 |
1. Что это такое — ГИ-технологии и генетически модифицированные организмы
|
|
|
|
1. Что это такое — ГИ-технологии и генетически модифицированные организмы
Генная инженерия
Генная инженерия (ГИ) — раздел молекулярной биологии, связанный с целенаправленным конструированием новых, не существующих в природе сочетаний генов, с помощью генетических и биохимических методов.
ГИ занимается тем, что берёт гены и части ДНК одного вида, например, рыбы, и пересаживает их в клетки другого, например, помидора.
Для этого ГИ располагает набором различных технологий для того, чтобы разрезать ДНК произвольно или в определённых участках гена.
Выделив сегмент ДНК, можно его изучать, размножать или склеивать с ДНК иных клеток и организмов.
ГИ позволяет преодолеть межвидовые барьеры и перемешивать информацию между абсолютно не связанными между собой видами: например, можно переселить в клетки помидоров ген, кодирующий белок, препятствующий замерзанию тканей рыбы, таким образом, можно выращивать морозоустойчивые помидоры, или в клетки клубники — ген бактерий, кодирующий смертельный для насекомых токсин, и, тем самым, защитить клетки от поедания насекомыми, можно гены человека пересадить свинье, чтобы она лучше росла.
Однако, тут генетики сталкиваются с проблемой: ген рыбы не будет работать в помидоре до тех пор, пока он не будет снабжён промотором с сигнальным флажком, который бы узнали сигнальные молекулы и ферменты клеток помидора.
И эта контрольная последовательность генов должна быть либо цепочкой помидора, либо — очень схожа с ней.
Многие учёные и компании не уделяют этому большого внимания и даже не задумываются о необходимости найти нужный томату промотор, так как потребовались бы годы, чтобы понять внутренние связи в клетке и процесс внутриклеточной регуляции.
|
|
|
Чтобы избежать многих экспериментов и корректировки, большая часть ГИ растений производится с помощью вирусных промоторов.
Как известно, вирусы — очень активные элементы. Вирус (от лат. — яд ) — мельчайшие неклеточные частицы, состоящие из нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и белковой оболочки.
Они размножаются в живых клетках и используют их ферментативный аппарат и переключают клетку на синтез зрелых вирусных частиц.
Ничего, или почти ничего, не может остановить их, стоит им найти новую жертву, вернее, хозяина.
Они тут же встраивают свою генетическую информацию в ДНК клетки хозяина (например, человека), размножаются, заражают соседнюю клетку и множатся снова.
Это возможно, поскольку вирусы выработали очень сильные промоторы, которые заставляют клетку хозяйку постоянно «читать» эти промоторы и производить белки вируса.
Если просто взять сигнальный элемент (промотор) вируса растения и поместить его в начало информационного блока гена рыбы, то получится комбинированный ген рыбы и вируса (генно инженерная конструкция), который можно заставить работать в растении, когда (и если) будет нужно.
Быть может, всё это звучит просто великолепно, да вот только остановить этот процесс абсолютно невозможно — его не выключить.
Само растение больше не имеет права голоса в процессе работы нового гена, даже когда это постоянное принудительное производство «нового» продукта и ослабляет растение и ухудшает его рост и развитие.
К тому же, теория расходится с реальностью.
Довольно часто, без видимых причин, новый ген активно действует только какое то время, потом вдруг «замолкает».
Но, предугадать это совершенно невозможно.
Хотя, последняя стадия пересадки нового гена в высший организм часто и провозглашается очень точной и тонкой, она довольно плохо разработана, и ей явно недостаёт точности и предсказуемости.
|
|
|
«Новый»ген может оказаться где угодно, рядом с любым геном или даже внутри него, мешая его функционированию и регуляции.
Если же «новичок» попадает в несчитываемые участки ДНК, , он может помешать регуляции работы целого блока генов.
Он также может заставить ктивно работать несчитываемые участки ДНК.
Часто ГИ не только использует информацию одного гена и помещает её за промотором другого гена, но также берёт кусочки других генов и других видов.
Хотя, весь процесс нацелен на улучшение воспроизводства и функционирования «нового» гена, он является вмешательством в ход нормальной жизнедеятельности клеток, последствия которого трудно предсказать.
В чём проблема генной инженерии?
ГИ — это наука из пробирки и, в основном, применяется для производства продуктов питания.
Ген, исследуемый в пробирке, может показать лишь, за что он отвечает и как ведёт себя именно в этой пробирке.
Он не расскажет нам о своей роли и поведении в организме, из которого мы его извлекли, или о том, как он поведёт себя там, куда мы намереваемся его пересадить.
Гены красного цвета, переселенные в цветки петунии, не просто вызвали изменение цвета лепестков, но и изменили рост корней и листьев растения.
Лосось, в клетки которого поместили ген
гормона роста, не только вырос слишком большого размера и слишком быстро, но и стал зелёным, а также, имел проблемы со здоровьем.
Это — непредсказуемые побочные эффекты, называемые, в научной терминологии, плейотропными (то есть, эффекты действия одного и того же гена на разные признаки).
Мы также очень мало знаем о том, что ген (или, в данном случае, любая из его цепочек ДНК) может вызвать или чему помешать, в зависимости от места проникновения в нового хозяина (растение или животное).
Это — открытые вопросы, касающиеся эффектов положения.
Также нет ответа и на вопросы о замолкании и неустойчивости гена.
Как мы можем быть уверены в том, что генетически модифицированное растение, употребляемое нами в пищу, не станет вдруг производить новые токсины и аллергены или не повысит уровень скрытых токсинов?
А, что же с пищевой ценностью?
И каково будет воздействие на окружающую среду и дикую природу?
Все эти вопросы — крайне важны, но ответа на них до сих пор нет.
Сложно предсказать как употребление генетически изменённых продуктов повлияет на организм через некоторое время, хотя бы потому, что для этого нужно вести наблюдения за несколькими поколениями людей, потребляющими такие продукты питания.
|
|
|
