Комбинированная фотография, показывающая клонированного флюоресцирующего щенка, трехмесячной гончей, под ультрафиолетовым светом (слева) и под обычной лампой, май 2009 года. Это представитель второго поколения генетически модифицированных собак в Ветеринарном колледже Сеульского национального университета, доказательство возможности передачи флюоресцирующих генов от матери к потомству. Флюоресцирующий ген был получен путем впрыскивание соответствующего белка, взятого из рыбок, в клетки собаки.
Все представители второго поколения.
Афганская борзая по кличке Снуппи — первая в мире клонированная собака, отдыхает во время фотосессии в Ветеринарном колледже Сеульского национального университета, 12 марта 2008 года. Южнокорейская биотехнологическая компания, созданная выходцами из учебного заведения, предлагает владельцам собак шанс на успешное клонирование их любимца за сумму порядка 140 тыс. долларов СШАС. Снуппи стал первой в мире собакой, для клонирования которой успешно применили метод «терапевтического клонирования» — перенос ядра соматической клетки с целью получения линий эмбриональных стволовых клеток с геномом исходной соматической клетки, позволяющую получать иммунологически совместимый клеточный материал.
Две трансгенные свиньи в ультрафиолетом изучении, так что видна зеленая флуоресценция, специальный белок-маркер. Свинарник в Харбине, на северо-востоке Китая, 26 декабря 2006 года. Это первые в Китае успешно генетически модифицированные свиньи.
Генетически созданная коралловая рыбка (Pterophyllum) светится в аквариуме во время научной конференции Taiwan International Aquarium Expo 2012 в Тайпее. Она считается первой в мире флюоресцирующей рыбкой, чей фиолетовый цвет виден без специальной лампы с «черным светом» (ультрафиолетовая лампа с минимальным видимым спектром излучения). Создатели рыбки — тайваньскаяAcademia Sinica, National Taiwan Ocean University и частная биотехнологическая компания Jy Lin.
Такие же рыбки, но в большом количестве.
Биолог помещает свою руку в ящик с самцами москитов Aedes aegypti на образовательной выставке, организованной в Бразилии британской биотехнологической компанией Oxitec, 5 марта 2015 года. Компания создала москитов «мужского пола», которые «запрограммированы» на уничтожение своего потомства после спаривания с дикими самками. Эти насекомые будут отпущены в дикую природу — так правительство Бразилии надеется уменьшить количество насекомых этого вида, которые являются разносчиками возбудителей лихорадки денге. Только за два месяца этого года в Бразилии этой лихорадкой заболели более 100 тыс. человек.
Ноори, клонированная кашмирская коза, «носительница» одноименной и чрезвычайно редкой шерсти, созданная в региональном университете. Для жителей Кашмира обработка шерсти всегда была основным бизнесом, но в последнее время он страдает под натиском дешевых подделок. Клонирование лучших представителей породы может поспособствовать увеличению популяции и снижению цены на оригинальную кашмирскую шерсть.
Пенг-пенг, ягненок, которого китайские учены клонировали, взяв за основу генетически модифицированную овцу с «хорошими жирами», обычно содержащимися в орехах, семенах, рыбе и зеленолистных овощах. Повсеместное разведение подобных овец могло бы сделать баранину чрезвычайно полезным мясом. Фотография сделана в марте 2012 года в лаборатории на востоке Китая.
Южнокорейский ученый Хван У Сок и его команда дарят представителям регионального правительства восьмерых клонированных койотов, принадлежащих к вымирающему виду — в надежде сохранить популяцию. Октябрь 2011 года. Хван У Сок, бывший профессор териогенологии и биотехнологии в Сеульском национальном университете, печально известен как автор серии поддельных экспериментов в области исследования стволовых клеток.
Генетически модифицированная собака Тагон и ее потомство, созданные в Ветеринарном колледже Сеульского национального университета, 2011 год. Южнокорейские ученые создали светящуюся собаку, которая может помочь в поиске лекарств от таких человеческих болезней, как Альцгеймер и Паркинсон. Тагон и все ее потомство содержат ген, вызывающий свечение в ультрафиолетовом излучении. Получение с пищей определенных веществ может «включать» и «выключать» это свечение, что дает ученым возможность экспериментировать на живом организме, получая быстрые, наглядные и однозначные результаты — это в разы ускоряет ход поиска новых лекарств для людей.
Ее светящаяся лапа.
Уже много лет в СМИ, на конференциях и встречах спорят сторонники и противники генетически модифицированных организмов. Интереснее всего наблюдать за дискуссиями, в которых принимают участие люди, которые едва получили среднее образование, и которые стараются убедить всех остальных, что, дескать, употребив в пищу генетически модифицированный томат, человек или его дети изменятся и внешне, и внутренне. Итогом подобных дискуссий является запугивание людей с последующим креплением ярлычков «Не содержит ГМО» к пачкам с солью и бутылкам с минеральной водой.
В то же время, ученые, квалифицированные специалисты стараются доказать, что большинство ГМО абсолютно безопасны, и проблемы, если и могут быть, вовсе не в том, что у человека что-то такое вырастет, или, наоборот, отпадет. Ну, а пока идут все эти споры, количество генетически-модифицированных организмов вокруг нас постоянно увеличивается. И среди них есть весьма интересные виды.
Яблоки, которые не темнеют в местах среза
Все мы знаем, что мякоть яблока, начинающая контактировать с воздухом, темнеет. Это происходит из-за того, что в яблоке есть тирозиназа, на воздухе катализирующая реакцию железосодержащих полифенолов. Если на срез обычного яблока капнуть лимонной кислоты, то темнеть срез не будет, поскольку лимонная кислота — один из сильнейших антиоксидантов.
Не так давно биотехнологическая компания Okaganan Specialty Fruits Inc. вывела новый сорт ГМ-яблок, в которых фермент полифенола оксидазы просто «выключен». Как результат — не образуется меланин при взаимодействии с кислородом.
Плюс ко всему, эти же ученые создали яблоки без косточек и пленок, которые располагаются рядом с косточками.
Помидоры с противовоспалительным и антираковым действием
Такие помидоры, созданные стараниями исследовательского центра John Innes, имеют фиолетовую окраску. Специалисты, которые создавали эти помидоры, хотели добиться высокого содержания антоцианов в конечном плоде. Этот пигмент, по мнению некоторых онкологов, имеют противовоспалительный антираковый эффект. При этом антоциан был добавлен путем добавления в ДНК помидора гена из ДНК львиного зева, растения, в тканях которого много антоциана.
После проведения соответствующих исследований на мышах проявился интересный результат — снизилось еще и количество склеротических явлений, которое проявилось в виде снижения количества бляшек в сосудах грызунов. У антоцианов есть еще и противогрибковое действие, что позволяет «заморозить» развитие плесневых грибков.
Сверхсладкие плоды
Здесь уже проявили себя российские ученые из Института биоорганической химии (ИБХ). Еще в конце 90-х годов ученые научились вставлять в ДНК растений ген из ДНК западноафриканского растения тауматококкуса. Оказалось, что этот ген отвечает за производство белка тауматина II, который слаще обычного сахара во много тысяч раз.
Ученые смогли добавить ген тауматококкуса в землянику, груши, яблоки и даже помидоры. В итоге плоды стали гораздо более сладкими, а в случае с земляникой еще и проявилось другое свойство нового гена — устойчивость к «бичу земляники» — серой гнили.
Витаминизированный рис
Создатели нового сорта риса добавили в ДНК растения ген кукурузы и ген почвенной бактерии Erwinia uredovora. Как результат, новый сорт риса содержит большое количество витамина А. Примерно в 150 граммах такого риса — суточная норма витамина А для взрослого человека.
По мнению ученых, ГМ-рис сможет обеспечить «витамиинизацию» широких масс населения, при условии, конечно. что сорт будет разрешен в различных странах. А разрешения добиться не так и просто.
Молоко без кишечной палочки
По данным ВОЗ, в год более 1,8 миллиона детей умирают из-за отравлений, вызванных, преимущественно, кишечной палочной Escherichia coli. При этом большая часть летальных случаев из этих 1,8 миллиона — последствие докармливание детишек коровьим или козьим молоком.
В молоке человека много фермента лизоцима, который разрушительно действует на стенки бактерий. Идея ученых в том, чтобыб увеличить количество этого фермента в молоке коз. В итоге ученые из США создали ГМ-коз, которые вырабатывают молоко с высоким содержанием лизоцима.
Пока что апробация нового молока проводилась только на животных (свиньях), и результаты показали, что у животных, пивших молоко с лизоцимом, случалось гораздо меньше кишечных расстройств.
В принципе, точка в дискуссии «ГМО — это хорошо или плохо» еще не поставлена. Ученые проводят исследования, обыватели обсуждают результаты этих исследований. Как бы там ни было, нужно смириться с тем, что ГМО уже давно среди нас, и этот процесс необратим.
По материалам «Чердак», Ирина Якутенко.
как они изменят наш мир
Генная инженерия готова работать во благо сельского хозяйства, но почему же мы до сих пор не едим мясо генномодифицированных коров и свиней.
Споры о ГМО не утихают во всем мире, но пока речь чаще всего идет о растительном мире. Наука же готова выпускать в свет и представителей фауны с подредактированным геномом, и это обещает настоящую революцию в сельском хозяйстве и здравоохранении. Готов ли мир такому повороту и каковы реальные перспективы, рассуждают эксперты, мнения которых собрал BBC.
Модифицировать чтобы уничтожить
Первое вмешательство в естественный процесс произвели еще в 1950-е годы американские ученые Рэймонд Бушлэнд (Raymond Bushland) и Эдвард Книплинг (Edward Knipling). Насекомые-паразиты под названием мясные мухи стали настоящим бедствием для сельского хозяйства США, от переносимых ими инфекций повально гибли сельскохозяйственные животные, фермеры несли огромные потери.
Ученые поступили очень просто, они отловили большое количество мух и стерилизовали их при помощи рентгеновских лучей, после чего выпустили обратно в природу. Потомки самцов из этой партии и самок, не подвергшихся обработке, рождались сразу стерильными. Так ученые резко остановили рост популяции паразитов.
Сегодня эта технология получила название техники стерилизации насекомых (sterile insect technique — SIT) и используется уже достаточно широко. Но компании, занимающиеся биотехнологиями, пошли еще дальше.
Например, британская компания Oxitec взялась за комара вида Aedes aegypti, он известен тем, что является переносчиком вируса, вызывающего опаснейшую лихорадку денге, от которой до сих пор не существует вакцины.Специалисты сумели модифицировать геном насекомого, внедрив в него ген, вызывающий довольно быстрый летальный исход. При этом в лаборатории они могли оставлять насекомых в живых, добавляя в их питание определенные антибиотики.
После этого самцы выпускались в живую природу, где спаривались с самками, передавая «летальный ген» потомкам, которые, в свою очередь, умирали в раннем возрасте, не получив антибиотиков. Ученые уверены, что постепенно полностью уничтожат популяцию опасных насекомых. Заодно они, кстати, подредактировали геном комара так, чтобы ГМ-особи светились в темноте и можно было проводить мониторинг их распространения от поколения к поколению.
К чему приведет вмешательство
Пока компания Oxitec активно проводит испытания своих технологий, причем довольно успешные, не утихает и критика, направленная на их методы.
К примеру защитник природы Дана Перлз (Dana Perls) в интервью BBC обратила внимание не только на отсутствие должного мониторинга последствий использований технологий, но и указала на важную деталь. По ее словам, в случае с трансгенными растениями мы всегда говорим об улучшении генома, о новых преимуществах для организма, которые природа будет стремиться закрепить. В случае же с насекомыми получается, что мы даем организмам, наоборот, уязвимость, невозможность размножаться. То есть наше вмешательство в дела природы явно носит иной характер.
Биолог Мэттью Миллер (Matthew Miller) также выражает опасения против подобного «геноцида» конкретных видов, заявляя, что неизвестно, каким образом это повлияет на целостную экосистему, к каким непрогнозируемым последствиям приведет в перспективе. И кое-какие из этих последствий видны даже сейчас. Ученый заметил, что по мере уничтожения комара, переносящего вирус лихорадки денге, расширяется популяция другого вида комаров, азиатских тигровых (Aedes albopictus). А эти насекомые переносят другую опасную болезнь — вирус лихорадки чикунгунья.
Модифицировать чтобы съесть
Еще одно быстро развивающееся направление в генной инженерии связано с сельским хозяйством. Получить больше продукта меньшими усилиями.
Здесь можно отметить, например, усилия американских ученых, работающих с геномом лосося. Они взяли ген, отвечающий за гормон роста, у тихоокеанского лосося чавыча и внедрили его в геном атлантического лосося. В итоге, рыба начала расти не только весной и осенью, как раньше, а круглый год. И вместе обычных трех лет достигала размеров, необходимых для продажи, за 16-18 месяцев. Можно подсчитать, насколько это выгоднее для продавцов.
При этом заявка компании AquaBounty на разрешение продавать генномодифицированного лосося ходила по инстанциям много лет, в 2012 году американские контролирующие органы-таки признали, что не видят никакого вреда от такой продукции. В 2015 году ГМ-лосось, скорее всего, окажется в магазинах. При этом более 1,8 млн граждан США уже подписали петицию против продажи такой рыбы и заявили, что не собираются ее покупать. Так же сделали и многие американские ретейлеры.
Критика компании основывается и на все том же опасении, что генетически измененный вид может непрогнозируемо повлиять на экосистему, если такой лосось окажется в естественной среде вместо искусственных водоемов компании. На что специалисты компании отвечают, что их лосось на всякий случай специально «спроектирован» стерильным.
Специалисты намерены в будущем также использовать генную инженерию, чтобы защитить морских животных от различных болезней, чем опять же обеспечить эффективность их воспроизводства.
Споры и сомнения
На самом деле, генная инженерия сейчас достигла уже очень высокого уровня развития. В лабораториях ученые ловко изменяют геном мышей, если нужно проверить какую-то гипотезу о работе мозга, воздействии нового лекарства и так далее.
Очевидно, что при таком уровне генной инженерии ученые через пару лет экспериментов могли бы представить нам коров и свиней версии 2.0. Так что не происходит это, по большей части, из-за общественного мнения. Когда даже на пачке соли можно встретить фразу «не содержит ГМО», выйти на рынок с генномодифицированной коровой — это уже определенный подвиг. Так что если подобные исследования и ведутся, то вряд ли мы что-то узнаем об этом в ближайшее время. С другой стороны, может это даст ученым шанс проверить и перепроверить все последствия собственного вмешательства в природу.
Флуоресцирующий птенец
На изображении — два куриных птенца. У того, что слева, флуоресцентный белок, поэтому у него под действием ультрафиолета светятся клюв и лапки. Правительство Великобритании поддержало работы по выведению таких птенцов с целью борьбы с птичьим гриппом. Только в 2015 году от этого заболевания в США погибли более 48 миллионов кур и индеек. Излучение позволяет ученым Кембриджского и Эдинбургского университетов отличить обычных птиц от генномодифицированных, в организме которых тормозится размножение и активность вируса птичьего гриппа. Модифицированные куры оказались менее восприимчивыми и к другим видам инфекции. Ученые обещают, что не всех генетически измененных животных будущего сделают светящимися.
Светящаяся кошка
Американские ученые из частной клиники Мейо в Рочестере использовали кошек для борьбы со СПИДом. В исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Nature Methods, авторы использовали гены обезьян, которые блокировали FIV (Feline Immunodeficiency Virus, вируса кошачьего иммунодефицита) — аналог ВИЧ (Human Immunodeficiency Virus, вируса человеческого иммунодефицита). Модифицированным кошкам внедряли гены медузы Aequorea victoria, из-за которых животные светились. Тесты на клетках, полученных от необычных кошек, демонстрировали устойчивость к FIV. Пути распространения, проявление, течение и последствия воздействия этого вируса на организмы кошек и человека схожи, однако кошки редко умирают от FIV. Этот вирус безвреден для человека, как и ВИЧ — для кошек. Ученые оптимистично настроены и надеются бороться с FIV (а значит — и с ВИЧ: ДНК людей и кошек совпадают примерно на 90 процентов) при помощи генной терапии.
Трансгенные свиньи
Ученые из Тайваньского национального университета вырастили светящихся в темноте зеленым светом трансгенных свиней. Исследователи утверждают, что в отличие от других ученых им впервые удалось вырастить животных, внутренние органы которых (в частности, сердце) тоже светятся. При дневном свете у свиней глаза, зубы и кожа имеют зеленоватый оттенок. Как и кошкам, животным ввели генетический материал медуз. Специалисты полагают, что такие свиньи стимулируют исследования стволовых клеток и помогут с изучением заболеваний человека. По словам ученых, кроме того, что животные светятся в темноте, они ничем не отличаются от обычных свиней.
Микросвинки
Пекинский институт геномики изначально создал микросвиней для исследований заболеваний человека. Теперь ученые собираются продавать свинок, размеры которых не превышают габаритов небольшой собаки, по 1,6 тысячи долларов за особь. Такой поросенок весом не более 15 килограммов может стать отличным домашним питомцем. Предки микросвинок были как минимум в три раза тяжелее. Китайские ученые в сотрудничестве с европейскими коллегами выключили часть генов, ответственных за рост организма. Впрочем, не все ученые согласны с тем, что трансгенные свинки имеют право становиться домашними животными. По их мнению, это может негативно сказаться на восприятии в обществе генетики и трансгенных продуктов.
Собаки Геркулес (слева) и Тяньгоу
Ученые из Гуанчжоу вывели собак со сверхмощной мускулатурой. Генетики удалили у подопытных биглей ген, отвечающий за выработку миостатина — белка, подавляющего рост и дифференцировку мышечной ткани. Его блокирование приводит к значительному увеличению сухой мышечной массы с практически полным отсутствием жировой ткани. В результате у собак в два раза более мощная мускулатура, чем у их сородичей, и они более выносливы. Ученые собираются использовать собак для исследований появления и протекания болезни Альцгеймера.
Большая Венди
В отличие от Геркулеса и Тяньгоу, мышечная масса уиппета по кличке Большая Венди обусловлена природной генетической мутацией, также связанной с выработкой миостатина. Масса собаки-халка превышает 27 килограммов — в два раза больше нормы, однако размеры головы, сердца, легких и ног этого уиппета такие же, как у обычных представителей этой породы.
Мускулистая собака породы грейхаунд по кличке Салли
Бельгийская голубая корова
Бельгийская голубая корова выводилась селекционерами в период с 1920-го до 1950 года. Ученые и фермеры отдавали предпочтение животным с большой мышечной массой, а не тем, которые давали много молока. Быки этой породы могут иметь массу более 1,3 тонны и достигать 1,5 метра в высоту. Мышцы у таких животных появляются на шестой неделе от рождения и дают на выходе до 80 процентов больше мяса по сравнению с обычными коровами. У бельгийских голубых также наблюдаются мутации, связанные с выработкой миостатина.
Флуоресцирующая тернеция GloFish
Компания GloFish продает разноцветных светящихся рыбок. Зеленые содержат ген медузы Aequorea Victoria, а красные — коралла рода Discosoma. Рыбки с двумя генами имеют желтый цвет. Компания запатентовала свой бренд, а ее рыбки стали первыми общедоступными генномодифицированными домашними питомцами.
Флуоресцирующие мыши
Конечно, не обошлось и без мышей. На фото особи со светящимися зеленым хвостами, ушами, глазами, носами и лапками. Этим животным ввели флуоресцентный ген GFP, впервые выделенный из ДНК морской медузы в 1994 году. За это в 2008 году ученым Мартину Чалфи, Осаму Симомуре и Роджеру Тьсену присудили Нобелевскую премию по химии.
via
Трансгенные животные давно покинули пределы лабораторий и постепенно приходят к нам в дом. Ученым эти животные помогают находить противоядия против ВИЧ и птичьего гриппа, сельскому хозяйству — увеличивать прирост мышечной массы, а людям — получать забавных зверушек.
Кому и зачем нужны флуоресцирующие сердца трансгенных свиней, кошачий СПИД и собаки-халки — рассказывает эта статья.
На изображении — два куриных птенца. У того, что слева, флуоресцентный белок, поэтому у него под действием ультрафиолета светятся клюв и лапки. Правительство Великобритании поддержало работы по выведению таких птенцов с целью борьбы с птичьим гриппом.
Только в 2015 году от этого заболевания в США погибли более 48 миллионов кур и индеек. Излучение позволяет ученым Кембриджского и Эдинбургского университетов отличить обычных птиц от генномодифицированных, в организме которых тормозится размножение и активность вируса птичьего гриппа.
Модифицированные куры оказались менее восприимчивыми и к другим видам инфекции. Ученые обещают, что не всех генетически измененных животных будущего сделают светящимися.
Американские ученые из частной клиники Мейо в Рочестере использовали кошек для борьбы со СПИДом. В исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Nature Methods, авторы использовали гены обезьян, которые блокировали FIV (Feline Immunodeficiency Virus, вируса кошачьего иммунодефицита) — аналог ВИЧ (Human Immunodeficiency Virus, вируса человеческого иммунодефицита).
Модифицированным кошкам внедряли гены медузы Aequorea victoria, из-за которых животные светились. Тесты на клетках, полученных от необычных кошек, демонстрировали устойчивость к FIV. Пути распространения, проявление, течение и последствия воздействия этого вируса на организмы кошек и человека схожи, однако кошки редко умирают от FIV.
Этот вирус безвреден для человека, как и ВИЧ — для кошек. Ученые оптимистично настроены и надеются бороться с FIV (а значит — и с ВИЧ: ДНК людей и кошек совпадают примерно на 90 процентов) при помощи генной терапии.
Ученые из Тайваньского национального университета вырастили светящихся в темноте зеленым светом трансгенных свиней.
Исследователи утверждают, что в отличие от других ученых им впервые удалось вырастить животных, внутренние органы которых (в частности, сердце) тоже светятся. При дневном свете у свиней глаза, зубы и кожа имеют зеленоватый оттенок.
Как и кошкам, животным ввели генетический материал медуз. Специалисты полагают, что такие свиньи стимулируют исследования стволовых клеток и помогут с изучением заболеваний человека. По словам ученых, кроме того, что животные светятся в темноте, они ничем не отличаются от обычных свиней.
Пекинский институт геномики изначально создал микросвиней для исследований заболеваний человека. Теперь ученые собираются продавать свинок, размеры которых не превышают габаритов небольшой собаки, по 1,6 тысячи долларов за особь.
Такой поросенок весом не более 15 килограммов может стать отличным домашним питомцем. Предки микросвинок были как минимум в три раза тяжелее. Китайские ученые в сотрудничестве с европейскими коллегами выключили часть генов, ответственных за рост организма.
Впрочем, не все ученые согласны с тем, что трансгенные свинки имеют право становиться домашними животными. По их мнению, это может негативно сказаться на восприятии в обществе генетики и трансгенных продуктов.
Ученые из Гуанчжоу вывели собак со сверхмощной мускулатурой. Генетики удалили у подопытных биглей ген, отвечающий за выработку миостатина — белка, подавляющего рост и дифференцировку мышечной ткани.
Его блокирование приводит к значительному увеличению сухой мышечной массы с практически полным отсутствием жировой ткани.
В результате у собак в два раза более мощная мускулатура, чем у их сородичей, и они более выносливы. Ученые собираются использовать собак для исследований появления и протекания болезни Альцгеймера.
Бельгийская голубая корова выводилась селекционерами в период с 1920-го до 1950 года. Ученые и фермеры отдавали предпочтение животным с большой мышечной массой, а не тем, которые давали много молока.
Быки этой породы могут иметь массу более 1,3 тонны и достигать 1,5 метра в высоту. Мышцы у таких животных появляются на шестой неделе от рождения и дают на выходе до 80 процентов больше мяса по сравнению с обычными коровами. У бельгийских голубых также наблюдаются мутации, связанные с выработкой миостатина.
Компания GloFish продает разноцветных светящихся рыбок. Зеленые содержат ген медузы Aequorea Victoria, а красные — коралла рода Discosoma. Рыбки с двумя генами имеют желтый цвет. Компания запатентовала свой бренд, а ее рыбки стали первыми общедоступными генномодифицированными домашними питомцами.
Конечно, не обошлось и без мышей. На фото особи со светящимися зеленым хвостами, ушами, глазами, носами и лапками.
Этим животным ввели флуоресцентный ген GFP, впервые выделенный из ДНК морской медузы в 1994 году. За это в 2008 году ученым Мартину Чалфи, Осаму Симомуре и Роджеру Тьсену присудили Нобелевскую премию по химии.
На самом деле примеры из этой подборки заслуживают даже большего вашего внимания, ведь в некоторых случаях используются технологии и методики, которые можно расценить неэтичными. Во время подобных экспериментов зверей травмируют или даже убивают, а еще такие исследования предположительно могут нанести большой урон окружающей среде.
10. Японские ученые создали курицу, которая откладывает яйца, помогающие в борьбе с раком
Фото: bigthink.com
Японские исследователи вывели новый вид куриц, которые откладывают практически золотые яйца. На самом деле эти яйца золотые разве что в метафорическом смысле, но их ценностью сложно пренебречь. В этих яйцах содержится большое количество вещества под названием интерферон бета – белка, который борется с раком, гепатитами и рассеянным склерозом.
Чтобы создать такие яйца, ученые из Биомедицинского исследовательского института Национального института передовых промышленных наук и технологий Японии впервые ввели интерферон бета в клетки зародышей петухов. После этого измененных петушков свели с обычными курицами, и появилось потомство нового образца. Затем после смены 2 поколений генномодицифированных птиц курицы начали откладывать яйца с повышенным содержанием интерферона бета.
Этот протеин содержится в белках яиц, и выглядят они более мутными, чем обычные белки. Цена одного такого яйца колеблется между 535 995 и 2,6 миллиона долларов! Вот уж точно на вес золота.
9. Ученые создали генетически модифицированных муравьев, чтобы понять, почему эти насекомые – настолько социальные создания
По отдельности муравьев модифицировать непросто. Их яйца в таком случае более чувствительные, уязвимые, и за ними должны ухаживать рабочие муравьи, иначе кладка просто не выживет. Иронично, что эта же проблема – главная причина, почему ученые вообще занялись генной модификацией муравьев. Главный интерес исследователей – лучше разобраться в социальном устройстве муравьиного общества. Биологи уже давно поражаются тому, как этим насекомым удается добиваться такого высокого уровня согласованности и взаимодействовать настолько эффективно.
Именно поэтому эксперты и занялись экспериментами и в итоге нашли ответ на свои вопросы. Как оказалось, муравьи взаимодействуют так успешно и согласовано благодаря своему обонянию. Если у одного конкретного муравья не будет развито чувство обоняния, или у него будут мутировавшие железы, вырабатывающие запахи, он просто не сможет стать полноценным членом своего муравьиного сообщества.
Биологи из Рокфеллеровского университета (The Rockefeller University) для своих экспериментов выбрали муравьев вида Ooceraea biroi. В отличие от других насекомых, у этих муравьев нет своей матки (или королевы). Вместо этого каждый муравей откладывает яйца, производя на свет практически собственных клонов. Это стало одной из причин, по которой биологи выбрали именно Ooceraea biroi, ведь в таком случае генномодифицированный муравей всегда будет откладывать генномодицифированные яйца.
Ученым удалось изменить муравьиный ген, связанный с нервом, отвечающим за распознавание запахов с помощью усиковой ямки. После 10 000 попыток исследователи смогли создать муравьев, которые от рождения плохо различали запахи. В итоге эти насекомые перестали бегать по феромонным дорожкам своих сородичей и стали одиночками без конкретных целей и согласованности действий, что и пролило свет на вопросы энтомологов.
8. Китайские ученые создали сверхмускулистых собак
Фото: The Independent
Китайские ученые генетически модифицировали биглей, чтобы новые собаки стали сильнее, быстрее и более мускулистыми, чем обычные представители этой породы. Ученые уверены, что их собаки-мутанты станут отличными помощниками на охоте и могут сослужить прекрасную службу для военных или полицейских.
Исследователи создали этих мускулистых биглей, лишив их гена миостатина. Подобная мутация иногда происходит естественным образом у таких пород, как уиппет. Кстати, самая сильная и мускулистая собака в мире по кличке Венди (Wendy) – как раз представительница породы уиппет. Ученые уже раньше изменяли ген, в котором закодирован миостатин, у других животных, например, у лабораторных мышей. Тогда получившееся животное даже прозвали «могущественной мышью» за ее силу и мускулистость.
Китайские ученые говорят, что изначально они не собирались создавать именно мускулистых собак. Они просто хотели модифицировать этих животных, чтобы получить подопытного зверька с такими человеческими заболеваниями, как дрожательный паралич и мышечная дистрофия. Собаки-мутанты с этими болезнями по задумке должны помочь нам понять, как возникают упомянутые недуги у людей, и как с ними справиться.
7. Ученые создают комаров-мутантов, чтобы убивать обычных комаров
Британская биотехнологическая компания Oxitec создала генномодифицированных комаров (самцов), чтобы во время спаривания со здоровыми самками они передавали потомству смертельно опасные гены. Эти гены в результате приводят к смерти потомства еще в стадии личинки. Таким продуманным способом ученые хотят уничтожить целые популяции комаров и ограничить распространение опасных заболеваний, которые переносят именно комары.
На сегодняшний день компания Oxitec нацелена на генную модификацию тропических комаров, которые переносят лихорадку денге. Они пока что не стали работать с комарами, которые переносят малярию, потому что эту заразу передает сразу несколько видов комаров. Зато лихорадкой денге можно заразиться от укуса одного конкретного подвида москитов, что намного облегчило работу ученых.
Своих первых комаров-мутантов лаборатория Oxitec выпустила на волю еще в 2009 году в районе Каймановых островов, а после этого эксперимент был повторен в Малайзии и Бразилии. Бразильское правительство в результате даже построило специальные учреждения по разведению миллионов генномодифицированных комаров, чтобы побороть заболевание на своей территории. Местные экологи протестовали против подобной практики, потому что их беспокоит возникновение непредвиденных и очень опасных последствий исчезновения популяции одного из звеньев пищевой цепочки.
В будущем компания Oxitec планирует привезти своих комаров-мутантов и в США. Ученые собирались провести свои испытания на архипелаге Флорида-Кис (Florida Keys), но этот проект не был воплощен в реальность из-за активных протестов местных жителей. Власти острова Ки-Уэст (Key West) даже выпустили официальный запрет на выпуск модифицированных москитов, пока британские ученые не предъявят доклад о том, как новый вид комаров может повлиять на местную окружающую среду.
Тем временем правление Oxitec подало запрос на выдачу патента и отправило заявку на разрешение выпускать своих комаров на территории США в Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов.
6. Ученые создали светящуюся в темноте кошку, чтобы найти лекарство от ВИЧ-инфекции
Фото: Live Science
Иметь дома кошку, которая светится в темноте, — это, наверное, круто, но ученые создали таких животных далеко не для забавы, а чтобы победить ВИЧ. Кошек выбрали по той простой причине, что эти животные тоже страдают от вируса иммунодефицита, но своего, кошачьего типа.
Вирус иммунодефицита человека и кошек действует примерно одинаково. В обоих случаях снижается уровень Т-лимфоцитов, которые обычно борются с инфекциями. ВИЧ и кошачий вирус иммунодефицита приводят к СПИДу, который в итоге убивает больного за считанные годы, если пренебрегать терапией.
В начале своего исследования ВИЧ-инфекции ученые открыли протеин, который успешно противостоит вирусу иммунодефицита, и этот протеин встречается в крови макак-резусов (вид мартышек). Чтобы ввести этот протеин кошкам, ученым было необходимо прибегнуть к сложному методу генной модификации, который мог и вовсе не сработать. Поэтому исследователи решили использовать и гены медуз, отвечающие за биолюминесценцию. Если кошка светится в темноте, это значит, что генная модификация прошла успешно.
Пока что ученые заняты поиском избавления только от ВИЧ-инфекции, но теоретически кошки в будущем тоже смогут получить выгоду от всех этих испытаний. Каждый год от СПИДа умирает несколько миллионов кошек, а если исследователи разберутся с лечением от него людей, то не исключено, что они смогут помочь и братьям нашим меньшим.
5. Канадские ученые собираются создать морозостойких и невосприимчивых к болезням пчел
Пчелы крайне важны для экономики Канады. Они опыляют сотни видов местных растений и помогают фермерам. Пчелы – это также источник меда и пчелиного воска. Однако в последнее время численность популяции канадских пчел очень сильно сократилась из-за суровых зим и из-за расплодившихся паразитических клещей варроа, которые передают пчелам смертельно опасные заболевания. По оценкам экспертов ежегодно умирает около четверти всех канадских пчел.
Сегодня канадские фермеры вынуждены импортировать пчел из США. Однако специалисты опасаются, что скоро кто-то начнет завозить в Канаду и агрессивный вид африканизированных пчел, которых в народе даже называют пчелами-убийцами. Чтобы справиться со всеми этими проблемами ученые из Университета Британской Колумбии собираются создать генномодифицированных пчел, которые будут обладать иммунитетом к распространенным заболеваниям и смогут переносить канадские холода.
4. Ученые создают обезьян-мутантов, чтобы лучше понять природу психических расстройств у людей
Исключительно в научных целях люди начали работать над созданием обезьян с аутизмом и шизофренией. Мартышки и макаки оказались самыми подходящими для этих экспериментов приматами, поскольку те же шимпанзе слишком крупные, и их сложнее содержать.
Вдобавок по правилам если шимпанзе был использован в научных экспериментах, это животное по окончании исследования должно быть отправлено в дорогостоящий приют. Других животных после завершения экспериментов обычно усыпляют, и это намного удобнее.
Научным руководителем нынешнего исследования является профессор Гопин Фэн (Guoping Feng), глава курса по нейронауке в Массачусетском технологическом институте (Massachusetts Institute of Technology). В своей новой работе по созданию больных обезьян он использует метод генной модификации под названием CRISPR. Фэн часто ездит в Китай для проведения экспериментов, потому что в США подобные испытания стоили бы намного дороже и привлекли бы слишком много нежелательного внимания зоозащитных организаций.
3. Ученые создали жука с третьим функциональным глазом
Фото: sciencealеrt.com
Исследователи из Индианского университета (Indiana University) создали жука с тремя глазами. И да, третий глаз работает! Это исследование стало продолжением эксперимента по генным модификациям, в ходе которого ученые создали жука-мутанта с третьим глазом совершенно случайно. Новый глаз у этого насекомого находится в центре головы прямо между 2 обычных глаз.
Первоначально ученые попробовали деактивировать ген, отвечающий за формирование головы жука. В результате выведенный жук утратил свои рожки и вместо них отрастил дополнительный глаз. Это очень удивило исследователей, потому что такие сложные части тела и органы, как глаза, мозг, крылья и панцирь обычно развиваются при участии сразу нескольких генов.
Во втором исследовании ученые провели эксперименты над двумя видами скарабейских жуков и предприняли уже целенаправленную попытку создать насекомое без рога и с тремя глазами. После всех манипуляций с генами у новых особей вырастали либо совсем маленькие рожки, либо их вовсе не было. Во всех случаях у насекомого развивался третий глаз.
Ученые полагают, что этот эксперимент позволит нам понять процесс формирования органов и их функциональности. Новая техника генной модификации предположительно может помочь выращивать искусственные органы в лабораторных условиях.
2. Вьетнамские ученые создали золотых морских коньков
Фото: trendhunter.com
Исследователи из Национального университета Вьетнама создали золотого (буквально) морского конька, который заодно стал первым генномодифицированным животным в стране. Ученые вывели этот вид для того, чтобы испытать на нем работу генной пушки, изобретенной руководителем исследования, профессором Фан Ким Нгоком (Phan Kim Ngoc). Нгок работал над этой технологией последние 3 года, и его предыдущие 20 попыток всякий раз оказывались безуспешными.
Ранее команда профессора Нгока проводила эксперименты и на других животных, но морские коньки оказались самыми подходящими испытуемыми. Чтобы создать генномодифицированных морских коньков, ученые выделили из медузы ген зелёного флуоресцентного белка и смешали его с золотом. Затем ученые ввели это соединение в яйца морских коньков. В результате на свет появилось 108 морских коньков, сверкающих, как позолоченные фигурки.
По мнению вьетнамских исследователей, эту технологию можно будет использовать для создания улучшенных животных-мутантов, которые потом будут приносить пользу людям. Ученые полагают, что их технология будет полезна и для модификации человеческих генов и поможет заменять плохие гены здоровыми генами. Сейчас эта команда исследователей занимается уже другим проектом – экспериментирует с мышиными клетками для создания инсулина, который сможет помочь людям, страдающим от диабета.
1. Китайские ученые создали миниатюрную свинку в качестве вторичного продукта для своего исследования
Фото: The Guardian
Исследователи из Пекинского института геномики были и сами удивлены результатам своей работы, когда они с помощью технологии генной модификации вырастили маленьких свинок, подходящих для продажи в качестве питомцев. Вообще миниатюрные свинки – это не такая уж и сенсация в мире выведения новых пород животных. Такие свиньи существуют уже много лет, хотя обычно они никак не связаны с генетическими исследованиями.
Первоначально специалисты экспериментировали над простыми свиньями, скрещивали их с носителями нужных качеств и держали их на строгой диете. Нечестные продавцы нередко выдавали маленьких поросят за взрослых карликовых свиней, и в итоге эти со временем заметно подросшие питомцы оказывались брошенными, в лучшем случае попадая в приюты, где их усыпляли.
Работая над технологией генной модификации, китайские исследователи не планировали создавать миниатюрных свиней для продажи в качестве питомцев. Они вывели карликовых свинок для совсем других целей – чтобы экспериментировать на них для изучения стволовых клеток. Однако в какой-то момент ученые решили продать несколько свинок, чтобы покрыть часть затрат, связанных с их работой. Пекинский институт геномики планирует продавать этих карликовых свиней по 10 000 китайских юаней за животное, то есть почти за 1450 долларов.
Вокруг продажи этих лабораторных свинок возникла горячая дискуссия. По мнению одной стороны, генная модификация намного милосерднее, чем скрещивание и голод, при помощи которых выводят обычных карликовых свинок уже долгое время. Противники этой распродажи переживают, что генная модификация может быть связана с болезненными процедурами и обладает непредвиденными последствиями для здоровья свиней-мутантов.
Генетически модифицированные растения сегодня выращивают на 175 миллионах гектаров по всему миру (13% всех возделываемых площадей). Появляются они и в Европе: с апреля 2015 года в ЕС разрешил ввоз и продажу 17 типов ГМО.
Скоро наступит черед животных? Хотя опыты в области животной генной инженерии проводятся с 1980-х годов, пока что все еще находится на стадии исследований. Как бы то ни было, сейчас появляется все больше примеров конкретного применения полученных знаний. Рушатся последние технологические барьеры, которые не давали человеку испробовать любые возможные сочетания генов.
Процесс сродни селекции
Человек меняет гены животных на протяжение столетий. «Мы всего лишь называли эту практику селекцией», — объясняет генетик Марк Вестхузин. Если несколько поколений скрещивать одну породу собак с другой, в результате получится генетический коктейль, который природа вряд ли бы смешала сама — это болонка.
Новые генетические инструменты позволяют сделать изменения точнее и быстрее. «Мы меняем черты более точечным образом: мы можем точно сказать, что создаем», — объясняет Элисон Ван Эрнам, специалист по геному и биотехнологиям из Калифорнийского университета.
Первым животным, чей геном подвергся изменениям в лабораторных условиях, стала мышь. В 1982 году ученым удалось создать мышь, организм которой выделял значительное количество гормонов роста. И та достигла размеров небольшой крысы.
Лечение трансгенным молоком
Животное выросло вдвое больше нормальных размеров? Этой научной находке есть чем заинтересовать сельское хозяйство. Лосось размером вдвое больше нормы уже был выведен (коммерческое название AquAdvantage) и может стать первой генетически модифицированной рыбой, которую будут продавать для употребления в пищу. Компания ждет лишь отмашки американских властей.
Кроме того, животные могут получить иммунитет от эпидемий. Так, например, британские генетики вывели курицу, которой не страшен птичий грипп. В Бразилии генетически модифицированных комаров используют для борьбы с лихорадкой денге.
Что еще интереснее, молоко трансгенных животных таит в себе безграничные возможности. Коров уже меняли для получения материнского и гипоаллергенного молока (для тех, у кого имеется непереносимость лактозы). В будущем же можно будет получить молоко с человеческими антителами для борьбы с меланомой. Американская компания GTC Biotherapeutics вывела коз, чье молоко содержит антитромботические вещества: получивший название ATryn предотвращает возникновение кровяных сгустков.
Вариантов скрещивания генов существует множество, и некоторые из них весьма необычны: после испытания на козах бактерии изменили для выработки паутины. Этот материал (считается самым прочным в мире) позволил бы создать сверхэффективные пуленепробиваемые жилеты и медицинские ткани.
Рыбам-зебрам же досталась ДНК светящейся медузы. Цель эксперимента: заставить их светиться в присутствии определенных токсинов для выявления загрязнения воды.
Как бы то ни было, GloFish снискали больше успеха в аквариумах американцев, став первым генетически модифицированным домашним животным.
Генетические «скальпели»
Ученые продвигаются все дальше и дальше в расшифровке генома. Речь идет о понимании того, как тот или иной ген определяет характеристики вида. Прогресс в генетике ускорился еще больше с обнаружением новых эффективных инструментов, в первую очередь Cas9.
Техника Cas9 была «случайно» открыта учеными Эмманюэль Шарпантье и Дженнифер Дудной в ходе опытов на вирусах. Если не вдаваться в подробности, она позволяет найти определенный участок ДНК и вырезать его. При добавлении другого материала она также дает возможность заменить его иным участком ДНК.
По словам Дженнифер Дудны, все это стало большим шагом вперед:
«Если в прошлом технологии были подобны кузнечному молоту, сейчас мы работаем с геномом молекулярными скальпелями».
Возрождение мамонтов и динозавров
Имея на руках подобные технологии, некоторые ученые собираются возродить исчезнувшие виды или даже создать новые.
В теории ученые уже понимают, как можно было бы вернуть к жизни исчезнувшего 10 тысяч лет назад шерстистого мамонта: благодаря найденным во льдах тканям и кусочкам зубов им удалось практически полностью воссоздать его геном. Остается лишь изменить гены слона или вживить его ДНК в яйцеклетку слонихи, чтобы на свет появился маленький мамонт.
А что насчет динозавров? Раз курица — потомок некоторых из них, всего лишь достаточно обратить процесс вспять… Ученые уже проделали это и смогли реактивировать древние «динозаврьи» гены курицы.
Из-под генетического скальпеля на свет могли бы выйти мифические или даже абсолютно фантастические существа. Американский палеонтолог Джек Хорнер говорил о возможности создать единорога.
Как бы то ни было, вывести животных необычных размеров (утку размером с лошадь или лошадь размером с утку) представляется нетривиальной задачей: рост определяется сотнями генов. То же самое касается и крылатых свиней. Ученые не видели позвоночных с шестью конечностями, и понятия не имеют, на что был бы похож их генетический код.
Как далеко можно зайти?
Но куда могут привести подобные манипуляции с геномом? Научная фантастика на свой манер уже не раз предупреждала человечество об опасностях таких экспериментов. Вспомните хотя бы эту цитату из «Парка Юрского периода»:
«Наши ученые так сосредоточились на том, что они могли сделать, что даже не задумались, было ли у них на то право».
Если отойти в сторону от причудливых генетических созданий, трансгенные изменения животных для повышения качества и производительности могли бы обеспечить продовольственную безопасность по всему миру. Но какими были бы долгосрочные последствия? Экологические и санитарные риски? Лосось AquAdvantage еще даже не появился на наших тарелках, но уже вызывает опасения насчет «генетического загрязнения».
Хотя пока что никто не в силах ответить на эти вопросы, нам давно пора очертить этические пределы: как стало известно, китайские ученые начали менять человеческий геном.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
ГМО и кормов для животных — получение фактов
У людей много вопросов о ГМО. Один из главных вопросов, который задают люди, — это ГМО в продуктовом магазине. Но большинство людей не знают, что большая часть выращиваемых в мире ГМО-культур идет на кормление животных. Фактически, генетически модифицированные культуры принесли пользу сектору животноводства, помогая повысить урожайность сельскохозяйственных культур, обладая более высокими качественными характеристиками, и в прошлом они были безопаснее для скота для употребления в пищу, чем корма. ГМО-культуры, которые используются в кормах для животных и домашних животных, чаще всего включают кукурузу, рапс, семена хлопка, сою и картофель.Эти культуры в основном используются в кормовых рационах для скота как источник энергии и / или белка.
GMO Answers работали с Американской ассоциацией производителей кормов над созданием нового сообщения в блоге и видео о ГМО и кормах для животных. В этом видео мы отвечаем на некоторые конкретные вопросы людей о кормлении животных ГМО. В сообщении блога исследуются некоторые заблуждения о ГМО и наука о том, как различные животные обрабатывают пищу. Из сообщения в блоге:
[AFIA] спросил Майкла Стеббинса из GMO Answers, какой еще дезинформацией распространяются в отношении кормов и ГМО.«Большинство людей считают, что ГМО каким-то образом окажут неблагоприятное воздействие на пищеварительную систему животных», — сказал Стеббинс. «Некоторые люди также думают, что если они едят мясо животных, которых кормили ГМО, они превратятся в ГМО или что оно каким-то образом перейдет в них через животное. Это достоверно неверно, поскольку эта ДНК не передается от растения к животному и человеку ».
Вот видео:
В конечном итоге, независимо от того, что фермеры решают кормить свой скот, и все, что владельцы животных выбирают для кормления своих животных, все корма для животных проходят строгий процесс регулирования здоровья и безопасности, так что вы можете быть уверены, что животные становятся безопасными, питательными, а в случае ГМО-культур — доступными и устойчивыми продуктами питания.
| Фактор ГМО
«Животные, участвующие в исследованиях« Фактор ГМО », будут потреблять дозы ГМО и связанных с ними пестицидов, которые отражают реальные воздействия, которым могут подвергнуться люди и животные».
Многие люди испытывают этические опасения по поводу испытаний на животных и выступают против испытаний на безопасность ГМО и пестицидов на животных. Мы понимаем эти опасения и хотели бы видеть мир, в котором испытания на животных не нужны. Однако до тех пор, пока общество допускает попадание токсичных и потенциально токсичных веществ в окружающую среду и наш организм, необходимы испытания на животных.Требуется для проверки безопасности фармацевтических препаратов и пестицидов. Поскольку потенциально токсичные вещества не допускаются к испытаниям на людях, регулирующие органы во всем мире решают, разрешать или запрещать их, в основном на основе испытаний на животных.
Есть также научные возражения против испытаний на животных: в частности, испытания на животных не могут предсказать некоторые токсические и терапевтические эффекты химических и фармацевтических препаратов, которые, как обнаружено, проявляются у людей. Однако, хотя испытания на животных имеют свои ограничения, в настоящее время это лучший метод оценки токсических и канцерогенных (вызывающих рак) эффектов у людей.Методы испытаний in vitro (лабораторные методы, не связанные с живыми животными или людьми) постоянно совершенствуются, но пока не способны заменить испытания на животных.
Эксперименты Factor GMO будут проводиться в соответствии со строгими стандартами защиты животных. Также необходимо учитывать дозы исследуемых веществ. Животные, участвующие в исследованиях «Фактор ГМО», будут потреблять дозы ГМО и связанных с ними пестицидов, которые отражают реальные воздействия, которым могут подвергнуться люди и домашний скот.Эти уровни ниже нормативных пределов безопасности. Если подвергать лабораторных животных этим дозам бесчеловечно, то, по логике, гораздо более бесчеловечно подвергать большие популяции людей и животных этим дозам, позволяя им попадать в продукты питания и корма, не проверенные на безопасность. Это потенциально может поставить под угрозу миллионы людей, домашнего скота и диких животных. Обоснование испытаний на животных заключается в том, что эти вещества испытываются на нескольких сотнях лабораторных животных, чтобы спасти неограниченное количество животных и людей от токсического воздействия.
,Генетически модифицированный организм (ГМО) , организм, геном которого был сконструирован в лаборатории для того, чтобы способствовать выражению желаемых физиологических свойств или созданию желаемых биологических продуктов. В традиционном животноводстве, растениеводстве и даже разведении домашних животных давно практикуется разведение избранных особей определенного вида для получения потомства с желаемыми характеристиками.Однако в генетической модификации рекомбинантные генетические технологии используются для получения организмов, геномы которых были точно изменены на молекулярном уровне, обычно путем включения генов от неродственных видов организмов, которые кодируют признаки, которые не могут быть легко получены с помощью обычного селективного разведения. ,
генетически модифицированный ячмень Генетически модифицированный (ГМ) ячмень, выращенный исследователями на участке, принадлежащем Гиссенскому университету (Justus-Liebig-Universität) в Германии.ГМ-ячмень исследовали на предмет его влияния на качество почвы. Ральф Орловски / Getty ImagesПопулярные вопросы
Что такое генетически модифицированный организм?
Генетически модифицированный организм (ГМО) — это организм, ДНК которого была модифицирована в лаборатории для того, чтобы способствовать выражению желаемых физиологических характеристик или производству желаемых биологических продуктов.
Почему важны генетически модифицированные организмы?
Генетически модифицированные организмы (ГМО) предоставляют определенные преимущества производителям и потребителям.Например, модифицированные растения могут, по крайней мере, на начальном этапе помочь защитить посевы, обеспечивая устойчивость к конкретным болезням или насекомым, обеспечивая большее производство продуктов питания. ГМО также являются важным источником медицины.
Безопасны ли генетически модифицированные организмы для окружающей среды?
Оценка экологической безопасности генетически модифицированных организмов (ГМО) является сложной задачей. В то время как модифицированные культуры, устойчивые к гербицидам, могут уменьшить механическую обработку почвы и, следовательно, эрозию почвы, инженерные гены из ГМО потенциально могут проникать в дикие популяции, генетически модифицированные культуры могут способствовать более широкому использованию сельскохозяйственных химикатов, и есть опасения, что ГМО могут вызвать непреднамеренные потери биоразнообразия.
Генетически модифицированные организмы (ГМО) производятся с использованием научных методов, включая технологию рекомбинантной ДНК и репродуктивное клонирование. При репродуктивном клонировании ядро извлекается из клетки индивидуума, подлежащего клонированию, и вставляется в энуклеированную цитоплазму яйца-хозяина (энуклеированное яйцо — это яйцеклетка, у которой было удалено собственное ядро). В результате получается потомство, которое генетически идентично особи-донору. Первым животным, полученным с помощью этого метода клонирования с ядром взрослой донорской клетки (в отличие от донорского эмбриона), была овца по имени Долли, родившаяся в 1996 году.С тех пор с помощью технологии репродуктивного клонирования был получен ряд других животных, включая свиней, лошадей и собак. С другой стороны, технология рекомбинантной ДНК включает в себя встраивание одного или нескольких отдельных генов организма одного вида в ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) другого. Сообщалось о замене всего генома, включающей трансплантацию одного бактериального генома в «клеточное тело» или цитоплазму другого микроорганизма, хотя эта технология все еще ограничивается базовыми научными приложениями.
генетически модифицированных организмов Генетически модифицированных организмов производят с использованием научных методов, включая технологию рекомбинантной ДНК. Encyclopædia Britannica, Inc.ГМО, полученные с помощью генетических технологий, стали частью повседневной жизни, проникая в общество благодаря сельскому хозяйству, медицине, исследованиям и охране окружающей среды. Однако, хотя ГМО во многом принесли пользу человеческому обществу, существуют некоторые недостатки; Таким образом, производство ГМО остается весьма спорной темой во многих частях мира.
Генетически модифицированные (ГМ) продукты питания были впервые разрешены для употребления в пищу в США в 1994 году, а к 2014–2015 годам около 90 процентов посевов кукурузы, хлопка и сои, выращиваемых в Соединенных Штатах, были ГМ. К концу 2014 года ГМ-культуры покрыли почти 1,8 миллиона квадратных километров (695 000 квадратных миль) земли в более чем двух десятках стран мира. Большинство ГМ-культур выращивали в Америке.
генетически модифицированная кукуруза (кукуруза) Генетически модифицированная кукуруза (кукуруза). © S74 / Shutterstock.com Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодняИнженерно-технические культуры могут значительно повысить урожайность сельскохозяйственных культур с каждой площади и, в некоторых случаях, сократить использование химических инсектицидов. Например, применение инсектицидов широкого спектра действия сократилось во многих районах выращивания растений, таких как картофель, хлопок и кукуруза, которые были наделены геном из бактерии Bacillus thuringiensis , производящей природный инсектицид под названием токсин Bt.Полевые исследования, проведенные в Индии, в которых Bt-хлопок сравнивали с не-Bt-хлопком, продемонстрировали 30–80-процентное увеличение урожайности ГМ-культуры. Это увеличение было связано с заметным улучшением способности ГМ-растений преодолевать заражение коробчатым червем, которое в остальном было обычным явлением. Исследования производства Bt-хлопка в Аризоне, США, продемонстрировали лишь небольшой прирост урожайности — около 5 процентов — с предполагаемым снижением затрат на 25–65 долларов США на акр из-за сокращения применения пестицидов. В Китае, где фермеры впервые получили доступ к Bt-хлопку в 1997 году, ГМ-культура поначалу была успешной.Фермеры, которые посадили Bt-хлопок, сократили использование пестицидов на 50–80 процентов и увеличили свои доходы на целых 36 процентов. К 2004 году, однако, фермеры, которые выращивали Bt-хлопок в течение нескольких лет, обнаружили, что польза от этого урожая уменьшилась, поскольку популяции вторичных насекомых-вредителей, таких как мириды, увеличились. Фермеры снова были вынуждены распылять пестициды широкого спектра действия в течение всего вегетационного периода, так что средний доход производителей Bt был на 8 процентов ниже, чем у фермеров, выращивающих традиционный хлопок.Между тем, устойчивость к Bt также развивалась в полевых популяциях основных вредителей хлопка, включая как совку хлопчатника ( Helicoverpa armigera ), так и розовую совку ( Pectinophora gossypiella ).
Другие ГМ-растения были спроектированы с учетом устойчивости к конкретному химическому гербициду, а не к естественным хищникам или вредителям. Устойчивые к гербицидам культуры (HRC) доступны с середины 1980-х годов; эти культуры обеспечивают эффективную химическую борьбу с сорняками, поскольку только растения HRC могут выжить на полях, обработанных соответствующим гербицидом.Многие HRC устойчивы к глифосату (Roundup), что позволяет обильно применять химикат, который очень эффективен против сорняков. Такие культуры особенно ценны для беспахотного земледелия, которое помогает предотвратить эрозию почвы. Однако, поскольку HRC поощряют более частое внесение химикатов в почву, а не уменьшение их внесения, их влияние на окружающую среду остается спорным. Кроме того, чтобы снизить риск выбора устойчивых к гербицидам сорняков, фермеры должны использовать множество разнообразных стратегий борьбы с сорняками.
Другой пример ГМ-культуры — «золотой» рис, который изначально предназначался для Азии и был генетически модифицирован для производства почти в 20 раз больше бета-каротина по сравнению с предыдущими сортами. Золотой рис был создан путем модификации генома риса, включив в него ген нарцисса Narcissus pseudonarcissus , который производит фермент, известный как фитенсинтаза, и ген из бактерии Erwinia uredovora , производящий фермент под названием фитен десатураза. Внедрение этих генов позволило бета-каротину, который превращается в витамин А в печени человека, накапливаться в эндосперме риса — съедобной части рисового растения — тем самым увеличивая количество бета-каротина, доступного для синтеза витамина А в организме человека. тело.В 2004 году те же исследователи, которые разработали оригинальное растение золотого риса, усовершенствовали модель, получив золотой рис 2, который показал 23-кратное увеличение производства каротиноидов.
Другая форма модифицированного риса была создана для борьбы с дефицитом железа, которым страдают около 30 процентов населения мира. Эта ГМ-культура была создана путем введения в геном риса гена ферритина из фасоли Phaseolus vulgaris , который производит белок, способный связывать железо, а также гена гриба Aspergillus fumigatus , который продуцирует фермент, способный переваривания соединений, которые увеличивают биодоступность железа за счет переваривания фитата (ингибитор абсорбции железа).ГМ-рис, обогащенный железом, был разработан для сверхэкспрессии существующего гена риса, который продуцирует богатый цистеином металлотионеиноподобный (связывающий металл) белок, который усиливает абсорбцию железа.
Также в производстве находится множество других культур, модифицированных, чтобы выдерживать экстремальные погодные условия, характерные для других частей земного шара.
GeneWatch UK — ГМ-животные
Вы в ГМ-животные
Ученые обнаружили генетически модифицированных и / или клонированных млекопитающих (включая сельскохозяйственных животных, домашних и лабораторных животных), птиц, рыб и насекомых.
Многие ГМ-животные (в основном мыши) используются в лабораториях для медицинских исследований. Фермерские животные были генетически модифицированы для производства лекарств в их молоке или для улучшения качества мяса, а домашние животные были клонированы или генетически модифицированы, чтобы заставить их светиться (золотые рыбки) или попытаться сделать их неаллергенными (кошки).
ГМ лабораторных животных широко используются, но большинство других ГМ животных все еще находятся на стадии исследований и еще не добились успеха на коммерческом рынке.
Первое ГМ-животное, которое, вероятно, будет продаваться в пищу, — это ГМ-лосось, который ожидает разрешения для употребления в пищу человеком в США.
Десятки миллионов ГМ-комаров выпускаются в Бразилии британской компанией Oxitec в экспериментах, направленных на борьбу с тропической лихорадкой денге, переносимой комарами. В будущем компания хочет выпустить ГМ сельскохозяйственных вредителей, в том числе оливковых и плодовых мух.
Обеспокоенность ГМ-животными включает озабоченность проблемами благополучия животных (особенно млекопитающих) и сложными и непредсказуемыми воздействиями на экосистемы, включая дикие виды и болезни (особенно для птиц, рыб и насекомых, выпущенных или ускользнувших в окружающую среду). Существуют также опасения по поводу включения в рацион человека мяса, молока и рыбы ГМ или клонированных животных, а также по поводу загрязнения пищевой цепи человека ГМ-насекомыми, если они используются в сельском хозяйстве.
ресурсов
- Ответы на консультации
- Внешние ссылки
- Статьи в прессе
↑ Начало
,