Исследовательская работа по биологии ученица 9 б класса Гринченко Екатерина Руководитель работы: г. Узловая 2009г

Муниципальное общеобразовательное учреждение средней школы № 59

Исследовательская работа по биологии

Выполнила: ученица 9 Б класса Гринченко Екатерина

Руководитель работы:

г. Узловая

2009г.

Ишанова Елена Юрьевна

Содержание

Вступление 3

Историческая справка 4

Основная часть 5-15

1.1. Методы генной инженерии 5

1.2.Научные факты опасности генной инженерии 7

Преимущества генной инженерии 11
Все о ГМО 12
Перспективы генной инженерии 13
Перспективы контроля над генами 14
Заключение 16
Список литературы. 18

Вступление

На нашей планете многое остается неизведанным. Но люди стремятся сделать так, чтобы все, находящееся вокруг них, было понятным. Каждый человек делает в своей жизни открытия, но они бывают различными по масштабу. Кто-то открывает вакцину, которая сможет спасти многих людей от гибели, а кто-то открывает для себя новые термины, что могут заинтересовать его в дальнейшей жизни. Так было и со мной. На одном из уроков биологии, изучая генетику, я услышала словосочетание генная инженерия, которое для меня было непонятны и неизвестным. Решив узнать об этом «побольше», я «покопалась» в книгах, сходила в библиотеку и узнала, что раздел молекулярной генетики, связанный с целенаправленным созданием новых комбинаций генетического материала - это и есть генная инженерия. Меня очень удивило, что хоть эта наука и совсем молодая, но открытия сделанные в этой сфере очень важны для человечества, но к сожалению о них мало кто знает. Поэтому я и решила посвятить проблемам генной инженерии свою исследовательскую работу.

Цель

Подробнее познакомить с аспектами генной инженерии.

Задачи

Узнать историю создания этой науки, познакомиться с её вредом и пользой для окружающего мира, выяснить методы, которые использует генная инженерия,

Методы

Знакомство с литературой, проведение анализа прилавков магазинов.

Историческая справка

Генная инженерия появилась благодаря работам многих исследователей в разных отраслях биохимии и молекулярной генетики. На протяжении многих лет главным классом макромолекул считали белки. Существовало даже предположение, что гены имеют белковую природу. Лишь в 1944 году Эйвери Мак Леод и Мак Карти показали, что носителем наследственной информации является ДНК. С этого времени начинается интенсивное изучение нуклеиновых кислот. Спустя десятилетие, в 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик создали двуспиральную модель ДНК. Именно этот год принято считать годом рождения молекулярной биологии.

На рубеже 50 - 60-х годов были выяснены свойства генетического кода, а к концу 60-х годов его универсальность была подтверждена экспериментально. Шло интенсивное развитие молекулярной генетики, объектами которой стали Е. соН, ее вирусы и плазмины. Были разработаны методы выделения высокоочищенных препаратов неповрежденных молекул ДНК, плазмин и вирусов. ДНК вирусов и плазмин вводили в клетки в биологически активной форме, обеспечивая ее репликацию и экспрессию соответствующих генов. В 70-х годах был открыт ряд ферментов, катализирующих реакции превращения ДНК. Особая роль в развитии методов генной инженерии принадлежит рестриктазам и ДНК-лигазам.

Историю развития генетической инженерии можно условно разделить на три этапа. Первый этап связан с доказательством принципиальной возможности получения рекомбинантных молекул ДНК т укго. Эти работы касаются получения гибридов между различными плазминами. Была доказана возможность создания рекомбинантных молекул с использованием исходных молекул ДНК из различных видов и штаммов бактерий, их жизнеспособность, стабильность и функционирование.

Второй этап связан с началом работ по получению рекомбинантных молекул ДНК между хромосомными генами прокариот и различными плазминами, доказательством их стабильности и жизнеспособности.

Третий этап - начало работ по включению в векторные молекулы ДНК (ДНК, используемые для переноса генов и способные встраиваться в генетический аппарат клетки-рецепиента) генов эукариот, главным образом, животных. Формально датой рождения генетической инженерии следует считать 1972 год, когда в Стенфордском университете П. Берг, С. Коэн, X. Бойлер с сотрудниками создали первую рекомбинантную ДНК, содержавшую фрагменты ДНК вируса 8У40, бактериофага и Е. соН.

4

Основная часть

Генная инженерия — это метод биотехнологии, который занимается исследованиями по перестройке генотипов. Генотип - это не просто механическая сумма генов, а сложная, сложившаяся в процессе эволюции организмов система. Генная инженерия позволяет путем операций в пробирке переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Перенос генов дает возможность преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим.

Носителями материальных основ генов служат хромосомы, в состав которых входят ДНК и белки. Но гены образования не химические, а функциональные. С функциональной точки зрения ДНК состоит из множества блоков, хранящих определенный объем информации — генов. В основе действия гена лежат его способность через посредство РНК определять синтез белков. В молекуле ДНК как бы записана информация, определяющая химическую структуру белковых молекул. Ген — участок молекулы ДНК, в котором находится информация о первичной структуре какого-либо одного белка (один ген — один белок). Поскольку в организмах присутствуют десятки тысяч белков, существуют и десятки тысяч генов. Совокупность всех генов клетки составляет ее генотип. Все клетки организма содержат одинаковый набор генов, но в каждой из них реализуется различная часть хранимой информации. Поэтому, например, нервные клетки и по структурно-функциональным, и по биологическим особенностям отличаются от клеток печени.

Перестройка генотипов, при выполнении задач генной инженерии, представляет собой качественные изменения генов не связанные с видимыми в микроскопе изменениями строения хромосом. Изменения генов прежде всего связано с преобразованием химической структуры ДНК. Информация о структуре белка, записанная в виде последовательности нуклеотидов, реализуется в виде последовательности аминокислот в синтезируемой молекуле белка. Изменение последовательности нуклеотидов в хромосомной ДНК, выпадение одних и включение других нуклеотидов меняют состав образующихся на ДНК молекулы РНК, а это, в свою очередь, обуславливает новую последовательность аминокислот при синтезе. В результате в клетке начинает синтезироваться новый белок, что приводит к появлению у организма новых свойств.

Методы генной инженерии

Сущность методов генной инженерии заключается в том, что в генотип организма встраиваются или исключаются из него отдельные гены или группы генов. В результате встраивания в генотип ранее отсутствующего гена можно заставить клетку синтезировать белки, которые ранее она не синтезировала.

Наиболее распространенным методом генной инженерии является метод получения рекомбинантных, т.е. содержащих чужеродный ген, плазмин. Плазмины представляют собой кольцевые двухцепочные молекулы ДНК, состоящие из нескольких тысяч пар нуклеотидов. Этот процесс состоит из нескольких этапов.

5

1. Рестрикция — разрезание ДНК, например, человека на фрагменты.

2. Легирование — фрагмент с нужным геном включают в плазмины и их.

3.Трансформация —введение рекомбинантных плазмин в бактериальные

клетки. Трансформированные бактерии при этом приобретают определенные
свойства. Каждая из трансформированных бактерий размножается и образует
колонию из многих тысяч потомков — клон.

4. Скрининг — отбор среди клонов трансформированных бактерий тех, которые плазмины, несущие нужный ген человека.

Весь этот процесс называется клонированием. С помощью клонирования можно получить более миллиона копий любого фрагмента ДНК человека или другого организма. Если клонированный фрагмент кодирует белок, то экспериментально можно изучить механизм, регулирующий транскрипцию этого гена, а также наработать этот белок в нужном количестве. Кроме того, клонированный фрагмент ДНК одного организма можно ввести в клетки другого организма. Этим можно добиться, например, высоких и устойчивых урожаев, благодаря введенному гену, обеспечивающему устойчивость к ряду болезней.

Если ввести в генотип почвенных бактерий гены других бактерий, обладающих способностью связывать атмосферный азот, то почвенные бактерии смогут переводить этот азот в связанный азот почвы. Введя в генотип бактерии кишечной палочки ген из генотипа человека, контролирующий синтез инсулина, ученые добились получения инсулина при посредстве такой кишечной палочки. При дальнейшем развитии науки станет возможным введение в зародыш человека недостающих генов, и тем самым позволит избежать генетических болезней.

Эксперименты по клонированию животных ведутся давно. Достаточно убрать из яйцеклетки ядро, имплантировать в нее ядро другой клетки, взятой из эмбриональной ткани, и вырастить ее — либо в пробирке, либо в чреве приемной матери. Клонированная овечка Доли была создана нетрадиционным путем. Ядро из клетки вымени 6-летней взрослой овцы одной породы пересадили в безъядерное яйцо овцы другой породы.

Развивающийся зародыш поместили в овцу третей породы. Так как родившаяся овечка получила все гены от первой овцы — донора, то является ее точной генетической копией. Этот эксперимент открывает массу новых возможностей для клонирования элитных пород, взамен многолетней селекции.

Ученые Техасского университета смогли продлить жизнь нескольких типов человеческих клеток. Обычно клетка умирает, пережив около 7-10 процессов деления, а они добились сто делений клетки. Старение, по мнению ученых, происходит из-за того, что клетки при каждом делении теряют теломеры,

6

молекулярные структуры, которые располагаются на концах всех хромосом. Ученые имплантировали в клетки открытый ими ген, отвечающий за выработку теломеразы и тем самым, сделали их бессмертными. Возможно это будущий путь к бессмертию.

Еще с 80-х годов появились программы по изучению генотипа человека. В процессе выполнения этих программ уже прочитано около 5 тысяч генов (полный генотип человека содержит 50-100 тысяч). Обнаружен ряд новых генов человека. Генная инженерия приобретает все большее значение в генотерапии.

Потому, что многие болезни заложены на генетическом уровне. Именно в генотипе заложена предрасположенность ко многим болезням или стойкость к ним. Многие ученые считают, что в XXI веке будет функционировать геномная медицина и генная инженерия.

Научные факты опасности генной инженерии

Неправильно использовать технологию, которая может непредвиденно вызвать опасность для здоровья.

Неправильно использовать технологию, которая может оказать необратимое воздействие на окружающую среду.

Неправильно подвергать людей и окружающую среду даже самой малой опасности, учитывая то, что в настоящее время имеющиеся продукты питания, модифицированные с помощью генной инженерии, не представляют ценности или она незначительна.

Неправильно сегодня оправдывать использование потенциально опасной технологии, приводя в обоснование научно недоказанное мнение, что эта технология может дать полезные продукты в будущем.

Поэтому организация "Врачи и учёные против генетически модифицированных продуктов питания" требует объявить всемирный мораторий на выпуск в окружающую среду организмов, модифицированных с помощью генной инженерии, и на использование модифицированных с помощью генной инженерии продуктов питания до тех пор, пока не будет накоплено достаточно знаний для того, чтобы можно было сделать заключение об оправданности эксплуатации этой технологии и её безвредности для здоровья и окружающей среды. Это чрезвычайно важно, так как есть основания предполагать, что продукты генной технологии представляют потенциально серьёзную опасность.

Ни один выпущенный до сих пор такой продукт питания не был проверен надлежащим образом для определения его безвредности. Поэтому они должны быть незамедлительно удалены с рынка. До тех пор, пока их производство и продажа не остановлены, организация требует обязательного маркирования всех продуктов питания, которые содержат ингредиенты, модифицированные с помощью генной инженерии.

1. Генная инженерия в корне отличается от выведения новых сортов и пород. Искусственное добавление чужеродных генов сильно нарушает точно отрегулированный генетический контроль нормальной клетки. Манипулирование генами коренным образом отличается от комбинирования

материнских и отцовских хромосом, которое происходит при естественном скрещивании.

В настоящее время генная инженерия технически несовершенна, так как она не в состоянии управлять процессом встраивания нового гена. Поэтому невозможно предвидеть место встраивания и эффекты добавленного гена. Даже в том случае, если местоположение гена окажется возможным установить после его встраивания в геном, имеющиеся сведения о ДНК очень неполны для того, чтобы предсказать результаты.
В результате искусственного добавления чужеродного гена непредвиденно могут образоваться опасные вещества. В худшем случае это могут быть токсические вещества, аллергены или другие вредные для здоровья вещества. Сведения о подобного рода возможностях ещё очень неполны.
Не существует совершенно надёжных методов проверки на безвредность. Более 10% серьёзных побочных эффектов новых лекарств не возможно выявить несмотря на тщательно проводимые исследования на безвредность. Степень риска того, что опасные свойства новых, модифицированных с помощью генной инженерии продуктов питания, останутся незамеченными, вероятно, значительно больше, чем в случае лекарств.
Существующие в настоящее время требования по проверке на безвредность недостаточны. Они совершенно явно составлены таким образом, чтобы упростить процедуру утверждения. Они позволяют использовать крайне нечувствительные методы проверки на безвредность. Поэтому существует значительный риск того, что опасные для здоровья продукты питания смогут пройти проверку незамеченными.
Созданные до настоящего времени с помощью генной инженерии продукты питания не имеют сколько-нибудь значительной ценности для человечества. Эти продукты удовлетворяют, главным образом, лишь коммерческие интересы.
Знания о действии на окружающую среду модифицированных с помощью генной инженерии организмов, привнесённых туда, совершенно недостаточны. Не доказано ещё, что модифицированные с помощью генной инженерии организмы не окажут вредного воздействия на окружающую среду. Экологами высказаны предположения о различных потенциальных экологических осложнениях. Например, имеется много возможностей для неконтролируемого распространения потенциально опасных генов, используемых генной инженерией, в том числе передача генов бактериями и вирусами. Осложнения, вызванные в окружающей среде, вероятно, невозможно будет исправить, так как выпущенные гены невозможно взять обратно.

Могут возникнуть новые и опасные вирусы. Экспериментально показано, что встроенные в геном гены вирусов могут соединяться с генами инфекционных вирусов (так называемая рекомбинация). Такие новые вирусы могут быть более агрессивными, чем исходные. Вирусы могут стать также менее специфичными. Например, вирусы растений могут стать вредными для полезных насекомых, животных, а также людей.
Знания о наследственном веществе, ДНК, очень неполны. Известно о функции лишь трёх процентов ДНК. рискованно манипулировать сложными системами, знания о которых неполны. Обширный опыт в области биологии,

экологии и медицины показывает, что это может вызвать серьёзные непредсказуемые проблемы и расстройства.

10. Генная инженерия не поможет решить проблему голода в мире.
Утверждение, что генная инженерия может внести существенный вклад в
разрешение проблемы голода в мире, является научно необоснованным
мифом.

11. Возможность воздействовать на гены позволяет устранять причины

наследственных болезней, изменять свойства организмов в нужном
направлении, пересаживать гены из одного организма в другой и привносить в
него новые признаки. Например, уже создаются новые организмы, сочетающие
в себе свойства животных и растений.

Однако довольно сложно определить долговременные последствия генных манипуляций.

Риски, связанные с применением генной инженерии к продуктам питания, можно разделить на три категории: экологические, медицинские и социально-экономические.

Экологические риски

1. Появление супервредителей.

В сущности, такие уже появились. На В1-кукурузе и хлопке уже живет коробочный (хлопковый) червь, которому наиболее ценный природный пестицид ВасПшз 1пипп§епз15 (В1) не приносит вреда. Наивно думать, что вредители на ухищрения ученых не ответят своим контрударом. Как известно, в экстремальных условиях, а процесс вытеснения вредителей устойчивыми к ним растениями иначе как экстремальным не назовешь, скорость мутаций растет, и неизвестно, сколько понадобится насекомым времени для того, чтобы приспособиться к новым условиям окружающей среды. И все пойдет по новой, только на более высоком уровне.

2. Нарушение природного баланса.

Уже доказано, что многие ГМ-растения, такие, как ГМ-табак или технический рис, применяемый для производства пластика и лекарственных веществ, смертельно опасны для живущих на поле или рядом с ним грызунов. Пока эти растения произрастают лишь на опытных полях, а что произойдет после полного вымирания грызунов в районах их массовых засевов - не берется предсказать никто.

Медицинские риски

1. Повышенная аллергеноопасность.

В марте 1996 года ведущий генный инженер, исследователь Университета штата Небраска, подтвердил: при попытке повысить содержание белка в ГМ-сое в нее вместе с геном бразильского ореха был перенесен аллерген. Причем тестирование животных не выявило опасности. Тестирование ГМ-продуктов

на аллергиках не входит в обязательную программу испытаний новых продуктов, а поэтому то, что аллерген был вовремя замечен, можно назвать счастливой случайностью, иначе жизни тысяч человек, не переносящих орехов, оказались бы в настоящей опасности.

По поводу аллергической опасности ГМ-продуктов известный британский ученый, доктор Мэй Ван Хо, сказал: «Нет никаких известных способов предсказать аллергию на ГМ-пищу. Аллергическая реакция обычно возникает спустя некоторое время после появления и развития чувствительности к аллергену».

2.Возможная токсичность и опасность для здоровья.

Британский ученый Арпад Пуштай, назвавший ГМ-продукты "пищей для зомби", считает, что они наносят колоссальный вред здоровью.

В 1989 году одна из крупнейших японских химических компаний 8Ьо\уа Эепко поставила на американский рынок новый ГМ-вариант известной пищевой добавки Ь-1гур1орЬап. В результате 37 человек погибли, а более 5000 стали инвалидами с потенциально смертельным диагнозом - синдром эозиафильной миалгии (ЕМ8) (неизлечимое и чрезвычайно болезненное заболевание крови). Кроме того, хорошо известно, что проявлений токсичного действия белка можно ждать более тридцати лет, за примером далеко ходить не надо, достаточно вспомнить нашумевшее «коровье бешенство», вызванное именно белком, прионом. Белки, из которых состоят ГМ-продукты, принципиально новые, так как являются гибридами белков растительного и бактериального происхождения. Спрашивается: достаточно ли для выяснения их безопасности установленных сейчас трехлетних испытаний?

3. Устойчивость к действиям антибиотиков.

Для того чтобы понять, «встроился» ли нужный ген в цепочку ДНК, специалисты-генетики снабжают его специальным «флажком». Чаще всего в роли этого «флажка» выступает ген устойчивости к антибиотикам. Если целевая клетка после «опыления» новым геном выдерживает действие этого антибиотика, значит, цель достигнута, и ген успешно внедрен. Проблема состоит в том, что, единожды внедрив этот ген в ДНК, вывести его уже нельзя. В результате возникает двойная опасность. Во-первых, употребление в пищу устойчивых к антибиотикам продуктов неизбежно нейтрализует действие антибиотиков, принимаемых в качестве лекарства. А во-вторых, появление большого количества антибиотикоустойчивых растений может повлечь за собой появление антибиотикоустойчивых бактерий. Нечто подобное уже наблюдалось несколько лет назад в Дании, когда тысячи людей оказались жертвами эпидемии сальмонеллеза, вызванной новым, устойчивым к антибиотикам, штаммом сальмонеллы.

4. Могут возникнуть новые и опасные вирусы.

10

Экспериментально показано, что встроенные в геном гены вирусов могут соединяться с генами инфекционных вирусов. Такие новые вирусы могут быть более агрессивными, чем исходные. Они могут стать также менее видоспецифичными. Например, вирусы растений могут стать вредными для полезных насекомых, животных, а также людей.

3. Социально- экономические риски

Большинство социальных и экономических угроз, которые несет в себе развитие генной инженерии, подпадают под широкое определение «продовольственной безопасности», то есть способности людей обеспечить свои продовольственные потребности в здоровых, разнообразных и доступных по цене продуктах питания.

При этом сторонники генной инженерии заявляют, что создаваемые с ее помощью продукты могут решить проблему мирового голода. Однако их оппоненты подчеркивают высокую потенциальную опасность сосредоточения генетических технологий в руках частных компаний через патентование определенных жизненных форм, которые могут вытеснить традиционные сельскохозяйственные культуры и породы животных.

Тем не менее всеобъемлющее изучение экономического эффекта от использования генных технологий (в частности, уровня урожайности и количества используемых химических удобрений) были проведены лишь в прошлом году. И результаты довольно противоречивы.

Так, в некоторых случаях урожайность генетических модифицированных культур была заметно ниже, чем у традиционных.

Таким образом, ученые пришли к выводу, что эффективность новых культур также зависит от многих частных факторов, в том числе распространения сорняковых растений и насекомых-паразитов, погодных условий и типа почвы.

При этом лишь незначительная часть продуктов питания из генетически модифицированных сельскохозяйственных культур имеют более высокие питательные свойства. А иногда они оказывают даже отрицательное воздействие, что ставит под сомнение перспективу их распространения.

Преимущества генной инженерии

По заверениям ученых демографов, в ближайшие двадцать лет население земного шара удвоится. Пользуясь современными агрикультурами и агротехнологиями, прокормить такое количество людей будет просто невозможно. Следовательно, уже сейчас пора подумать о том, как с наименьшими потерями поднять урожайность сельхозугодий вдвое. Поскольку для обычной селекции срок в два десятилетия крайне мал, то остается механическая модификация генетического кода растений. Можно, например, добавить ген устойчивости к насекомым-вредителям или сделать растение более плодовитым. Это основной довод трансгенетиков.
С помощью генной инженерии можно увеличить в генетически измененной продукции содержание полезных веществ и витаминов по сравнению с

«чистыми» сортами. Например, можно «вставить» витамин А в рис, с тем чтобы выращивать его в регионах, где люди испытывают его нехватку.

3. Можно существенно расширить ареалы посева сельхозпродуктов,
приспособив их к экстремальным условиям, таким, как засуха и холод.

4. Путем генетической модификации растений можно существенно уменьшить

интенсивность обработки полей пестицидами и гербицидами. Ярким примером
здесь является уже состоявшееся внедрение в генотип кукурузы гена земляной
бактерии ВасШиз итипп§1еп515, уже снабжающего растение собственной
защитой, так называемым Вх-токсином, и делающего по замыслу генетиков
дополнительную обработку бессмысленной.

5. Генетически измененным продуктам могут быть приданы лечебные

свойства. Ученым уже удалось создать банан с содержанием анальгина и
салат, вырабатывающий вакцину против гепатита В.

6. Еда из генетически измененных растений может быть дешевле и вкуснее.

Модифицированные виды помогут решить и некоторые экологические проблемы. Конструируются растения, эффективно поглощающие цинк, кобальт, кадмий, никель и прочие металлы из загрязненных промышленными отходами почв.
Генная инженерия позволит улучшить качество жизни, очень вероятно -существенно продлить её; есть надежда найти гены, ответственные за старение организма и реконструировать их.

Все о ГМО

В 1996 году впервые было начато коммерческое использование генетически модифицированных растений - с тех пор количество сельскохозяйственных площадей, засеваемых "измененной" кукурузой, соей, хлопком возросло в 25 раз.

По данным исследовательской организации \\^огШ\уа1сЬ 1ш1лш1;е, только посевы "новой" кукурузы в 2000 году заняли площадь в 44.2 млн. га (крупнейшие поля генетически модифицированной кукурузы расположены в США, Канаде и Аргентине). В Китае генетически модифицированный хлопок засеян уже на 10% всех хлопковых полей. Такого рода посевы существуют в 13 странах мира, однако правительства многих государств запретили не только использование в сельском хозяйстве и но ввоз генетически измененных продуктов. Примерно в 30 странах мира действуют правило, согласно которому, упаковки продуктов, при изготовлении которых использовались достижения генной инженерии, должны содержать информацию об этом, чтобы потребители самостоятельно делали свой выбор.

Однако во многих случаях, например, когда соя используется при использовании мясных полуфабрикатов, производители не сообщают об этом покупателям.

При этом генная инженерия неуклонно завоевывает мир. По данным исследования, проведенного Международным Институтом Исследований

Продовольственной Политики 1п1егпа1юпа1 Рооё РоНсу ЯезеагсЬ 1п5111и1е, в большинстве регионов мира, в том числе и в Западной Европе, сокращают закупки обычных продуктов, зато потребление генетически измененных продуктов постоянно растет. К примеру, за последние годы Япония и Южная Корея закупили на 0.2% меньше обычной кукурузы и на 1.7% больше -генетически измененной.

Метод создания генетически модифицированных продуктов, фактически, заключается в том, что ученые фактически ускоряют эволюцию. Они изменяют генную структуру растений таким образом, что оно приобретает новые функции, полезные для человека - например, становятся менее подверженными болезням или приобретают устойчивость к засухе. Иногда для этого к генному коду растения прививается ген иных живых существ, например, рыб или насекомых. Тесты, периодически проводимые различными исследовательскими институтами, на сегодняшний день не подтвердили, что употребление такого рода продуктов отрицательно действует на человека или животных. Сторонники генетически измененных растений подчеркивают, что фермеры, использующие "новые растения", используют меньше пестицидов и химических удобрений, поскольку модифицированные растения более устойчивы и менее прихотливы.

Противники подобного использования достижений генной инженерии уверены в негативном влиянии таких продуктов. Их основные доводы таковы: все испытания были краткосрочными - негативное влияние модифицированных продуктов может проявляться через длительное время или отражаться на потомстве. Также неизвестно, к чему приводит откармливание генетически измененной кукурузой домашних животных. Кроме того, никому неизвестно, как "новые растения" повлияют на экологический баланс в мире: нельзя, к примеру, исключить, что насекомые, поедающие такого рода растения, подвергнутся мутации. Еще один популярный довод сторонников "нового " сельского хозяйства - использование генной инженерии позволяет решить проблему голода в мире, потому что урожаи генетически измененных растений примерно на 15-25% выше, чем у традиционных культур. Соответственно ниже и себестоимость таких продуктов. Противники считают, что суть проблемы голода - не в недостатке продовольствия, а в порочной системе его распределения, и последствия этого могут быть самыми неприятными.

Сейчас выделять и собирать гены в одну конструкцию, переносить их в нужный организм - рутинная работа. Это та же селекция, только более прогрессивная и более ювелирная. Ученые научились делать так, чтобы ген работал в нужных органах и тканях (корнях, клубнях, листьях, зернах) и в нужное время (при дневном освещении); а новый трансгенный сорт может быть получен за 4-5 лет, в то время как на выведение нового сорта растений классическим методом (изменение широкой группы генов с помощью скрещивания, радиации или химических веществ, надеясь на случайные сочетания признаков в потомстве и отбор растений с нужными свойствами) требуется более 10 лет.

В целом, проблема трансгенных продуктов во всем мире остается очень острой и дискуссии вокруг ГМО не утихнут еще долго, т.к. преимущество их

использования очевидны, а отдаленные последствия их действия, как на экологию, так и на здоровье человека менее ясны.

Перспективы генной инженерии

Некоторые особенности новых технологий 21 века могут привести к большим опасностям, чем существующие средства массового уничтожения. Прежде всего, - это способность к саморепликации. Разрушающий и лавинно самовоспроизводящийся объект, специально созданный или случайно оказавшийся вне контроля, может стать средством массового поражения всех или избранных. Для этого не потребуются комплексы заводов, сложная организация и большие ассигнования. Угрозу будет представлять само знание: устройства, изобретённые и изготовленные в единичных экземплярах, могут содержать в себе всё, необходимое для дальнейшего размножения, действия и даже дальнейшей эволюции - изменению своих свойств в заданном направлении.

Конечно, выше описаны вероятные, но не гарантированные варианты развития генной инженерии. Успех в этой отрасли науки сможет радикально поднять производительность труда и способствовать решению многих существующих проблем, прежде всего, подъему уровня жизни каждого человека, но, в то же время, и создать новые разрушительные средства.

Перспективы контроля над генами

Развитие генной инженерии сделает возможным улучшение генотипа человека. Масштабные задачи, стоящие сегодня перед человечеством требуют людей талантливых во многих отраслях, совершенных и высокоразвитых личностей, обладающих идеальным здоровьем, высочайшими физическими и умственными способностями. Таких людей можно будет создать методами генной, генетической и клеточной инженерии. Эти методы будут применимы как к только появляющимся на свет детям, так и к уже взрослым людям. Человек сможет многократно усилить свои собственные способности, и увеличить способности своих детей. С объективной точки зрения в этом нет ничего плохого или не этичного. Уже сегодня многие всемирно известные учёные, такие как Уотсон, один из первооткрывателей ДНК, говорят о том, что человеческая глупость, например, является по сути своей генетическим заболеванием и в будущем будет излечима.

Будут полностью ликвидированы генетические причины заболеваний, все люди будут совершенно здоровыми. Старение будет остановлено и никому не придётся сталкиваться с увяданием, с упадком сил, с дряхлостью. Люди станут практически бессмертными - смерть будет становиться всё более редким явлением, перестав быть неизбежностью.

Известно, например, что одной из причин старения является сокращение тепломер при каждом делении клетки. Тепломеры - это копии фрагмента ТТАООО, расположенные на концах всех хромосом и защищающие ДНК как металлические наконечники шнурков. Обычно клетка умирает, пережив около

50 процессов деления, однако учёным удалось добиться неограниченного деления клеток. В конце 1990-х ученым удалось внедрить в клетки открытый ими ген, отвечающий за выработку белка теломеразы, восстанавливающего тепломеры, и тем самым сделать их бессмертными.

Конечно, отдельные группы, не отягченные соответствующими знаниями, но, преследующие какие то личные, идеологические или лоббистские цели могут пытаться запретить подобные технологии, но как показывает история развития науки, надолго это сделать им не удастся.

Прогресс вряд ли остановится на исправлении недостатков. Излечив болезни и остановив старение, человек примется за улучшение собственного организма, за его перестройку по собственным планам и желаниям. Люди смогут произвольным образом лепить свое собственное тело и мозг, добавлять себе новые способности, возможность жить под водой, летать, питаться энергией солнечного света, добавлять новые отделы мозга, новые органы тела. Любители модификации своего тела смогут сделать свои тела похожими на тела животных или даже химер, таких как кентавры или русалки.

Человек вряд ли ограничится собственной перестройкой. Он сможет воссоздать организмы, исчезнувшие ранее с лица Земли - мамонтов, птицу дронта, динозавров, а также создавать совершенно новые организмы -драконов, единорогов, живые дома, летающие деревья. Любой организм, существование которого не противоречит законам природы, сможет быть создан. Новые виды животных, растений и даже совершенно новых существ будут создаваться в промышленных целях, как форма творчества, для освоения космоса. Кроме того, человек наверняка захочет помочь братьям своим меньшим подняться с животного уровня. С помощью генной модификации можно будет усилить интеллект собак, шимпанзе, дельфинов, других животных. Человек больше не будет одинок в царстве жизни на Земле.

Но генная революция не будет длиться бесконечно. Идущий параллельно прогресс в области нанотехнологий приведёт к тому, что границы между живым и неживым будут стёрты. Нанороботы и роботы смогут выполнять все функции биологических объектов, кибернетические организмы будут сочетать в себе биологические и машинные части, анероиды будут неотличимы от биологических людей. Искусственный интеллект и загруженные в компьютер люди будут разумны так же как и личности, существующие в живых мозгах. В конце концов, неизбежна перестройка всей косной материи в умную материю, организованную на нано-уровне, обладающую способностью перестраивать себя и служить носителем разума. Но это уже совсем другая история.

15

Мои исследования

Изучая информацию о генной инженерии, я выяснила, что существует Федеральный закон об обязательной маркировке продуктов питания, содержащих генно-модифицированные организмы (ГМО). Все производители обязаны информировать потребителей о содержании в продукте ГМО, если его доля составляет более 0,9%.

Поэтому я решила проверить, как производители соблюдают этот закон. Исследования проводились в нескольких магазинах («Добрый», «Магнит», «Дикси»). Результаты меня огорчили. В магазинах «Дикси» и «Добрый» продуктов с такой маркировкой оказалось очень мало, по сравнению с магазином «Магнит», в котором наличие таких продуктов оказалось гораздо больше. Закупщикам продуктов следует быть более внимательными к продуктам, которые содержат генно-модифицифицированные организмы , но не имеют маркировки.

Заключение

Подводя итог своей работы, я хочу сказать, что генетика и генная инженерия уже играют огромную роль в медицине и сельском хозяйстве, основные результаты ещё впереди. Нам ещё очень многое предстоит узнать о том, как работает сложная генетическая система в нашем организме и у других видов живых существ.

Необходимо определить функции и назначение каждого гена, определить, каковы условия его активации, в какие периоды жизни, в каких частях тела и при каких обстоятельствах он включается и приводит к синтезу соответствующего белка. Далее, необходимо понять, какую роль играет в организме этот белок, выходит ли он за пределы клетки, какие сообщения несёт, какие реакции катализирует, как влияет на запуск биологических процессов в других частях организма, какие гены активирует. Отдельной сложной задачей является решение проблемы сворачивания белков - как, зная последовательность аминокислот, составляющих белок, определить его пространственную структуру и функции. Эта проблема требует новых теоретических знаний и более мощных суперкомпьютеров.

Но учёные не пасуют перед масштабом этой задачи. Расшифровка генома человека потребовала более десяти лет, решение проблемы сворачивания белков может занять чуть дольше, но когда она будет решена, человек сможет полностью контролировать жизненные процессы в любых организмах на всех уровнях. Перспективы контроля над генами

Любители модификации своего тела смогут сделать свои тела похожими на тела животных или даже химер, таких как кентавры или русалки.

17

Список литературы

Биологический энциклопедический словарь,- М., 1989 г.
Н.С. Егоров, А.В. Олескин - Биотехнология: Проблемы и перспективы.- М., 1999г.
Т. Маниатис - «Методы генетической инженерии» -М., 2001 г
пп:р://\у\у\у.гес.ш Что лучше: модифицированные продукты или пестициды.

5. пир://\у\у\у.гас1ю.С2 Борьба против генетически модифицированных
продуктов] Автор: Марина Фелтлова

4.Ьйр://геуо1и11оп.а11Ье51.ш/Ыо1о§у/00001803_0.Ь1;т1