Pirmais raksts šajā sērijā - par amerikāņu tautas mītiem par ģenētiski modificētiem augiem - lasāms.
Mīts: Medicīniskā biotehnoloģija var dot tikai labumu cilvēkiem.
Fakts: 2005. gadā vairāk nekā 5 miljardus ASV dolāru bija plānots iztērēt biotehnoloģijas produktiem un veterinārajiem pakalpojumiem Amerikas Savienotajās Valstīs. Saskaņā ar Amerikas Savienoto Valstu Lauksaimniecības departamenta (USDA) datiem ir izsniegtas 105 licences dažāda veida dzīvnieku biotehnoloģiju produktiem. Tās ir veterinārās vakcīnas, bioloģiskie produkti un diagnostikas instrumenti. Investīcijas zinātniskajos pētījumos šajā jomā sasniedz vairāk nekā 400 miljonus dolāru gadā. Veselības uzturēšanai, kā arī slimu dzīvnieku ārstēšanai ik gadu tiek tērēti 18 miljardi dolāru, no kuriem 2,8 miljardus veido biotehnoloģijas produkti.
Mīts: Gēnu inženierija un dzīvnieku klonēšana ir zinātniskā fantastika, kas ir tālā nākotnē.
Fakts: Pirmās ģenētiski modificētās dzīvās būtnes GloFish dekoratīvās zivis tirgū nonāca 2004. gada janvārī. Tiem ir implantēts jūras anemones gēns, un, skatoties šīs zivis tumsā, tās fluorescē ar spilgti sarkanu gaismu. Pirmais pēc pasūtījuma klonētais mājdzīvnieks - mirušajam prototipam ģenētiski identisks kaķis - 2004. gada decembrī "atgriezās" pie sava saimnieka. Ikviens var atļauties nopirkt kādu kvēlojošu zaļu vai sarkanu zivtiņu; kaķa klonēšana ir 50 000 dolāru dārgums. Dažādi biotehnoloģiju uzņēmumi ir klonējuši simtiem liellopu, taču ne gaļa, ne piena produkti no šiem dzīvniekiem vēl nav nonākuši tirgū. Un ne tikai liellopi, bet arī aitas, cūkas, peles, truši, zirgi, žurkas, mūļi, kaķi – visi šie dzīvnieki ir veiksmīgi klonēti laboratorijā.
Mīts: No biotehnoloģijas mājdzīvniekiem nav nekāda labuma.
Mīts: Kloni atšķiras no parastajiem dzīvniekiem.
Fakts: Pētījumi liecina, ka klonu dzīvnieki ēd, dzer un uzvedas tieši tāpat kā parastie dzīvnieki.
Mīts: Pieradinātiem dzīvniekiem biotehnoloģija nedod nekādu labumu.
Fakts: Biotehnologi rada jaunas metodes, lai uzlabotu dzīvnieku veselību un palielinātu mājputnu un mājlopu produktivitāti. Šīs uzlabotās metodes ļauj labāk atklāt, ārstēt un novērst dzīvnieku slimības un citas problēmas. Ģenētiski modificētās lopbarības kultūras satur vairāk barības vielu un ir vieglāk sagremojamas, uzlabo lopbarības kvalitāti un samazina lopkopības izmaksas. Tāpat kā sen iedibinātā mākslīgā apsēklošana jeb in vitro apaugļošana, arī klonēšana var būtiski uzlabot jaunu šķirņu audzēšanas metodes, samazināt iedzimtu slimību risku un uzlabot dzīvnieku veselību.
Mīts: Klonēšanas tehnoloģija noteikti neapdraud savvaļas dzīvniekus. Kāpēc viņa ir viņiem?
Fakts: Pētnieki visā pasaulē izmanto klonēšanas tehnoloģiju, lai glābtu apdraudētās sugas. Pēdējo četru gadu laikā zinātnieki ir veiksmīgi klonējuši vismaz trīs apdraudēto dzīvnieku sugas: Eiropas muflonu un savvaļas buļļus gaur un banteng. Kalifornijas štata Sandjego zoodārzā var redzēt klonētu bantengu (2004. gada janvārī uzņemtajā attēlā bullis vārdā Yahava ir 8 mēnešus vecs). Vairāki zooloģiskie dārzi un apdraudēto dzīvnieku aizsardzības organizācijas, tostarp Londonas Zooloģijas biedrība un Sandjego un Sinsinati zoodārzi, ir izveidojuši tā sauktos "saldētos zoodārzus", citiem vārdiem sakot, kriobankas, kurās tiek glabāti apdraudētu putnu sugu audu paraugi un olas. uzglabā ārkārtīgi zemā temperatūrā. , zīdītājiem un rāpuļiem.
Mīts:Ģenētiskā inženierija var veicināt putnu gripas, govju trakuma slimības un Rietumnīlas vīrusa uzliesmojumus, kurus vēlāk var pārnest no dzīvniekiem uz cilvēkiem.
Fakts: Tādām slimībām kā putnu gripa vai govju traku slimība nav nekāda sakara ar gēnu inženieriju. Biotehnologi visā pasaulē ļoti intensīvi strādā pie vakcīnu radīšanas pret dažādām infekcijas slimībām. Un Dienvidkorejas zinātnieki, izmantojot gēnu inženieriju, izaudzēja govju šķirni, kuras organismā netiek sintezēti prioni – olbaltumvielas, kuru izmainītā forma ir govju trakuma slimības cēlonis. Tāpat notiek darbs pie odu – malārijas un citu ar asinīm pārnēsājamu slimību pārnēsātāju – bioloģiskās kontroles.
Mīts: Dzīvnieku orgānu transplantācija cilvēkiem nav nekas vairāk kā izdomājums.
Fakts: Ideja par ksenotransplantāciju - orgānu pārstādīšanu no vienas dzīvnieku sugas uz otru - ir nomodā jau vairākus gadu desmitus. 1984. gadā vienā no Amerikas klīnikām pacientam tika implantēta paviāna sirds, kas darbojās 20 dienas. Mūsdienās ārsti regulāri izmanto cūku sirds vārstuļus, lai tos uzpotētu cilvēkiem, kā arī šo dzīvnieku ādu cilvēkiem, kuri guvuši apdegumus. Vairākas pētnieku grupas dažādās valstīs strādā pie ģenētiski modificētu cūku radīšanas, kuru orgānus, pārstādot cilvēkam, viņa imūnsistēma neatraidīs.
Mīts: Piemērojot biotehnoloģijas metodes dzīvniekiem, mēs tās tikai izmantojam.
Fakts: No biotehnoloģiju metožu pielietošanas dzīvnieku veselība un labklājība tikai uzlabosies. Mājdzīvnieku veselība būtiski uzlabosies no dažādu vakcīnu, piemēram, trakumsērgas, lietošanas, un papildu pētījumi un diagnostika palīdzēs atpazīt, piemēram, kaķu HIV. Neizpaliks arī lauksaimniecības dzīvnieki. Biotehnoloģiju metodes palīdzēs palielināt populāciju un būtiski uzlabot visa ganāmpulka veselību, vienlaikus likvidējot iedzimtas slimības. Ģenētiski modificēti dzīvnieki slimos mazāk – piemēram, nesen ir saražotas pirmās dažas pret mastītu rezistentās govis. Mākslīgā apsēklošana un embriju kultivēšana in vitro palīdzēs atjaunot apdraudēto savvaļas sugu skaita samazināšanos.
Mīts: Gaļa, piens un olas, kas iegūtas no klonētiem vai ģenētiski modificētiem dzīvniekiem, ir veselībai kaitīgi.
Fakts: Dzīvnieki, kas audzēti ar biotehnoloģiju palīdzību, ja tie atšķiras no parastajiem dzīvniekiem, ir uz labu: klonēšana un gēnu inženierija ir tikai vēl viens instruments jaunu šķirņu audzēšanai, un cilvēki to ir darījuši tūkstošiem gadu neapzināti un apmēram simts gadus. - pamatojoties uz datu ģenētiku. Zinātnieki un tehniķi rūpējas par izmēģinājumu dzīvniekiem daudz labāk, nekā zemnieks rūpējas par savu parasto dzīvnieku ganāmpulku (kaut vai tāpēc, ka izaudzēt vienu ģenētiski modificētu govi vai kazu ir tūkstošiem reižu dārgāk un grūtāk nekā parasto). Veterinārārsti un uztura speciālisti tos rūpīgi novēro kopš dzimšanas un uzrauga turpmāko augšanu un attīstību. ASV Lauksaimniecības departaments (USDA) un Nacionālie veselības institūti (NIH) regulāri un ar lielu rūpību pārbauda telpas, kurās tiek turēti "mākslīgie" dzīvnieki.
Vairākas zinātnieku grupas dažādās valstīs pārbaudīja klonētu dzīvnieku gaļu un pienu simtiem rādītāju un neatklāja nekādas atšķirības no parastajā veidā ieņemto dzīvnieku gaļas un piena.
Mīts: Klonētiem dzīvniekiem mirstība dzimšanas brīdī ievērojami pārsniedz tradicionālo, tradicionālo dzīvnieku mirstības rādītājus.
Fakts: Patiešām, klonējot vai iegūstot ģenētiski modificētus dzīvniekus, daudzi embriji nav dzīvotspējīgi, un mirstība dzemdību laikā ir augstāka nekā ar parasto dzīvnieku audzēšanu. Bet pat ar parastajām jaunu šķirņu audzēšanas metodēm dzīvi paliek tikai tie daži dzīvnieki, kas atbilst audzētāju prasībām, bet pārējie ir atļauti gaļai. Un jebkurš lauksaimniecības dzīvnieks agrāk vai vēlāk nonāks katliņā ...
Mīts: Klonu veselība ir daudz sliktāka nekā parastajiem dzīvniekiem.
Fakts: Kopumā klonu un tradicionālo dzīvnieku veselības stāvoklis neatšķiras – to pierādījuši gadu desmitiem veikti pētījumi, tostarp ASV Nacionālās Zinātņu akadēmijas.
Mīts: Dzīvnieku klonēšana var izraisīt neparedzamas sekas.
Fakts: Pirmie dzīvnieku klonēšanas pētījumi sākās pagājušā gadsimta 70. gados. Vairāk nekā 30 gadu laikā Nacionālā Zinātņu akadēmija un ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) ir pārskatījušas vairāk nekā 40 šajā jomā strādājošo pētnieku grupu rezultātus. Daudzos gadījumos ir pētītas vairākas dzīvnieku paaudzes, kas ierastā veidā dzimuši no klonētiem senčiem. Pētnieki neatklāja nekādas atšķirības no parastajiem dzīvniekiem. ASV Nacionālās Zinātņu akadēmijas ziņojumi, kas publicēti 2002. un 2004. gadā.
Mīts: Ja ģenētiski modificētie dzīvnieki nokļūst dabiskos apstākļos, tie var radīt draudus savvaļas dzīvniekiem un videi.
Fakts: ģenētiskā modifikācija tiek piemērota (un tiks piemērota arī tuvākajā nākotnē) tikai lauksaimniecības un mājdzīvniekiem. Varbūtība, ka šādi dzīvnieki paši nokļūs savvaļā, ir niecīga. Taču, ja no saimnieka aizbēgs hipoalerģisks kaķis vai pret mastītu izturīga govs, tie neradīs nekādus draudus savvaļas dzīvniekiem un videi. Kopumā lielākā daļa mājdzīvnieku (izņemot, iespējams, kaķus un suņus) nav pielāgoti dzīvei savvaļā. Pat ja transgēnai aitai ar īpaši blīvu kažoku izdosies izdzīvot kalnos un radīt bērnus ar savvaļas kalnu kazu, šādu hibrīdu pielāgošanās spējas videi būs zemākas nekā viņu savvaļas radiniekiem. Dažas bažas rada, piemēram, transgēnie laši un daudzu citu sugu zivis, kas aug desmit reizes ātrāk nekā parastās tās pašas sugas zivis. Bet pat tad, ja šādi laši iepeldēs jūrā un krustojas ar savvaļas dzīvniekiem, gan viņi paši, gan viņu pēcnācēji nespēs konkurēt ar parastajām zivīm, kurām barības vajadzīgs desmitreiz mazāk. Un ekstrēmākajā gadījumā jūrā parādīsies cita zivju suga - par prieku zvejniekiem.
Mīts: Pētījumu laikā dzīvnieki tiek vienkārši ņirgāti.
Fakts: Patiesībā tas tā nemaz nav. Klonu dzīvnieki un gēnu inženierijā izmantotie dzīvnieki tiek ārstēti īpaši uzmanīgi, kā to novēro veterinārārsti. Diemžēl dzīvnieku aktīvistu grupas bieži maldās uzskata, ka pret visiem laboratorijas dzīvniekiem izturas slikti un ka datormodeļi pētniecībā var aizstāt īstus dzīvniekus. Protams, datormodeļi tagad ieņem vienu no svarīgākajām vietām medicīniskajā izpētē, taču plašākai izpētei vienmēr ir nepieciešami dzīvi modeļi. Amerikas Savienoto Valstu Lauksaimniecības departaments (USDA) un Nacionālie veselības institūti regulāri veic pētniecības iestāžu auditus. Pēdējos gados dzīvnieku aktīvistu grupas arvien biežāk ir veikušas vardarbīgas darbības, piemēram, vandālismu, datu zādzību, vajāšanu un zinātnieku piekaušanu, līdz pat nāves draudiem pret viņiem un viņu ģimenēm. Ņemot vērā visus šos faktus un draudu būtību, Federālais izmeklēšanas birojs (FIB) šādu aktīvistu grupu rīcību uzskata par iekšējiem terorisma draudiem. Atbildot uz to, šādi pasākumi tiek veikti, lai aizsargātu biomedicīnas pētījumu datus. 1992.gadā ASV Kongress izskatīja papildu grozījumus likumdošanā, kas nosaka lielus naudas sodus par noziegumiem pret šādām institūcijām, ja tām nodarīto zaudējumu apmērs ir 10 tūkstoši un vairāk ASV dolāru. Īpaši kopš 2001. gada 11. septembra teroristu uzbrukumiem atsevišķas valstis ir centušās palielināt kontroli pār aktīvistu darbībām un veikt papildu stingrus likumdošanas pasākumus.
Mīts: Pazīstamā aita Dollija bija slima un priekšlaicīgi nomira, jo tika klonēta.
Fakts: Faktiski Dollija dzīvoja pat ilgāk, nekā parasti dzīvo aitas, un nomira lielā vecumā artrīta attīstības dēļ. Nāve bija normāla vecuma dēļ, un tai nav nekāda sakara ar faktu, ka viņa tika klonēta. Daži klonēšanas pretinieki turpina apgalvot, ka Dollijai bija saīsināti telomēri, struktūras hromosomu galos, kas nosaka šūnu dalīšanās skaitu un, visticamāk, ietekmē dzīves ilgumu. Tomēr šāds saīsinājums tika konstatēts tikai vienā agrīnā pētījumā. Šos datus neapstiprināja ne pašas Dollijas šūnu, ne citu klonētu dzīvnieku turpmāka izpēte. Papildu pētījumi ir parādījuši, ka klonētie dzīvnieki telomēru struktūras ziņā neatšķiras no parastajiem.
Tulkojis Aleksandrs Mihailovs, Maldu enciklopēdija
Tiešsaistes žurnāls "Commercial Biotechnology"
Biotehnoloģija, šūnu un gēnu inženierija, klonēšana.
Galvenie eksāmena darbā pārbaudītie termini un jēdzieni:biotehnoloģija, gēnu inženierija, šūnu inženierija.
Šūnu un gēnu inženierija. Biotehnoloģija
Šūnu inženierija ir zinātnes un selekcijas prakses virziens, kas pēta dažādām sugām piederošu somatisko šūnu hibridizācijas metodes, iespēju no atsevišķām šūnām klonēt audus vai veselus organismus.
Viena no izplatītākajām augu selekcijas metodēm ir haploīdā metode - pilnvērtīgu haploīdu augu iegūšana no spermas vai olām.
Ir iegūtas hibrīdšūnas, kas apvieno asins limfocītu un audzēja īpašības, aktīvi proliferējot šūnas. Tas ļauj ātri un vajadzīgajos daudzumos iegūt antivielas.
audu kultūra - izmanto, lai laboratorijā iegūtu augu vai dzīvnieku audus un dažreiz veselus organismus. Augkopībā to izmanto, lai paātrinātu tīru diploīdu līniju veidošanos pēc oriģinālo formu apstrādes ar kolhicīnu.
Gēnu inženierija- mākslīga, mērķtiecīga mikroorganismu genotipa maiņa, lai iegūtu kultūras ar iepriekš noteiktām īpašībām.
Galvenā metode- nepieciešamo gēnu izolēšana, klonēšana un ievadīšana jaunā ģenētiskā vidē. Metode ietver šādus darba posmus:
- gēna izolēšana, tā apvienošana ar šūnas DNS molekulu, kas var reproducēt donora gēnu citā šūnā (iekļaušana plazmīdā);
– plazmīdas ievadīšana baktērijas šūnas – recipienta – genomā;
– nepieciešamo baktēriju šūnu atlase praktiskai lietošanai;
– pētījumi gēnu inženierijas jomā attiecas ne tikai uz mikroorganismiem, bet arī uz cilvēkiem. Tie ir īpaši aktuāli tādu slimību ārstēšanā, kas saistītas ar traucējumiem imūnsistēmā, asins koagulācijas sistēmā, onkoloģijā.
Klonēšana . No bioloģiskā viedokļa klonēšana ir augu un dzīvnieku veģetatīvā pavairošana, kuru pēcnācējiem ir iedzimta informācija, kas ir identiska vecākam. Dabā augi, sēnes un vienšūņi tiek klonēti; organismi, kas vairojas veģetatīvi. Pēdējās desmitgadēs šis termins tiek lietots, kad viena organisma kodoli tiek pārstādīti cita organisma olšūnā. Šādas klonēšanas piemērs bija slavenā aita Dollija, kas iegūta Anglijā 1997. gadā.
Biotehnoloģija- dzīvo organismu un bioloģisko procesu izmantošanas process medikamentu, mēslošanas līdzekļu, bioloģisko augu aizsardzības līdzekļu ražošanā; notekūdeņu bioloģiskajai attīrīšanai, vērtīgu metālu bioloģiskai ieguvei no jūras ūdens u.c.
Par insulīna veidošanos cilvēkiem atbildīgā gēna iekļaušana Escherichia coli genomā ļāva izveidot šī hormona rūpniecisko ražošanu.
Lauksaimniecībai ir izdevies ģenētiski modificēt desmitiem pārtikas un lopbarības kultūru. Lopkopībā biotehnoloģiski ražota augšanas hormona izmantošana ir palielinājusi izslaukumu;
izmantojot ģenētiski modificētu vīrusu, lai izveidotu vakcīnu pret herpes cūkām. Ar baktērijās ievadītu jaunsintezētu gēnu palīdzību tiek iegūtas vairākas svarīgākās bioloģiski aktīvās vielas, jo īpaši hormoni un interferons. To ražošana bija nozīmīga biotehnoloģijas nozare.
Attīstoties gēnu un šūnu inženierijai, sabiedrībā arvien vairāk rodas bažas par iespējamu manipulāciju ar ģenētisko materiālu. Dažas bažas ir teorētiski pamatotas. Piemēram, nav iespējams izslēgt gēnu transplantāciju, kas palielina dažu baktēriju rezistenci pret antibiotikām, jaunu pārtikas produktu formu radīšanu, taču šos darbus kontrolē valdības un sabiedrība. Jebkurā gadījumā slimību, nepietiekama uztura un citu satricinājumu draudi ir daudz augstāki nekā ģenētisko pētījumu dēļ.
Gēnu inženierijas un biotehnoloģijas perspektīvas:
- cilvēkiem noderīgu organismu radīšana;
– jaunu medikamentu iegūšana;
– ģenētisko patoloģiju korekcija un korekcija.
UZDEVUMU PIEMĒRI
A daļa
A1. Zāļu, hormonu un citu bioloģisko vielu ražošana notiek tādā virzienā kā
1) gēnu inženierija
2) biotehnoloģiju ražošana
3) lauksaimniecības nozare
4) agronomija
A2. Kad audu kultūra būtu visnoderīgākā metode?
1) saņemot ābolu un bumbieru hibrīdu
2) audzējot gludsēklu zirņu tīras līnijas
3) ja nepieciešams, pārstādīt ādu cilvēkam ar apdegumu
4) saņemot kāpostu un redīsu poliploīdo formu
daļa NO
C1. Kāpēc daudzi sabiedrībā baidās no transgēniem produktiem?
Atbildes Biotehnoloģija. A daļa. A1 – 2. A2 —3. A3 – 1.
C daļa. C1Šīs bailes daļēji ir saistītas ar izpratnes trūkumu par to, kas ir transgēnie produkti, un daļēji pamatotas. Transgēnie produkti ir produkti, kas iegūti no ģenētiski modificētiem augiem vai dzīvniekiem. To ražošana ir saistīta ar konkrēta gēna, kas ņemts no baktērijām, transplantāciju. Piemērs: Kartupeļi, kas ir izturīgi pret Kolorādo kartupeļu vaboli, tika izveidoti, ieviešot augos gēnu, kas izolēts no augsnes Tīringenes baciļu šūnas DNS, kas ražo Kolorādo kartupeļu vabolei indīgu proteīnu. Izmantotais starpnieks bija Escherichia coli šūnas. Kartupeļu lapas sāka ražot vabolēm indīgu proteīnu. Bīstamība var būt neparedzēta proteīnu iedarbība uz cilvēkiem, ko koordinē transplantētais gēns. Tomēr visas iespējamās gēnu transplantācijas sekas tiek rūpīgi pārbaudītas ilgtermiņa eksperimentos.
Kopš zinātniekiem izdevies klonēt aitu, pasaulē nerimst strīdi par cilvēka iejaukšanās sekām dabā. Veikalu plauktos ir gludi, vienmērīgi āboli, kas savu ideālo formu parādā vienas ziemeļu jūras zivs gēniem, paši kartupeļi nogalina Kolorādo vaboles. Nav zināms, kādam nolūkam, bet zinātniekiem no Dienvidkorejas izdevās izaudzēt kaķus, kas mirdz sarkani. Tiesa, tas notiek ne vienmēr, bet tikai tad, kad ultravioletais stars tiek novirzīts uz tumšā telpā ievietotu kaķi.
Neapšaubāmi, lielāku labumu gūs bērni, kuri mantojuši vilnu no modificētas mātes ar zīdtārpiņu gēniem. Kazas mati vienmēr ir tikuši augstu novērtēti, un, pateicoties Vaiomingas Universitātes profesora Rendija Lūisa pūlēm, tie atradīs pielietojumu dažādās jomās.
Amerikas lielveikalos drīzumā plauktos parādīsies jauns laša veids. Šo zivi, bez šaubām, var saukt par superlasi, jo tā ir divas reizes lielāka par parasto. Zinātnieki no firmas Aqua Bounty iepazīstināja ar Chinook laša gēniem, kas aug ātrāk par parastajām zivīm, un zemes zivīm - zuti, kas spēj pieņemties svarā visa gada garumā. ASV Valsts Pārtikas un zāļu pārvalde jauno lasi atzinusi par ne tikai drošu, bet arī noderīgu cilvēkiem.
Rūpējoties par cilvēku veselību, Indijas zinātnieki veica virkni eksperimentu ar banānu audzēšanu, kas palīdz izārstēt B hepatītu. Papildus banāniem noderīgas īpašības ir arī burkāniem, salātiem, kartupeļiem un pat tabakas lapām. Daudzus gadus ārsti un zinātnieki visā pasaulē ir meklējuši universālas zāles pret vēzi. Dr. Helēna Sanga no Apvienotās Karalistes spēja izaudzēt cāļus ar cilvēka DNS. Šādu cāļu olas satur īpašus proteīnus, kas, ēdot, palīdzēs izārstēt ādas vēzi.
Nav noslēpums, ka īpašās ekofermās tiek audzētas cūkas un teļi, kuru orgāni jau tagad glābj daudzu cilvēku dzīvības. No cūkām ņem sirds daļas, no kurām izgatavo bioprotēzes cilvēka sirdīm, no teļiem aknu augšējo čaulu. Tam ir piemēroti veseli dzīvnieki, kas audzēti bez ģenētiķu iejaukšanās. Zinātnieki ir gājuši vēl tālāk un mēģina dzīvnieku ķermenī izaudzēt orgānus, kurus var pilnībā pārstādīt cilvēkiem. Lai novērstu audu atgrūšanu, cūkām injicē īpašus gēnus. Jau ir veikts veiksmīgs eksperiments, pārstādot peles aizkuņģa dziedzeri, kas izaugusi žurkas ķermenī. To dara Skotijas zinātniskā laboratorija, kas iepazīstināja pasauli ar slaveno aitu Dolliju.
Militārais departaments nevarēja palaist garām šādu iespēju un neizmantot zinātnieku sasniegumus savām vajadzībām. Universāls karavīrs, superspēcīgs un izturīgs cilvēks ir jebkuras pasaules armijas sapnis. Gēnu eksperimentus ar cilvēkiem aizliedz ANO konvencija, bet vai tas var apturēt militāros spēkus? Neviens atklāti nepaziņos par saviem panākumiem un sasniegumiem supermena veidošanā. Tikai pētniecībai 2013. gadā tika piešķirti vairāk nekā 40 miljoni ASV dolāru. Šai summai būtu jāsedz zinātniskie pētījumi ietekmes uz nervu sistēmu un cilvēka psihi jomā jomā. Ja šie eksperimenti būs veiksmīgi, dzīvi zombiji, kas pakļauti kāda cita gribai, kļūs par realitāti! Un to visu var panākt ar gēnu inženierijas palīdzību. Tas kļūst biedējoši.
Fakultāte Biotehnoloģija un veterinārmedicīna
Krēsls IBZ un VSE
Specialitāte Veterinārā
Studiju forma pilna laika
Nu II
STUDENTU PATSTĀVĪGS DARBS
DisciplīnaVeterinārā virusoloģija un biotehnoloģija Dzīvnieku anatomija
Studente Fazylova Mavludabonu Izatulloevna
Pārraugs:
Kbn, asociētais profesors
Nikolajeva Oksana Nikolaevna
(akadēmiskais grāds, nosaukums, pilns vārds)
Aizsardzības vērtējums:
____________________________
____________________________
(paraksts)
"____" _________________ 20__
1. Gēnu inženierija mikrobioloģijā un virusoloģijā……………………3
1.1. Gēnu inženierijas metodes…………………………………………………….…5
1.2 Interesanti gēnu inženierijas fakti………………………………..…..12
2. Šūnu kultūras dinamiskā kultivēšana (rullīšu metode).…13
3. Diagnostikas serumu sagatavošana un to kontrole………………16
3.1. Diagnostikas serumu kontrole………………………………………19
Bibliogrāfiskais saraksts……………………………………………………….21
Gēnu inženierija mikrobioloģijā un virusoloģijā
Gēnu inženierija ir metožu kopums, kas ļauj pārnest gēnus no viena organisma uz otru, vai arī tā ir tehnoloģija jaunu bioloģisku objektu virzītai konstruēšanai. Gēnu inženierija nav zinātne – tas ir tikai instrumentu kopums, kurā izmantoti mūsdienu sasniegumi šūnu un molekulārajā bioloģijā, ģenētikā, mikrobioloģijā un virusoloģijā. Darbs pie esošo organisko formu maiņas kļuva iespējams tikai pēc DNS molekulas atšifrēšanas 1953. gadā. Beidzot sapratām gēna būtību, nozīmi olbaltumvielām, izlasījām dzīvo organismu genomu kodu, un, protams, mūsu zinātnieki ar to neapstājās. Mēs esam iemācījušies izolēt gēnu no ķermeņa un sintezēt to laboratorijā. Apguvis gēnu modifikācijas tehnoloģiju, lai piešķirtu tai vēlamo struktūru; atrada veidus, kā transformētu gēnu ievadīt šūnas kodolā un pievienot to esošajiem ģenētiskajiem veidojumiem.
Gēnu inženierija ir biotehnoloģijas pamatā. Tas būtībā ir saistīts ar ģenētisko rekombināciju, t.i. gēnu apmaiņa starp divām hromosomām, kas noved pie šūnu vai organismu rašanās ar diviem vai vairākiem iedzimtiem determinantiem (gēniem), kuros vecāki atšķīrās viens no otra. Rekombinācijas metode in vitro jeb gēnu inženierija sastāv no DNS izolēšanas vai sintezēšanas no organismiem vai šūnām, kas atšķiras viena no otras, iegūstot hibrīda DNS molekulas, ievadot dzīvās šūnās rekombinantās (hibrīdās) molekulas, radot apstākļus kodēto produktu ekspresijai un sekrēcijai. pēc gēniem.
Gēni, kas kodē noteiktas struktūras, tiek vai nu izolēti (klonēti) kā tādi (hromosomas, plazmīdas), vai arī mērķtiecīgi atdalīti no šiem ģenētiskajiem veidojumiem, izmantojot restrikcijas enzīmus. Šie fermenti, un to jau ir vairāk nekā tūkstotis, spēj sagriezt DNS pie daudzām specifiskām saitēm, kas ir svarīgs gēnu inženierijas instruments. Nesen tika atklāti fermenti, kas šķeļ RNS noteiktās saitēs, piemēram, DNS restrikcijas. Šos fermentus sauc par ribozīmiem. Salīdzinoši mazus gēnus var iegūt ķīmiskās sintēzes ceļā. Lai to izdarītu, vispirms atšifrējiet aminoskābju skaitu un secību vielas proteīna molekulā, un pēc tam no šiem datiem tiek atpazīta nukleotīdu secība gēnā, jo katra aminoskābe atbilst trim nukleotīdiem (kodonam). Ar sintezatora palīdzību ķīmiski tiek izveidots dabiskajam gēnam līdzīgs gēns. Ar kādu no metodēm iegūtais mērķa gēns tiek sapludināts ar citu gēnu, izmantojot ligāzes enzīmus, kas tiek izmantots kā vektors, lai šūnā ievietotu hibrīda gēnu. Plazmīdas, bakteriofāgi, cilvēku, dzīvnieku un augu vīrusi var kalpot kā vektori. Ekspresēts gēns rekombinantās DNS formā (plazmīda, fāgs, vīrusa DNS) tiek integrēts baktērijas vai dzīvnieka šūnā, kas iegūst jaunu īpašību - ražot šai šūnai neparastu izteiktā gēna kodētu vielu. Kā ekspresētā gēna saņēmēji visbiežāk tiek izmantoti E. coli, B. subtilis, Pseudomonas, salmonellas serovari, kas nav vēdertīfs, raugi un vīrusi. Ar gēnu inženierijas palīdzību ir radīti simtiem medikamentu medicīniskai un veterinārai lietošanai, iegūti rekombinantie celmi-superproducētāji, no kuriem daudzi ir atraduši praktisku pielietojumu. Medicīnā jau tiek izmantotas ģenētiski modificētas vakcīnas pret B hepatītu, interleikīniem-1, 2, 3, 6, insulīnu, augšanas hormoniem, interferoniem α, β, γ, audzēja nekrozes faktoru, aizkrūts dziedzera peptīdiem, mielopeptīdiem, audu plazminogēna aktivatoru, HIV eritropoetīnu. antigēni, asins koagulācijas faktors, monoklonālās antivielas un daudzi antigēni diagnostikas nolūkos.
Gēnu inženierijas metodes
1. Hibridoloģiskā analīze ir galvenā ģenētikas metode. Tas ir balstīts uz krustošanas sistēmas izmantošanu vairākās paaudzēs, lai noteiktu pazīmju un īpašību mantojuma raksturu.
2. Ģenealoģiskā metode ir izmantot ciltsrakstus. Izpētīt pazīmju pārmantošanas modeļus, tostarp iedzimtas slimības. Šo metodi galvenokārt izmanto cilvēku un lēni vaislas dzīvnieku iedzimtības pētījumos.
3. Ar citoģenētisko metodi tiek pētīta hromosomu struktūra, to replikācija un funkcionēšana, hromosomu pārkārtošanās un hromosomu skaita mainība. Ar citoģenētikas palīdzību tiek atklātas dažādas slimības un anomālijas, kas saistītas ar hromosomu struktūras pārkāpumu un to skaita izmaiņām.
4. Populācijas-statiskā metode tiek izmantota krustojumu rezultātu apstrādē, pazīmju savstarpējo saistību pētīšanā, populāciju ģenētiskās struktūras analīzē u.c.
5. Imunoģenētiskā metode ietver seroloģiskās metodes, imūnelektroforēzi u.c., kaķis tiek izmantots, lai pētītu asins grupas, olbaltumvielas un fermentus audu asins serumā. To var izmantot imunoloģiskās nesaderības noteikšanai, imūndeficītu noteikšanai utt.
6. Ontoģenētiskā metode tiek izmantota, lai analizētu gēnu darbību un izpausmes ontoģenēzē dažādos vides apstākļos. Lai pētītu iedzimtības un mainīguma parādības, tiek izmantotas bioķīmiskās, fizioloģiskās un citas metodes.
Rekombinantās DNS tehnoloģija izmanto šādas metodes:
1. specifiska DNS šķelšanās ar restrikcijas nukleāzēm, paātrinot atsevišķu gēnu izolāciju un manipulācijas ar tiem;
2. attīrītā DNS fragmenta visu nukleotīdu ātra sekvencēšana, kas ļauj noteikt gēna un tā kodētās aminoskābju secības robežas;
3. rekombinantās DNS konstruēšana;
4. nukleīnskābju hibridizācija, kas dod iespēju ar lielāku precizitāti un jutīgumu identificēt specifiskas RNS vai DNS sekvences;
5. DNS klonēšana: in vitro amplifikācija ar polimerāzes ķēdes reakciju vai DNS fragmenta ievadīšana baktēriju šūnā, kas pēc šādas transformācijas atveido šo fragmentu miljonos kopiju;
6. rekombinantās DNS ievadīšana šūnās vai organismos.
Gēnu inženierijas būtība ir šāda: biologi, zinot, kurš gēns par ko ir atbildīgs, to izolē no viena organisma DNS un ievieto cita organisma DNS. Rezultātā ir iespējams piespiest šūnu sintezēt jaunas olbaltumvielas, kas piešķir organismam jaunas īpašības.Mēs zinām, ka ģenētiskās informācijas apmaiņa notiek arī dabā, bet tikai starp vienas sugas indivīdiem. Izņēmums ir dažādu sugu indivīdu (piemēram, suņu un vilku) krustošanās gadījumi.Gēnu pārnešanu no vecākiem uz pēcnācējiem vienas sugas ietvaros sauc par vertikāli. Tā kā iegūtie indivīdi, kā likums, ir ļoti līdzīgi saviem vecākiem, dabā ģenētiskais aparāts ir ļoti precīzs un nodrošina katras sugas noturību. Tas viss kļuva iespējams, pateicoties fermentiem - proteīnu bāzes veidojumiem, kas ir atbildīgi par šūnas darba organizēšanu. Jo īpaši var minēt tādus fermentus kā restrikcijas enzīmi. Viena no to funkcijām ir aizsargāt šūnu no svešiem gēniem. Citplanētiešu DNS šis uzticamais aizsargs sagriež atsevišķās daļās, un ir daudz dažādu restrikcijas, no kurām katra ietriecas stingri noteiktā vietā.Izvēloties šādu enzīmu komplektu, jūs varat viegli sadalīt molekulu vajadzīgajās daļās. Tad jums tie ir jāsavieno, bet jaunā veidā. Tas palīdz ģenētiskā materiāla dabiskajam īpašumam atkal apvienoties vienam ar otru. Tam palīdz arī ligāzes enzīmi, kuru uzdevums ir tieši savienot divas molekulas ar jaunas ķīmiskās saites veidošanos.Tika radīts nekam citam atšķirībā no hibrīda. Tā ir DNS molekula, kas nes jaunu ģenētisko informāciju. Šādu veidošanos gēnu inženierijā sauc par vektoru. Tās galvenais uzdevums ir nodot jaunu reprodukcijas programmu šim nolūkam paredzētam dzīvam organismam. Bet pēdējie var to ignorēt, noraidīt un vadīties tikai pēc vietējām ģenētiskajām programmām.
Tas nav iespējams, pateicoties parādībai, ko sauc par baktēriju transformāciju un cilvēku un dzīvnieku transfekciju. Tās būtība slēpjas apstāklī, ka, ja kāda organisma šūna ir absorbējusi no vides brīvu DNS molekulu, tad tā vienmēr integrē to genomā. Tas nozīmē, ka šādā šūnā parādās jaunas iedzimtas pazīmes, kas ieprogrammētas absorbētajā DNS, tāpēc, lai jauna ģenētiskā programma sāktu darboties, ir nepieciešams tikai viens - lai tā nonāk pareizajā šūnā. Tas nav viegli izdarāms, jo tik sarežģītam veidojumam kā šūnai ir daudz aizsargmehānismu, kas novērš svešķermeņu iekļūšanu tajā.Jebkurus šķēršļus var apiet. Iesākumam mazie - piemēram, svešu gēnu ievadīšana baktērijās. Šeit kā vektoru ir pilnīgi iespējams izmantot plazmīdu - maza izmēra apļveida DNS molekulu, kas atrodas šūnās ārpus hromosomām un kam ir papildu seksuālās īpašības. Baktērijas nemitīgi apmainās ar plazmīdām, tāpēc norādīto molekulu nav grūti pārprogrammēt un virzīt šūnā.Daudz grūtāk ir ieviest gatavu gēnu augu un dzīvnieku šūnu iedzimtajā aparātā. Šeit palīgā nāk vīrusi – ģenētiskie elementi, kas ietērpti proteīna apvalkā un spēj pārvietoties no vienas šūnas uz otru. Šādam darbam lieliski piemērotas vīrusu DNS molekulas – fāgi. Tie tiek "pārstrādāti" līdz vajadzīgajiem parametriem un iekļauti dzīvnieka vai augu organisma ģenētiskajā aparātā.Lūk, darbs padarīts. Implantētais ģenētiskais kods sāk darboties. Dažreiz ir neveiksmes, ja daži no jaunās DNS gēniem izrādās "klusi". To ir daudz katrā organismā. Dažām dzīvām būtnēm tās funkcionē nevainojami, bet citai tās nekādi neizpaužas.Pārklājumi un trūkumi tiek ņemti vērā un rūpīgi analizēti. Nemitīgi notiek darbi, kas pēta dažādas gēnu kombinācijas: daļu no molekulas izņem, vai otrādi – pievieno konkrētajam dzīvajam organismam nepavisam neraksturīgus komponentus.Prokariotu horizontālā gēnu pārnešana nav tikai ģenētiskās laboratoriskās darbības rezultāts. inženierzinātnes, bet izplatīta dabas parādība.
Ir izveidoti trīs galvenie sānu pārneses mehānismi: transformācija, konjugācija un transdukcija.
1. Transformācija ir normāla dažu baktēriju ģenētiskā materiāla apmaiņas fizioloģiska funkcija.
2. Konjugācijai ir vismazākais ierobežojumu skaits starpsugu ģenētiskās informācijas apmaiņai, bet tā ietver ciešu fizisku kontaktu starp mikroorganismiem, kas visvieglāk panākams bioplēvēs.
3. Transdukcija (no latīņu valodas transductio — kustība) ir ģenētiskā materiāla pārnešana no vienas šūnas uz otru ar dažu vīrusu (bakteriofāgu) palīdzību, kas noved pie recipienta šūnas iedzimto īpašību maiņas.
Pie visbīstamākajām vīrusu izraisītajām slimībām dzīvniekiem un cilvēkiem pieder trakumsērga, bakas, gripa, poliomielīts, AIDS, hepatīts u.c. Vīrusiem piemīt virulence – tāda ir mikroba patogēnās darbības pakāpe. To var uzskatīt par spēju pielāgoties saimniekorganismam un pārvarēt tā aizsardzības mehānismus.
Gēnu inženierijas priekšrocības:
A) Ar gēnu inženierijas palīdzību ir iespējams palielināt derīgo vielu un vitamīnu saturu ģenētiski modificētajos produktos, salīdzinot ar "tīrajām" šķirnēm. Piemēram, rīsos var “iespraust” A vitamīnu, lai tos audzētu reģionos, kur cilvēkiem tā trūkst.
B) Ir iespējams būtiski paplašināt lauksaimniecības produktu sēšanas platības, pielāgojot tās ekstremāliem apstākļiem, piemēram, sausumam un aukstumam.
C) ģenētiski modificējot augus, iespējams būtiski samazināt lauka apstrādes intensitāti ar pesticīdiem un herbicīdiem. Spilgts piemērs šeit ir zemes baktērijas Bacillus thuringiensis gēna ievadīšana kukurūzas genomā, kas jau nodrošina augu ar savu aizsardzību, tā saukto Bt toksīnu un, pēc ģenētiķu ieceres, veic papildu apstrādi. bezjēdzīgi.
D) Ģenētiski modificētai pārtikai var piešķirt ārstnieciskas īpašības. Zinātniekiem jau ir izdevies izveidot banānu, kas satur analgin, un salātus, kas ražo vakcīnu pret B hepatītu.
E) Pārtika no ģenētiski modificētiem augiem var būt lētāka un garšīgāka.
E) Modificētas sugas palīdzēs atrisināt dažas vides problēmas. Tiek projektētas rūpnīcas, kas efektīvi absorbē cinku, kobaltu, kadmiju, niķeli un citus metālus no augsnēm, kas piesārņotas ar rūpnieciskajiem atkritumiem.
G) gēnu inženierija uzlabos dzīves kvalitāti, ļoti iespējams – ievērojami pagarinās to; ir cerība atrast gēnus, kas ir atbildīgi par organisma novecošanos, un tos rekonstruēt.
Gēnu inženierijas trūkumi:
Pašlaik gēnu inženierija ir tehniski nepilnīga, jo tā nespēj kontrolēt jauna gēna ievietošanas procesu. Ģenētiski modificētu augu un dzīvnieku sugu audzēšana rada zināmas briesmas to attīstības un uzvedības neprognozējamības dēļ dabiskajā vidē.
Vides riski:
1) superkaitēkļu parādīšanās;
2) dabiskā līdzsvara pārkāpums;
3) transgēnu izdalīšanās ārpus kontroles.
Medicīniskie riski:
1) Paaugstināts alergēnu risks;
2) Iespējamā toksicitāte un veselības apdraudējums;
3) Izturība pret antibiotikām;
4) var parādīties jauni un bīstami vīrusi.
Sociāli ekonomiskie iemesli, kāpēc ģenētiski modificētos augus uzskata par bīstamiem:
1. Tie apdraud miljoniem mazo lauksaimnieku izdzīvošanu.
2. Viņi koncentrēs kontroli pār pasaules pārtikas resursiem nelielas cilvēku grupas rokās. Tikai desmit uzņēmumi var kontrolēt 85% no pasaules agroķīmijas tirgus.
3. Tie atņems Rietumu patērētājiem izvēles brīvību preču iegādē.
Interesanti gēnu inženierijas fakti
1. Fakts. 2005. gadā vairāk nekā 5 miljardus ASV dolāru bija plānots iztērēt biotehnoloģijas produktiem un veterinārajiem pakalpojumiem Amerikas Savienotajās Valstīs. Saskaņā ar Amerikas Savienoto Valstu Lauksaimniecības departamenta (USDA) datiem ir izsniegtas 105 licences dažāda veida dzīvnieku biotehnoloģiju produktiem. Tās ir veterinārās vakcīnas, bioloģiskie produkti un diagnostikas instrumenti.
2. Fakts. Pirmās ģenētiski modificētās dzīvās būtnes GloFish dekoratīvās zivis tirgū nonāca 2004. gada janvārī. Tiem ir implantēts jūras anemones gēns, un, skatoties šīs zivis tumsā, tās fluorescē ar spilgti sarkanu gaismu.
3. Fakts. Mājdzīvnieki, piemēram, suņi un kaķi, gūst lielu labumu no biotehnoloģiski ražotām vakcīnām un diagnostikas komplektiem.
4. Fakts. Pētījumi liecina, ka klonu dzīvnieki ēd, dzer un uzvedas tieši tāpat kā parastie dzīvnieki.
5. Fakts. Ir veiksmīgi klonētas vismaz trīs apdraudēto dzīvnieku sugas: Eiropas muflons un savvaļas buļļi gaur un banteng. Jūs varat redzēt klonēto bantengu zoodārzā Sandjego, Kalifornijā.
6. Fakts. 1984. gadā vienā no Amerikas klīnikām pacientam tika implantēta paviāna sirds, kas darbojās 20 dienas. Mūsdienās ārsti regulāri izmanto cūku sirds vārstuļus, lai tos uzpotētu cilvēkiem, kā arī šo dzīvnieku ādu cilvēkiem, kuri guvuši apdegumus. Vairākas pētnieku grupas dažādās valstīs strādā pie ģenētiski modificētu cūku radīšanas, kuru orgānus, pārstādot cilvēkam, viņa imūnsistēma neatraidīs.
7. Fakts. Dzīvnieki, kas audzēti ar biotehnoloģiju palīdzību, ja tie atšķiras no parastajiem dzīvniekiem, ir uz labu: klonēšana un gēnu inženierija ir tikai vēl viens instruments jaunu šķirņu audzēšanai, un cilvēki to ir darījuši tūkstošiem gadu neapzināti un apmēram simts gadus. - pamatojoties uz datu ģenētiku. Zinātnieki un tehniķi rūpējas par izmēģinājumu dzīvniekiem daudz labāk, nekā zemnieks rūpējas par savu parasto dzīvnieku ganāmpulku.
8. Fakts. Vairākas zinātnieku grupas dažādās valstīs pārbaudīja klonētu dzīvnieku gaļu un pienu simtiem rādītāju un neatklāja nekādas atšķirības no parastajā veidā ieņemto dzīvnieku gaļas un piena.
9. Fakts. Patiešām, klonējot vai iegūstot ģenētiski modificētus dzīvniekus, daudzi embriji nav dzīvotspējīgi, un mirstība dzemdību laikā ir augstāka nekā ar parasto dzīvnieku audzēšanu.
10. Fakts. Kopumā klonu un tradicionālo dzīvnieku veselības stāvoklis neatšķiras – to pierādījuši gadu desmitiem veikti pētījumi, tostarp ASV Nacionālās Zinātņu akadēmijas.
11. Fakts. Dzīvnieki - kloni un dzīvnieki, kas tiek izmantoti gēnu inženierijā, tiek pieskatīti, kā liecina veterinārārstu novērojumi, īpaši rūpīgi.
12.Fakts. Faktiski Dollija dzīvoja pat ilgāk, nekā parasti dzīvo aitas, un nomira lielā vecumā artrīta attīstības dēļ. Nāve bija normāla vecuma dēļ, un tai nav nekāda sakara ar faktu, ka viņa tika klonēta.
26.02.2013Kaķi, kas spīd tumsā? Tas var šķist fantastiski, bet viņi jau vairākus gadus dzīvo pie mums. Kāposts, kas izdala skorpiona indi? Un šāds augs jau ir izveidots. Ak, un nākamreiz, kad dosieties pēc šāviena, ārsts var jums vienkārši iedot banānu.
Šie un daudzi citi ģenētiski modificētie organismi jau pastāv šodien, jo to DNS ir pārveidota un apvienota ar citām DNS, lai radītu pilnīgi jaunu gēnu kopu.
Jūs varat to neapzināties, bet daudzi no ģenētiski modificētajiem organismiem ir daļa no jūsu ikdienas rutīnas - daļa no jūsu ikdienas uztura. Mūsdienās 45 procenti ASV kukurūzas un 85 procenti sojas pupiņu ir ģenētiski modificēti.
Šeit ir daži no dīvainākajiem ģenētiski modificētajiem augiem un dzīvniekiem, kas vai nu jau pastāv, vai drīzumā parādīsies jūsu ceļā.
2007. gadā Dienvidkorejas zinātnieki izmainīja kaķa DNS, lai tas varētu spīdēt tumsā. Tad viņi paņēma to pašu DNS un klonēja citus kaķus, radot virkni pūkainu, mirdzošu kaķu dzimtas dzīvnieku.
Pētnieki paņēma ādas šūnas no Turcijas Angoras kaķa un izmantoja vīrusu, lai ievietotu sarkanā fluorescējošā proteīna ģenētisko kodu. Pēc tam viņi ievietoja izmainītos šūnu kodolus olās, un klonētie embriji tika implantēti atpakaļ šūnu donora kaķim.
Kāda jēga radīt mājdzīvnieku, kas spīd kā nakts gaisma? Zinātnieki saka, ka spēja ģenētiski modificēt dzīvniekus ar fluorescējošām olbaltumvielām ļaus viņiem mākslīgi izveidot dzīvniekus ar cilvēku ģenētiskām slimībām un tos turpināt pētīt.
Ekocūka jeb "Frankensveins", kā sauc kritizējamo dzīvnieku, ir cūka, kuras gēni ir izmainīti, lai dzīvnieks labāk sagremotu un asimilētu fosforu.
Cūku kūtsmēsli ir bagāti ar fitātu, fosfora formu. Šī iemesla dēļ zemnieki pat izmanto kūtsmēslus kā mēslojumu. Ķimikālijas, nonākot ūdenstilpēs, izraisa aļģu ziedēšanu, kas iznīcina ūdenī esošo skābekli un iznīcina dzīvību.
Vašingtonas universitātes zinātnieki ir radījuši papeles, kas var attīrīt piesārņotās zemes vietas, caur saknēm absorbējot vielas, kas piesārņo gruntsūdeņus.
Augi piesārņotājus pārvērš nekaitīgos produktos, kas paliek to saknēs, stublājos un lapās vai izdalās gaisā.
Laboratorijas pārbaudēs tika atklāts, ka transgēnie augi spēj noņemt 91 procentu trihloretilēna, kas ir visizplatītākais gruntsūdeņu piesārņotājs Amerikas Savienotajās Valstīs.
Nesen zinātnieki izdalīja gēnu, kas programmē skorpiona indes veidošanos, un mēģināja to apvienot ar kāpostu gēniem.
Kāpēc viņi vēlas radīt indīgus kāpostus? Šie pasākumi tiek veikti, lai ierobežotu pesticīdu lietošanu. Šo bīstamo vielu izmanto, lai aizsargātu kāpostus no tā ļaunprātīgā ienaidnieka - kāpurķēdēm.
Ģenētiski modificēti kāposti radīs skorpiona indi, kas nogalina kāpurus, kad tie sakož lapas. Tajā pašā laikā toksīns tiek pārveidots tā, ka tas ir absolūti nekaitīgs cilvēkiem.
Spēcīgās, elastīgās zirnekļa zīda pavedieni ir viens no vērtīgākajiem dabas materiāliem. To var izmantot dažādu produktu rūpnieciskai ražošanai - no mākslīgiem savienojumiem līdz izpletņa auklām.
2000. gadā Nexia Biotechnologies paziņoja, ka viņiem ir atbilde: viņi ir radījuši kazas, kurām bija olbaltumvielas, lai pienā ražotu zirnekļu tīklus.
AquaBounty ĢM lasis aug divreiz ātrāk nekā parastās šķirnes. Fotogrāfijā redzami divi laši – viena vecuma, no kuriem viens ir ģenētiski modificēts.
Uzņēmums norāda, ka zivju gaļai ir tāda pati garša, tekstūra, krāsa un smarža kā parastajai laša gaļai. Tomēr diskusijas par to, vai zivis ir droši ēst, turpinās.
Ģenētiski modificētajam Atlantijas lašam ir papildu augšanas hormons no Chinook laša, kas ļauj lasim ražot augšanas hormonu visu gadu. Zinātnieki spēja uzturēt šo hormonu aktīvu, izmantojot zivju gēnu palīdzību.
Flavre Savre tomāts bija pirmais komerciālais ĢM pārtika, kas tika apstiprināta lietošanai pārtikā.
Kalifornijas uzņēmums Calgene, pievienojot antisensu gēnu, mēģināja palēnināt tomātu nogatavošanās procesu, lai novērstu to mīkstināšanu un puves, vienlaikus ļaujot tomātam saglabāt savu dabisko garšu un krāsu.
ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA) apstiprināja Flavor Savre 1994. gadā, tomēr tomāti bija tik delikāti, ka tos bija grūti transportēt.
Tāpēc tirgū tie parādījās tikai 1997. gadā. Arī tomāti bija praktiski bezgaršīgi. Tagad šie trūkumi ir novērsti.
Iespējams, ka drīz cilvēki varēs vakcinēties pret tādām slimībām kā B hepatīts vai gripa, vienkārši paņemot banāna gabalu. Pētnieki ir veiksmīgi izstrādājuši banānus, kartupeļus, salātus, burkānus un tabakas izstrādājumus vakcīnu ražošanai, taču viņi apgalvo, ka banāni ir ideāli piemēroti ražošanai un piegādei.
Banānu stādos tiek ievadīta izmainīta vīrusa forma – vīrusa ģenētiskais materiāls ātri kļūst par auga šūnu neatņemamu sastāvdaļu.
Augam augot, tā šūnas ražo vīrusa olbaltumvielas, bet ne vīrusa infekciozo daļu. Kad cilvēki ēd ģenētiski modificētus banānus, kas ir pilni ar vīrusu olbaltumvielām, viņu imūnsistēma rada antivielas, lai cīnītos pret slimību – tāpat kā tradicionālās vakcīnas.
Govis ražo ievērojamu daudzumu metāna to gremošanas procesa rakstura dēļ. Metānu ražo baktērija, kas ir endēmisks produkts no govs augsta celulozes diētas, kurā ietilpst siens un zāle.
Savukārt metāns ir viens no galvenajiem siltumnīcas efekta izraisītājiem - otrajā vietā aiz oglekļa dioksīda, tāpēc zinātnieki strādā pie tā, lai govs ģenētiski modificētu un liktu viņas ķermenim ražot mazāk metāna.
Albertas universitātes pētnieki ir identificējuši baktērijas, kas ir atbildīgas par metāna ražošanu, un ir radījuši liellopu klāstu, kas ražo par 25 procentiem mazāk metāna nekā vidējā govs.
Ģenētiski modificēti koki aug ātrāk, ražo labāku koksni un pat atklāj bioloģiskos uzbrukumus. Ģenētiski modificēto koku piekritēji apgalvo, ka biotehnoloģija var palīdzēt apturēt planētas mežu izciršanu, kā arī apmierināt pieprasījumu pēc koksnes un papīra izstrādājumiem.
Piemēram, Austrālijas eikalipti ir pārveidoti, lai tie izturētu salu. 2003. gadā Pentagons pat piešķīra Kolorādo pētniekiem 500 000 dolāru balvu. Zinātnieki ir izaudzējuši priedes, kas maina krāsu bioloģiskā vai ķīmiskā uzbrukuma laikā.
Tomēr kritiķi apgalvo, ka mums joprojām trūkst zināšanu par koku modifikācijas ietekmi to dabiskajā vidē. Izmainīti koki var izplatīt savus gēnus parastajiem kokiem vai palielināt ugunsgrēku risku.
Tomēr USDA jūnijā piešķīra biotehnoloģiju uzņēmumam ArborGen atļauju sākt lauka izmēģinājumus ar 250 000 kokiem septiņos dienvidu štatos.