилетие. В 1984 году в одной из американских клиник пациенту вживили сердце бабуина, которое проработало в течение 20 дней. Сегодня врачи регулярно используют сердечные клапаны свиней для пересадки их человеку, а также пересаживают кожу этих животных людям, пострадавшим от ожогов. Несколько групп исследователей в разных странах работают над созданием генетически модифицированных свиней, органы которых при пересадке человеку не будут отторгаться его иммунной системой.


Миф: Применяя к животным методы биотехнологии, мы лишь используем их.


Факт: От применения методов биотехнологии здоровье и самочувствие животных только улучшится. Здоровье домашних питомцев существенно окрепнет от применений различных вакцин, например от бешенства, а дополнительное исследование и диагностика поможет выявить, например, кошачий ВИЧ. Сельскохозяйственные животные также не останутся в стороне. Методы биотехнологии помогут увеличить поголовье и значительно улучшить здоровье всего стада, устраняя при этом наследственные заболевания. Генетически модифицированные животные будут меньше болеть – например, недавно получены первые несколько коров, устойчивых к маститу. Искусственное оплодотворение и выращивание эмбрионов в пробирке помогут восстановить сокращение поголовья исчезающих диких видов.


Миф: Мясо, молоко и яйца, полученные от клонированных или генетически модифицированных животных, опасны для здоровья.


Факт: Животные, выращенные с помощью биотехнологии, если и отличаются от обычных животных, то в лучшую сторону: клонирование и генная инженерия – это всего лишь еще один инструмент для выведения новых пород, а этим люди тысячи лет занимались неосознанно и около ста лет – на основе данных генетики. Ученые и технический персонал заботятся об экспериментальных животных куда лучше, чем фермер – о своем стаде обычных животных (хотя бы потому, что вырастить одну-единственную генетически модифицированную корову или козу в тысячи раз дороже и сложнее, чем обычную). Ветеринары и диетологи тщательно наблюдают их от рождения и следят за последующим ростом и развитием. Американский Департамент сельского хозяйства (USDA) и Национальные институты здоровья (NIH) регулярно и с особой тщательностью проверяют учреждения, в которых содержат «искусственных» животных.


Несколько групп ученых в разных странах исследовали мясо и молоко клонированных животных по сотне показателей и не нашли отличий от мяса и молока животных, зачатых обычным путем.


Миф: У клонированных животных показатели смертности при рождении намного превышают показатели обычных, традиционных животных.


Факт: Действительно, при клонировании или получении генетически модифицированных животных многие эмбрионы оказываются нежизнеспособными, а смертность при родах – выше, чем при обычном разведении животных. Но и при обычных способах выведения новых пород в живых оставляют только тех немногих животных, которые отвечают требованиям селекционеров, а остальных пускают на мясо. И любому сельскохозяйственному животному рано или поздно предстоит оказаться в кастрюле…


Миф: Здоровье у клонов значительно хуже, чем у обычных животных.


Факт: В целом состояние здоровья клонов и традиционных животных не отличаются – это доказали десятилетние исследования, проведенные в том числе Национальной академией наук США.


Миф: Клонирование животных может привести к непредсказуемым последствиям.


Факт: Первые исследования в области клонирования животных начали проводиться еще 1970-х годах. За более чем 30 лет Национальная академия наук и Управление США по санитарному надзору за пищевыми продуктами и медикаментами (FDA) проанализировали результаты исследований более чем 40 групп ученых, работавших в данной области. Во многих случаях были изучены несколько поколений животных, рожденных обычным путем от клонированных предков. Никаких отличий от обычных животных исследователи не выявили. Отчеты Национальной академии наук США опубликованы в 2002 и 2004 годах.


Миф: Если генетически модифицированные животные попадут в природные условия, то они могут представлять опасность для диких животных и окружающей среды.


Факт: Генетическая модификация применяется (и в обозримом будущем будет применяться) только к сельскохозяйственным и домашним животным. Вероятность того, что такие животные сами попадут в дикую природу, ничтожно мала. Однако если гипоаллергенная кошка или устойчивая к маститу корова убегут от хозяина, для диких животных и для окружающей среды они не представят никакой опасности. И вообще большинство домашних животных (за исключением разве что кошек и собак) не приспособлены к жизни в дикой природе. Даже если трансгенному барану с особо густой шерстью удастся выжить в горах и завести детишек с дикой горной козой, приспособленность к среде у таких гибридов будет ниже, чем у их диких сородичей. Некоторые опасения вызывают, например, трансгенные лососи и рыбы многих других видов, которые растут в десять раз быстрее обычных рыб того же вида. Но если даже такие лососи уплывут в море и скрестятся с дикими – и они сами, и их потомки не смогут выдержать конкуренции с обычными рыбами, которым требуется в десятки раз меньше корма. А в самом крайнем случае в море появится еще один вид рыб – на радость рыбакам.


Миф: Во время исследований над животными попросту издеваются.


Факт: На самом деле все совсем не так. За животными-клонами и за животными, которых используют в генной инженерии, ухаживают, как показывают наблюдения ветеринаров, с особой заботой. К сожалению, группы активистов в поддержку животных часто ошибочно полагают, что с любыми лабораторными животными неправильно обращаются и что компьютерные модели животных могут в исследованиях заменить настоящих. Конечно, компьютерные модели сейчас занимают одно из важных мест в медицинских исследованиях, но все же более широкие исследования неизменно нуждаются в живых моделях. Департамент сельского хозяйства США (USDA) и Национальные институты здоровья регулярно проводят проверки учреждений, где проводятся исследования. В последние годы группы активистов в поддержку животных все чаще проводят агрессивные действия, такие как акты вандализма, воровство данных, преследования и избиение ученых вплоть до угроз смертельной расправы над ними и членами их семей. Учитывая все эти факты и характер угроз, Федеральное бюро расследований (FBI) рассматривает действия подобных групп активистов как внутренние террористические угрозы. В ответ принимаются такие меры, чтобы защитить данные биомедицинских исследований. В 1992 году конгресс США рассмотрел дополнительные поправки к законодательству, которые налагают крупные денежные штрафы за преступления против подобных учреждений, если сумма причиненного им ущерба составляет 10 тысяч и более долларов США. В особенности, после террористических атак 11 сентября 2001 года, отдельные штаты стремятся усилить контроль над действиями активистов и принимают дополнительные жесткие законодательные меры.


Миф: Всем известная овечка Долли была болезненной и умерла преждевременно, поскольку была клонирована.


Факт: В действительности Долли прожила даже дольше, чем обычно живут овцы, и умерла в преклонном возрасте из-за развития артрита. Смерть наступила из-за обычной старости, и это никак не связанно с тем, что она была клонирована. Некоторые противники клонирования продолжают утверждать, что у Долли были укорочены теломеры – структуры на концах хромосом, определяющие число делений клеток и, скорее всего, влияющие на продолжительность жизни. Однако такое укорочение было обнаружено лишь в одном ранних исследований. Эти данные не подтвердились ни при дальнейшем изучении клеток самой Долли, ни у других клонированных животных. Дополнительные исследования показали, что и по строению теломер клонированные животные ничем не отличаются от обычных.


Перевел Александр Михайлов, «Энциклопедия заблуждений»
Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология»

С тех пор, как ученым удалось клонировать овцу, в мире не утихают споры о последствиях вмешательства человека в природу. На прилавках магазинов лежат гладкие, ровные яблочки, которые обязаны своей идеальной форме генам одной северной морской рыбы, картофель сам убивает колорадских жуков. Неизвестно с какой целью, но ученым из Южной Кореи удалось вывести кошек, которые светятся красным цветом. Правда это происходит не всегда, а только когда на помещенную в темное помещение кошку направляют луч ультрафиолета.

Несомненно, больше пользы будет от козлят, которым передалась по наследству от модифицированной матери шерсть, с генами шелкопряда. Шерсть коз всегда высоко ценилась, а благодаря стараниям профессора Ренди Льюиса из университета Вайоминга она найдет применение в самых разных областях.

В американских супермаркетах на прилавках совсем скоро появится новый вид лосося. Эту рыбину, без сомнений можно назвать супер-лососем, ведь по размеру он превосходит обычного в два раза. Ученые из фирмы Аква Баунти внедрили рыбе гены чинукского лосося, который растет быстрее обычного и донной рыбы – бельдюги, которая способна нагуливать вес в течение всего года. Государственное управление США по контролю за продуктами и лекарствами признала нового лосося не только безопасным, но и полезным для человека.

Заботясь о здоровье людей, ученые из Индии провели серию опытов по выращиванию бананов, помогающих излечить гепатит В. Помимо бананов полезные свойства прививают моркови, салату, картофелю и даже листьям табака. Вот уже много лет врачи и ученые всего мира ищут универсальное лекарство от рака. Доктор Хелен Санг из Великобритании смогла вывести куриц с ДНК человека. Яйца от таких куриц содержат особые протеины, которые, при употреблении этих яиц в пищу, помогут излечить рак кожи.

Не секрет, что на специальных эко фермах выращивают свиней и телят, чьи органы уже сейчас спасают жизнь многим людям. От свиней берутся части сердца, из которых изготавливают биопротезы для человеческих сердец, от телят верхняя оболочка печени. Для этого подходят здоровые животные, выращенные без вмешательства генетиков. Ученые шагнули еще дальше и пробуют выращивать в теле животных органы, которые можно будет целиком пересаживать людям. Для исключения отторжения тканей, свиньям вводят специальные гены. Уже проведен успешный опыт пересаживания мыши поджелудочной железы, выращенной в теле крысы. Этим занимается шотландская научная лаборатория, которая представила миру знаменитую овечку Долли.

Военное ведомство не могло упустить такой шанс, и не использовать наработки ученых для своих нужд. Универсальный солдат, сверхсильный и выносливый человек – мечта любой армии мира. Генные эксперименты над человеком запрещены Конвенцией ООН, но разве это может остановить военных? Никто не будет открыто заявлять о своих успехах и достижениях в деле производства суперчеловека. Только на исследования в 2013 году выделено более 40 миллионов долларов. Эта сумма должна покрыть научные изыскания в сфере воздействия на нервную систему и психику человека. В случае успеха этих опытов живые зомби, подчиненные чужой воле станут реальностью! И всего этого можно добиться с помощью генной инженерии. Становится страшно.

Вы, скорее всего, слышали о светящихся в темноте кошках, созданных в Южной Корее. Это генетически модифицированные кошки с люминесцентной пигментацией в коже, что позволяет им светиться красным цветом под ультрафиолетовым светом. Затем ученые клонировали их, и они успешно передали флуоресцентный ген следующему поколению клонов кошек. К лучшему ли это или к худшему ещё не известно, но понятно одно - генная инженерия прочно обосновалась, и будет развиваться в дальнейшем, что и наводит на вопросы: когда мы поймём, что зашли слишком далеко? В чём заключается черта, разделяющая научный прогресс и необратимые изменения ДНК живого существа?

Если вам это кажется маловероятным, то десять поразительных примеров генной инженерии, представленных ниже, убедят вас в обратном.

10. Паучьи козы

Паутина применяется в примерно полутора миллионах целей, и с каждым днем это число растёт. Благодаря её невероятной прочности по отношению к размеру, её тестировали для использования в пуленепробиваемых жилетах, искусственных сухожилиях, бинтах, и даже компьютерных чипах и волоконно-оптических кабелях для хирургии. Однако получение достаточного количества паутины требует десятков тысяч пауков и долгого времени ожидания, не говоря уже о том, что пауки, как правило, убивают других пауков на своей территории, поэтому их нельзя разводить так как, скажем, пчел.

Поэтому, взгляд учёных пал на коз, единственных животных в мире, которые могли бы принести пользу за счет добавления ДНК паука в их ДНК. Профессор Рэнди Льюис (Randy Lewis) из Университета Вайоминга (University of Wyoming), изолировал гены, которые позволяют паукам производить каркасную нить паутины или самый сильный тип паутины, который пауки используют при постройке своих паутин (большинство пауков производит шесть различных типов нитей). Затем он соединил эти гены с теми генами, которые отвечают за выработку молока у коз. Затем он спарил несколько раз козу с изменёнными генами, в результате чего получилось семь козлят, три из которых унаследовали ген, ответственный за выработку паутины.

Всё что сейчас остаётся это доить коз и отфильтровывать паутину, ну ещё может изредка бороться с преступностью. Профессор Льюис не чужд иронии - его офис завешан постерами Человека-Паука.

9. Поющие Мыши


В большинстве случаев учёные проводят эксперименты с какой-либо целью. Тем не менее, в некоторых случая они просто впрыскивают кучу генов в мышей и ждут результатов. Именно так вывели мышку, которая чирикает как птица. Этот результат был получен в результате одного из исследований «Проекта Развитая Мышь» (Evolved Mouse Project), японского научно-исследовательского проекта, который использует грубый подход к генной инженерии - они модифицируют мышей, дают им размножаться, и отмечают результаты.

Одним прекрасным утром, проверяя новый помёт мышей, они обнаружили, что одна мышка «поёт как птичка». Ободрённые полученным результатом они сфокусировали своё внимание на этой мыши и теперь в их распоряжении находятся сто подобных экземпляров. Кроме того они заметили ещё кое-что интересное: когда обычные мыши росли вместе с поющими, они начинали использовать различные звуки и тоны, наподобие диалекта, используемого людьми. Ниже представлено видео одной из таких мышей.

Для чего же могут использоваться поющие мыши? Кто знает. Но целью проекта является искусственное ускорение эволюции, и это ускорение как минимум набирает странные обороты. Профессор Такеши Яги (Takeshi Yagi) также утверждает, что у них есть мышь «с короткими конечностями и хвостом, похожая на таксу». Странно это всё.

8. Супер Лосось


Этот пример, вероятно, появятся в супермаркетах довольно скоро: генетически модифицированный атлантический лосось, спроектирован специально для того, чтобы быть в два раза больше обычного и, кроме того, сделать это в два раза быстрее, чем обычный лосось. В ДНК этого лосося, созданного компанией «AquaBounty» и названного «лосось AquaAdvantage» есть два изменения: первое это ген чавыча, который не используется в качестве пищи настолько же широко, насколько атлантический лосось, но который, тем не менее, растёт гораздо быстрее в молодом возрасте.

Второе изменение это ген бельдюги, рыбы похожей на мурену, живущей на дне, которая растёт круглый год - в то время как лосось обычно растёт только в летний период. В результате получился постоянно растущий лосось, и он находится на первом месте в списке генно-модифицированных животных, которых одобрят для употребления людьми. Кстати говоря, управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США уже одобрило его в декабре прошлого года.

7. Бананы-вакцины


В 2007 году индийская команда учёных опубликовала свои исследования по созданию вида бананов, которые прививают людей против гепатита Б. Кроме того, группа успешно изменила морковь, салат, картофель и табак, чтобы в них содержались вакцины, но по их словам бананы являются наиболее надежной транспортной системой.

Вакцина работает следующим образом: ослабленный вариант вируса или микроба вводится человеку. Введённый вирус или микроб не достаточно сильны, чтобы вы заболели, однако его достаточно для того, чтобы ваш организм начал производить антитела. Эти антитела смогут вас защитить в том случае, если сильный вариант вируса попытается попасть к вам в организм.

Но существует много причин, по которым вакцины могут оказаться бесполезными или даже вредными, начиная от аллергических реакций и заканчивая тем фактом, что они могут просто не сработать. Так почему же рекомендуется делать прививки от гриппа каждый год? Всё потому, что вирусы адаптируются к вакцине, а это значит, что нужно будет постоянно разрабатывать новые виды модифицированных бананов, чтобы угнаться за гонкой генетических модификаций вируса. Ну а что если вы не хотите вакцину? Легко предотвратить поход к врачу, сложнее избежать попадания на ваш стол генномодифицированных продуктов, учитывая, что не все ГМО продукты обязаны носить соответствующие ярлыки.

6. Экологически чистые свиньи


Иногда матушка природа как будто специально строит нам пакости. Для начала она заложила всё мясо в животных, которые могли убежать от нас. Затем она превратила этих животных в загрязнителей окружающей среды. К счастью в этот момент наука приходит нам на помощь. Она помогла нам изобрести «зелёных свиней» (Enviropig) - свиней, генетически модифицированных специально для того, чтобы они поглощали больше фитиновой кислоты, которая в свою очередь снижает количество фосфорсодержащих отходов, выделяемых свиньями.

Целью является снижение загрязнения фосфором, который исходит от размазывания свиного навоза по земле - один из многих способов того, как свинофермы разбираются с избыточными отходами свиней. Избыток фосфора в обычном свином навозе накапливается в почве и попадает в близлежащие источники воды, что и является проблемой. Из-за дополнительного фосфора в воде, водоросли растут с повышенной скоростью, забирая весь кислород из воды, и таким образом лишают всю рыбу необходимого кислорода.

В ходе проекта было выведено 10 поколений «зелёных свиней», однако в 2012 году его перестали финансировать.

5. Лекарства, основанные на куриных яйцах


Если у человека рак, то в конечном итоге он сможете вылечить его, употребляя в пищу больше яиц. Но не просто яиц, а яиц содержащих человеческие гены. Британский исследователь Хелен Санг (Helen Sang) разработала кур с геном человеческой ДНК, которая содержит белки, способные бороться с раком кожи.

Когда куры несут яйца, половина обычного белка, который составляет яичные белки, будет содержать белки препарата используемые в лечении против рака. Эти лекарства могут быть выделены и переданы пациентам. Идея состоит в том, что выработка лекарств, таким образом, будет намного дешевле и эффективней, и не потребует дорогостоящих биореакторов, которые на данный момент являются стандартом индустрии.

У этой системы есть много потенциальных преимуществ, однако некоторые люди подняли вопрос о том, будут ли куры, используемые для производства лекарств, классифицированы как «медицинское оборудование» или как «животные», потому как в первом случае это позволит производителям обойти законы о защите прав животных.

4. Очеловеченное коровье молоко


Видимо очеловеченных кур было мало, поэтому учёные из Китая уже ввели человеческие гены более 200 коровам в попытке заставить их вырабатывать человеческое грудное молоко. И что самое интересное - это сработало. По словам главного исследователя Нинга Ли (Ning Li) в настоящее время все 200 коров производят молока идентичное молоку, вырабатываемому кормящими женщинами.

Их метод включал в себя клонирование человеческих генов и смешивание их с ДНК зародышей коров. Они планируют разработать генно-модифицированную альтернативу детскому питанию, которую можно будет давать новорожденным, однако люди обеспокоены безопасностью кормления новорожденных генно-модифицированных грудным молоком.

3. Скорпионовая капуста


Скорпион вида Androctonus australis является одним из самых опасных скорпионов в мире. По силе, его яд настолько же токсичен, насколько токсичен яд чёрной мамбы, и может привести к повреждению тканей и кровотечению, не говоря уже о смертях нескольких человек в год. С другой стороны у нас есть капуста - овощ, который идет в суп и из которого делают квашеную капусту. В 2002 году исследователи из Колледжа естественных наук (College of Life Sciences) в Пекине объединили их и объявили получившийся продукт безопасным для употребления человеком.

Они специально выделили особый токсин из яда скорпиона и изменили геном капусты таким образом, чтобы он производил токсин по мере роста овоща. Но зачем им было создавать ядовитый овощ? Очевидно, токсин, который они использовали AaIT, ядовит только для насекомых, а для людей он безопасен. Другими словами, он действует как встроенный пестицид, поэтому, когда какое-то насекомое вроде гусеницы попытается съесть капусту, его сразу же парализует, а затем у него начнутся такие сильные спазмы, что он умрёт от судорог.

Вызывает опасения лишь тот факт, что генетическая составляющая организма меняется с каждым последующим поколением. Если в геноме капусты уже будут присутствовать ядовитые гены, сколько же времени пройдёт до того, как гены мутируют в то, что будет по-настоящему токсично для людей?

2. Свиньи с человеческими органами


Наверное, дальше всех кто пытался скрестить геном человека и животных зашли несколько отдельных исследователей, которые начали размножать свиней с органами, готовыми к трансплантации человеку. Ксенотрансплантация или трансплантация органов других видов человеку, оставалась неразрешённой задачей из-за специфического фермента, вырабатываемого свиньями, который отторгался человеческим телом.

Рэндалл Пратер (Randall Prather), исследователь из Университета Миссури (University of Missouri) клонировал четырёх свиней, которые лишены гена, ответственного за производство этого фермента. Шотландская компания, та же что успешно клонировала овечку Долли, также успешно клонировала пять свиней, которые тоже лишены этого гена.
Вполне возможно, что в ближайшем будущем такие генно-модифицированные свиньи будут выращиваться, как заводы по производству органов. Другой вероятностью является то, что реальные человеческие органы будут выращиваться внутри свиней. Это исследование еще вызывает множество споров, однако крысиную поджелудочную железу уже удалось вырастить внутри мыши.

1. Суперсолдаты Дарпы (Darpa)


Компания «DARPA» министерства обороны США интересовалась человеческим геномом в течение многих лет, и, как и можно ожидать от компании, которая создала 99 процентов смертельных роботов в мире, их интерес не ограничивается образовательными целями. Обойти запрет на создание гибридных эмбрионов человека довольно сложно, тем не менее, они экспериментируют с разными способами создания «суперсолдатов», углубляя своё исследование человеческого генома.

В бюджете, запланированном на 2013 год, одному из проектов было выделено $44,5 миллионов. Деньги были выделены на разработку «биологических систем, которые способны пересечь многочисленные грани биологической архитектуры человеческого тела и его функции, начиная с молекулярного уровня и заканчивая генетическим уровнем». Целью проекта является создание солдатов с супер возможностями для боевых действий.

Однако у них в запасе есть ещё один проект, который на самом деле просто ужасает: их программа «Нейронные устройства, управляемые людьми» (Human Assisted Neural Devices) ставит целью «определить, можно ли дифференциально модулировать сети нейронов с помощью оптогенетической нейростимуляции у животных». Оптогенетика это мрачная ветвь нейробиологии, которая используется для «манипуляции неврональной активности и для контроля поведения животных».

В бюджете также указывается, что они надеются получить работающую демонстрацию этой технологии на «низшем примате» уже в этом году, что является свидетельством того, что они уже далеко продвинулись. Это определённо позволяет сделать вывод, что это технология будет впоследствии использоваться для создания суперсолдат или людей-зомби.

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.