Генетически модифицированный организм — Arc.Ask3.Ru

Генетически модифицированный организм Определение генетически модифицированного организма (ГМО) ГМО — это организм, генетический материал которого был изменен с использованием методов […]

Генетически модифицированный организм

  • Определение генетически модифицированного организма (ГМО)

    • ГМО — это организм, генетический материал которого был изменен с использованием методов генной инженерии.  
    • Определение варьируется, но обычно включает изменения, не происходящие естественным образом.  
    • Включает животных, растения и микроорганизмы.  
  • История и методы

    • Первый ГМО создан в 1973 году.  
    • Методы включают рекомбинантную ДНК, трансформацию, трансфекцию и трансдукцию.  
    • CRISPR упростил производство ГМО.  
  • Применение ГМО

    • Бактерии используются в научных исследованиях, производстве продуктов питания и сельском хозяйстве.  
    • Грибы и вирусы также имеют применение в научных исследованиях и генной терапии.  
    • Растения используются для научных исследований и улучшения урожаев.  
    • Животные модифицируются для улучшения экономических показателей.  
  • Споры и регулирование

    • Споры касаются безопасности ГМО и их влияния на окружающую среду.  
    • Регулирование различается в разных странах, включая США и Европу.  
    • Вопросы включают маркировку ГМО-продуктов и статус организмов, подвергшихся генетическому редактированию.  
  • Проблемы и достижения

    • Проблемы включают загрязнение негенетически модифицированных продуктов и контроль за поставками.  
    • Достижения включают использование ГМО для борьбы с комарами и лечения генетических заболеваний.  
    • Научный консенсус: доступные продукты из ГМО не представляют большего риска для здоровья, чем обычные продукты.  
  • Методы введения ДНК в клетки

    • Бактерии: тепловой удар или электропорация  
    • Животные: микроинъекция или вирусные векторы  
    • Растения: рекомбинация, биолистика или электропорация  
  • Восстановление организма

    • Растения: культивирование тканей  
    • Животные: эмбриональные стволовые клетки  
    • Подтверждение: ПЦР, саузерн-гибридизация, секвенирование ДНК  
  • Методы нацеливания на гены

    • Двухцепочечные разрывы  
    • Естественные гомологичные системы рекомбинации  
    • Искусственно сконструированные нуклеазы  
  • История генетической модификации

    • Одомашнивание растений и животных с 12 000 г. до н.э.  
    • Пол Берг: первая рекомбинантная ДНК в 1972 году  
    • Герберт Бойер и Стэнли Коэн: первый ГМО в 1973 году  
    • Рудольф Яениш: первая трансгенная мышь в 1974 году  
    • Майкл У. Беван и др.: первое ГМО растение в 1983 году  
  • Коммерциализация и регулирование

    • Genentech: первый инсулин в 1978 году  
    • Китай: первый коммерческий выпуск ГМО в 1992 году  
    • США: первый коммерческий выпуск ГМО в 1994 году  
    • Европейский союз: первый коммерческий выпуск ГМО в 1994 году  
  • Бактерии как инструменты генетической модификации

    • Простота модификации хромосом  
    • Дешевизна, легкость выращивания и хранения  
    • Использование в производстве продуктов питания  
    • Примеры: альфа-амилаза, химозин, пектинэстераза  
  • Генетически модифицированные бактерии

    • Производство белков для промышленного использования  
    • Выращивание бактерий до активации гена  
  • Генетически модифицированные бактерии

    • Используются для производства белков, таких как инсулин и факторы свертывания крови.  
    • Применяются в медицине для лечения диабета, гемофилии, карликовости и других заболеваний.  
    • Используются в биоэнергетике для производства биоfuels.  
    • Исследуются для лечения заболеваний, изменяя бактерии для уничтожения вредных бактерий или замены дефицитных ферментов.  
  • Генетически модифицированные вирусы

    • Используются как векторы для переноса генетической информации в другие организмы.  
    • Применяются для генной терапии, заменяя дефектные гены.  
    • Используются для создания вакцин, удаляя вирулентные гены.  
    • Исследуются для прямого лечения заболеваний, таких как рак и болезни растений.  
  • Применение в сельском хозяйстве

    • Используются для увеличения производства и защиты культур от вредителей.  
    • Применяются для биоремедиации, преобразуя загрязнители в менее токсичные формы.  
    • Используются для создания биоарта, например, для создания книг и картин.  
  • Безопасность и этические вопросы

    • Существуют опасения по поводу горизонтального переноса генов и взаимодействия бактерий с организмом.  
    • Проводятся клинические испытания для оценки эффективности и безопасности.  
    • Существуют риски для окружающей среды и здоровья человека при использовании генетически модифицированных организмов.  
  • Использование наноструктур

    • Наноструктуры могут использоваться для хранения и генерации энергии, биосенсинга и регенерации тканей.  
    • Примеры наноструктур: квантовые точки, жидкие кристаллы, нанокольца и нановолокна.  
  • Бактериальные батареи

    • Батареи созданы на основе бактериофагов M13, покрытых железофосфатом и собранных на углеродных нанотрубках.  
    • Батареи быстро передают энергию и могут быть изготовлены при низких температурах с нетоксичными химикатами.  
  • Грибы

    • Грибы могут использоваться для производства сложных молекул, таких как пищевые добавки, фармацевтические препараты, гормоны и стероиды.  
    • Генетически модифицированные грибы используются для производства биоэтанола.  
    • Грибы также могут быть использованы для биоконтроля насекомых, таких как комары, переносящие малярию, желтую лихорадку и лихорадку денге.  
  • Растения

    • Растения используются для научных исследований, создания новых цветов, доставки вакцин и улучшения культур.  
    • Растения могут быть генетически модифицированы для изменения цвета, аромата, формы и архитектуры.  
    • Генетически модифицированные растения могут быть использованы для борьбы с вредителями и болезнями.  
  • Культуры

    • Генетически модифицированные культуры используются в сельском хозяйстве для улучшения урожайности, устойчивости к вредителям и болезням.  
    • Основные цели: увеличение производства, улучшение условий для фермеров и устойчивость.  
    • Большинство культур модифицированы для устойчивости к гербицидам и насекомым.  
    • Генетически модифицированные культуры могут быть полезны для фермеров, но вызывают споры о безопасности и устойчивости.  
  • Генетически модифицированные растения

    • Растения с тремя генами, синтезирующими бета-каротин, используются для производства обогащенной пищи.  
    • Растения с геном, увеличивающим производство бета-каротина, одобрены для использования в 2018 году.  
    • Растения используются для производства биофармацевтических препаратов, таких как цитокины, гормоны, антитела и вакцины.  
    • Вакцины, выращенные в растениях, могут быть дешевле и стабильнее, чем традиционные.  
  • Генетически модифицированные животные

    • Большинство генетически модифицированных животных находятся на стадии исследований.  
    • В 2018 году в США одобрены три генетически модифицированных животных.  
    • Животные используются для производства лекарств, улучшения здоровья и в сельском хозяйстве.  
    • Генетически модифицированные млекопитающие, такие как мыши и свиньи, используются для медицинских исследований.  
  • Генетически модифицированные млекопитающие

    • Процесс генетической модификации млекопитающих медленный и дорогой.  
    • CRISPR-Cas9 ускоряет процесс модификации.  
    • Генетически модифицированные мыши и свиньи используются для медицинских исследований.  
    • Генетически модифицированные свиньи используются для ксенотрансплантации.  
  • Генетически модифицированные сельскохозяйственные животные

    • Животные модифицируются для улучшения экономических показателей, таких как рост, здоровье и устойчивость к болезням.  
    • Животные, такие как козы и свиньи, используются для производства молока и мяса.  
    • Генетически модифицированные свиньи могут быть использованы для снижения загрязнения воды.  
  • Генетически модифицированные люди

    • Генная терапия использует генетически модифицированные вирусы для лечения заболеваний у людей.  
    • Генная терапия успешно применяется для лечения генетических заболеваний, таких как синдром Дауна и муковисцидоз.  
    • Генная терапия может быть использована для лечения других неизлечимых заболеваний, таких как рак и диабет.  
    • Генная терапия вызывает опасения из-за возможности наследования изменений.  
  • Генетически модифицированные близнецы

    • Девочки-близнецы Лулу и Нана родились с функциональными копиями CCR5 и отключенным CCR5, что делает их уязвимыми к ВИЧ.  
    • Работа была осуждена как неэтичная и опасная.  
  • Генетически модифицированная рыба

    • Используется для научных исследований, домашних животных и пищи.  
    • Увеличивает темпы роста, сокращает потребление пищи, устраняет аллергены, повышает устойчивость к холоду и болезням.  
    • Используется для обнаружения загрязнения и в качестве биореактора.  
    • GloFish — генетически модифицированные флуоресцентные рыбки данио-рерио.  
    • Широко используется в фундаментальных исследованиях.  
    • ГМО-рыба выведена с использованием стимуляторов роста для увеличения скорости развития.  
  • Генетически модифицированные насекомые

    • Плодовые мушки используются для изучения генетических изменений.  
    • Комары, устойчивые к малярии, выведены с помощью генного драйва.  
    • Мотыльки и шелкопряды также модифицированы для борьбы с вредителями.  
  • Другие генетически модифицированные организмы

    • Цыплята модифицированы для изучения развития эмбрионов и предотвращения птичьего гриппа.  
    • Лягушки используются в исследованиях по биологии развития и как датчики загрязнения.  
    • Нематоды используются для изучения экспрессии и локализации генов.  
    • Морские огурцы модифицированы для создания белых морских огурцов.  
    • Плоские черви и морские кольчатые черви также модифицированы.  
  • Регулирование генетически модифицированных организмов

    • Деятельность регулируется государственными органами.  
    • Картахенский протокол по биобезопасности регулирует передачу, обработку и хранение биоматериалов.  
    • В университетах и научно-исследовательских институтах есть специальные комитеты для одобрения экспериментов.  
    • Весь персонал должен быть обучен использованию ГМО.  
  • Категории риска и уровни биобезопасности

    • Существует четыре уровня биобезопасности: от уровня 1 до уровня 4.  
    • Разные страны используют разные номенклатуры и требования.  
  • Регулирование ГМО в разных странах

    • Регулирование варьируется в зависимости от предполагаемого использования ГМО.  
    • Некоторые страны запретили или ограничили использование ГМО, другие разрешают их с разной степенью регулирования.  
  • Маркировка ГМО-продуктов

    • В 64 странах маркировка ГМО-продуктов обязательна.  
    • В США маркировка обязательна с 2022 года, в Канаде добровольная, в Европе обязательна для продуктов с более 0,9% ГМО.  
  • Разногласия и научные консенсусы

    • Существуют разногласия по поводу ГМО, особенно их воздействия на здоровье и окружающую среду.  
    • Научный консенсус: доступные ГМО-продукты не представляют большего риска для здоровья, чем обычные продукты.  
  • Экологические и агрономические проблемы

    • Обмен генами между ГМ-культурами и другими организмами может увеличить риск появления устойчивых популяций сорняков.  
    • Разработаны технологии для контроля распространения ГМО.  
  • Этические и социальные проблемы

    • Возникают этические вопросы о генной инженерии людей и её использовании.  
    • Существуют различия в восприятии ГМО потребителями, европейцы относятся к ним негативно.  
  • Рекомендации и внешние ссылки

    • Рекомендации включают обязательную маркировку или мораторий на ГМО-продукты.  
    • Внешние ссылки включают базу данных ISAAA и GMO-Compass.  

Полный текст статьи:

Генетически модифицированный организм — Arc.Ask3.Ru

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх