Наукове визначення ГМО

Що таке ГМО? Генетично модифікований організм (ГМО) - живий організм, генетична складова якого за допомогою методів генної інженерії була штучно змінена. Як правило, подібні зміни використовуються в наукових або сільськогосподарських цілях. Генетична модифікація (ГМ) відрізняється від природного, характерного для штучного і природного мутагенезу цілеспрямованим втручанням в геном живого організму.

Основним видом отримання ГМО в даний час є впровадження трансгенів.

Поява ГМО було обумовлено відкриттям ДНК і створенням перших рекомбінантних бактерій в 1973. Це призвело до суперечностей в науковому співтоваристві, до появи потенційних ризиків виходять від генної інженерії, які в 1975 році на Конференції Asilomar були детально обговорені. Одна з головних рекомендацій від цієї зустрічі була те, що повинен бути встановлений урядовий нагляд над рекомбінантним дослідженням ДНК. щоб можна було вважати цю технологію безпечною. Герберт Бойєр тоді заснував першу компанію по використанню рекомбінантної технології ДНК (Genentech) і в 1978 році компанія оголосила про створення продукту, який виробляє людський інсулін.

У 1986 році польові тести над генетично спроектованими бактеріями, які б змогли захистити рослини від заморозків розроблені маленької компанії біотехнологій під назвою "Просунуті генетичні науки Окленда" (штат Каліфорнія) неодноразово відтерміновується противниками біотехнології.

Фото. ГМО яблуко

Проблеми, які вирішуються появою ГМО.

Поява ГМО розглядається вченими як один з видів по селекції рослин і тварин. Інші ж вчені вважають, що генна інженерія - тупикова гілка класичної селекції, тому, що ГМО не є продуктом штучного відбору, а саме планомірного і довгострокового вирощування нового сорту (виду) живого організму шляхом природного розмноження, і фактично являє собою штучно створений в лабораторних умовах новий організм.

У більшості випадків використання ГМО значно підвищує врожайність. Існує думка, що при нинішніх темпах зростання населення землі тільки ГМО може впоратися із загрозою голоду, тому що таким способом можна істотно збільшити врожайність і якість продуктів. Інші вчені - противники ГМО, вважають, що існуючі розвинені технології по виведенню нових сортів рослин і тварин, обробці землі здатні прогодувати стрімко збільшується населення планети.

Способи отримання ГМО.
Послідовність створення ГМ-зразків:
1. Вирощування необхідного гена.
2. Введення цього гена в ДНК організму-донора.
3. Перенесення ДНК з геном в проектований організм.
4. приживання клітин в організмі.
5. Відсів модифікованих організмів, які не пройшли успішну модифікацію.

Зараз процес виробництва генів добре налагоджений і в більшості випадків автоматизований. Розроблено спеціальні лабораторії, в яких за допомогою апаратів керованих комп'ютерами контролюється процеси синтезу необхідних нуклеотиднихпослідовностей. Такі апарати відтворюють відрізки ДНК по довжині до 100-120 азотистих основ (олігонуклеотиди).

Щоб вставити отриманий ген в вектор (організм-донор), використовується ферменти - лігази і рестріктази. За допомогою рестриктаз вектор і ген можна розрізати на окремі шматочки. За допомогою лигаз подібні шматочки можна "зрощувати", об'єднувати в зовсім інший комбінації, створюючи тим самим абсолютно новий ген або впроваджуючи його в донорський організм.

Техніка впровадження генів в бактерії була прийнята на озброєння генної інженерії після того, як якийсь Фредерік Гріффіт відкрив бактеріальну трансформацію. В основі цього явища покладено звичайний статевий процес, який супроводжується у бактерій обміном невеликої кількості фрагментів між плазмідами і нехромосомной ДНК. Плазмідна технологія лягла в основу впровадження штучних генів в клітини бактерій.

Для впровадження отриманого гена в геном клітин тварин і рослин користуються процесом трансфекції. Після модифікації одноклітинних або клітин багатоклітинних організмів, починається етап клонування, тобто процес відбору організмів і їх нащадків, які успішно пройшли генетичну модифікацію. Якщо потрібно отримати багатоклітинні організми, то змінені клітини в результаті генетичної модифікації використовують у рослин в якості вегетативного розмноження, у тварин їх вводять в бластоцисти сурогатної матері. В результаті народжується потомство зі зміненим генофоном або ж немає, знову відбирають ті, яким притаманні очікувані характеристики і знову схрещують між собою до появи стійкого потомства.

Застосування ГМО в науці.

Зараз генетично модифіковані організми досить широко використовуються в прикладних і фундаментальних наукових дослідженнях. З їх допомогою досліджуються закономірності виникнення і розвитку захворювань, таких як рак, хвороба Альцгеймера, процеси регенерації і старіння, досліджуються процеси, що проходять в нервовій системі, вирішуються інші проблеми актуальні в медицині та біології.

Застосування ГМО в медицині.

З 1982 року в прикладної медицині використовуються генетично модифіковані організми. В цьому році був зареєстрований як ліки інсулін людини, отриманий за допомогою ГМ -бактерій.

Фото. ГМО в сільському господарстві

Застосування ГМО в сільському господарстві.

Інший напрямок застосування ГМО.

Уже розробляються рослини, які можна було б використовувати в якості біологічно чистого палива.

Семантично модифіковані культури