Меню

Ресурси


Designed by:
SiteGround web hosting Joomla Templates
Дилемата: Генно модифицирани храни и консерванти или естествени храни, Powered by Joomla!; free resources by SG website hosting
Генно модифицирани храни ПДФ Печат Е-мейл
Бурното развитие на биологичната наука през последните години довежда до значително изясняване на един от основните проблеми в биологията - въпроса за наследствеността и изменчивостта, поставяйки го на нови, молекулни основи. Използваннето на физиката, химията и математиката в биологията разкриват точните механизми в наследствеността. Едновременно с това генетиката се превръща в дисциплина, при която интеграцията на науките е единствения път за придвижването й напред.
Молекулярната генетика прави такава решаваща крачка с откриването на генетичната трансформация - пренос на наследствени белези от един организъм в друг посредством извънклетъчна трансформираща молекула ДНК.
Последователно са разкрити проблемите на трансформиращата ДНК и определяне на молекулната й структура, механизмите на проникване на ДНК в клетката - реципиент и интеграцията й с клетъчния геном.
Първи експериментални данни от генетичната трансформация са от 1944 г., когато Ейвъри и екип показват, че пречистени разтвори ДНК могат да трансформират към безкапсулни авирулентни пневмококи. Скоро се оформя представата, че трансформацията е особен, рядък, почти куриозен вид генетичен процес, присъщ на някои прокариоти, при които единият родителски организъм участва не като цяла клетка, а само чрез изолираните от него и по тази причина фрагментирани молекули ДНК. Другият участващ организъм, играещ ролята на реципиент, взаимодейства с донорната ДНК, само когато се намира в особено състояние, наречено компетентно, и дава начало на потомство, притежаващо един или по-рядко повече от белезите на донора. Методът най-често се свежда до контролирано увреждане на ДНК молекулите посредством химични, физични или ензимни действия и отчитане генетичните последици от тези увреждания.
Постепенно кръгът на видовете, при които може да се наблюдава генетична трансформация се разширява - оказва се възможно да се извършва информационен пренос и между различни, повече или по-малко отдалечени видове. Възможно е например ДНК от еукариотни клетки да бъдат свързани с плазмидна ДНК и чрез трансформация да бъде въведена в прокариотни клетки (E.coli). Такава рекомбинантна молекула ДНК се реплицира стабилно в реципиентната клетка и носената от нея информация намира фенотипна изява.
Възможен е пренос и в обратна посока - от прокариотен донор към еукариотен реципиент. Осъществен е опит за внедряване в човешки клетки на генетичен материал, произхождащ от E.coli, който кодира синтезата на β-галактозидазата. В резултат на преноса еукариотните клетки придобиват способност да синтезират ензим, който не се различава имунологично и физиологично от бактериалния.
За рожденна дата на възникналата нова наука - генно инженерство се приема 1972 г., когато П. Бърг и сътрудници конструират първата рекомбинантна молекула ДНК, съставена от фрагменти ДНК на вирус и бактериофаг, съдържащ галактозен оперон от E.coli. Най-кратко определение за тази наука може да бъде - техника за създаване на генетични програми.

Рекомбинантните ДНК технологии (синоним на генно инженерство) се основават на ефективно разкъсване и зашиване на фрагметни ДНК от различни източници, при което се осъществяват нови комбинации от гени, водещи до появата на нови белези.
Под рекомбинантни молекули ДНК се разбират структури, получени чрез свързване in vitro на два или повече фрагмента ДНК, изолирани от различни източници. Така генното инженерство дава възможност да се създадат по изкуствен начин и за кратко време генетични системи с ново информационно съдържание. Подобни процеси в природата се осъществяват за милиони години.



За осъществяване на рекомбинантни технологии е необходимо:

1 - създаване in vitro на рекомбинантни молекули ДНК, носещи определена генетична информация.
2- специфични ензими – нуклеази и лигази.
3- внасяне на новоконструирани молекули ДНК в клетката – реципиент с помощта на вектори – плазмиди и фаги
4- селекциониране на клетки с новата генетична характеристика

Основните обекти за манипулация в генното инженерство са гените, т.е фрагменти от молекули ДНК, съдържащи функционално наследствени единици, кодиращи проявата на определен белег.
За получаване на фрагменти ДНК се използват специфични ензими – рестрикционни ендонуклеази (рестриктази). Действието им се изразява в разкъсване на двойната верига ДНК в специфични нуклеотидни последователности, съдържащи 4-6 бази. В резултат се получават фрагменти ДНК с дължина поне един структурен ген. Получените фрагменти може да бъдат свързани с помощта на ензими - лигази и по този начин се получават молекули ДНК с различна генетична информация (фрагментите ДНК са от различни източници).
Получените молекули се наричат рекомбинантни молекули ДНК.
Внасяне на рекомбинантни молекули ДНК с помощта на вектори – успешен е преносът на генетична информация, когато рекомбинатната молекула ДНК оформя с други ДНК – съдържащи структури (носители) кръгова хромозома. Такива структури (носители) се наричат вектори. Като вектори се използват бактериофаги и плазмиди. Векторите трябва да отговарят на няколко условия:
- да осъществяват независима самостоятелна репликация
- лесно да се отделят от нуклеиновата киселина на клетката-реципиент
- да съдържат специфични гени за ефективна изява на рекомбинантната молекула ДНК (например устойчивост на антибиотици)

Клетките на реципиента за сега са единствената среда, в която може да функционира рекомбинантна молекула ДНК, като изкуствена генетична програма. За тази цел днес най-често се използват клетки на Е. coli и по-рядко на B. subtilis.
След внасяне на рекомбинантна молекула ДНК в клетка-реципиент започва молекулно клониране – получаване на потомство, съдържащо рекомбинантна молекула ДНК. Успешното осъществяване на генноинженерните манипулации се изразява в изявата (експресията) на белези, чиято информация е закодирана в рекомбинантна молекула ДНК.

Използването на генното инженерство довежда до получаване на нови биопродукти със стопанско ценни качества – инсулин от микробни култури, соматотропин – човешки растежен хормон, който нормално се синтезира от хипофизата.
Създадени са микробни култури, синтезиращи соматостатин и други хормони, различни типове интерферони и производство на някои аминокиселини, ензими, антибиотици и други.
Успешно се реализира въвеждане на чуждо родни гени в растителните и животински клетки, лечение на генетични болести чрез замяна на отсъстващия или дефектния ген с активен.
Днес генното инженерство се смята от някои специалисти за поредната биологична революция. Наред с Теорията на естествения отбор на Ч. Дарвин и Хромозомната теория на наследствеността, доказват ролята на ДНК като носител на генетичната информация.
Заедно с това стои въпросът за опасностите, които крие работата с организми, получени чрез генноинженерни манипулации. Изработени са и се прилагат специални правила за работа с рекомбинантна ДНК – техника в лабораторни условия. Не бива да се пренебрегва фактът, че новите технологии могат да въздействат върху културните растения (и растенията изобщо) и животните, променяйки техния генетичен състав и отслабвайки способността им да оцеляват.

През 1974 г. в Азиломар, Калифорния се провежда Международна конференция, посветена на перспективите и рисковете на генното инженерство. Редица държави (САЩ, Англия, Франция, бившия СССР) въвеждат специално законодателство, регламентиращо работата с рекомбинантни молекули ДНК. Създадената международна организация COGENE има за цел установяване на ефикасен контрол в областта на генното инженерство. Настъпилата ера сочи, че човечеството е вече много възмъжало, че човечеството много знае и много може. Всяко възмъжаване е свързано с пораснала отговорност – отговорност за това, което знаем, и отговорност за това, което можем. Да се надяваме, че съвременното човечество ще бъде на необходимата висота, за да поеме тази отговорност.
Нерядко биогоривата са обвинявани, че допринасят за повишаване на цените на храните. Разбира се, защитниците на биогоривата са по-склонни да обясняват този факт с повишената консумация и нарастваща средна класа в страни, като Китай и Индия. Наскоро публикуван доклад на Световната банка, твърди че биогоривата не могат да бъдат обвинявани напълно за скока на цените на хранителните стоки. Битката между хора, животни и коли за царевица, соя и слънчоглед, е реално да нараства.
Повишените цени на храните, независимо от причината ще изпратят над 100 милиона души под прага на бедността. Дали можем да разчитаме „Монсанто” да нахрани бедните? Едва ли! Твърденията за вредността на генно модифицираните храни, а и тези за тяхната „безспорна безвредност” са въпрос на вяра и идеологическа употреба. Икономическата рентабилност на тяхното производство също е доста спорна. Според апологети те са по-устойчиви на зарази и по-високо доходни. Според критиците всъщност те дават по-ниски добиви в дългосрочен план и съвсем не са толкова устойчиви, колкото културните, селектирани бавно с оглед на мястото, където се отглеждат. Социалният ефект от генно модифицираните храни, обаче изглежда най-лесно да се предвиди, поне по логиката на развитието досега. Генно модифицираните култури не са патентовани в името на човечеството, а са обект на авторско право. Това означава нещо съвсем просто – всеки фермер всяка година ще трябва да плаща за нови семена на корпорацията, която държи патента. Това едва ли ще успее да понижи цените на хранителните стоки. От друга страна – когато правиш производителите зависими, едва ли гарантираш изхранването на бедните и създаване на устойчиво, печелившо земеделско производство.
И все пак, това не означава, че няма нужда от зелена революция и дори от биогорива. Що се отнася до зелената революция, можем само да се надяваме, че предстои, защото тъкмо зелен обрат е необходим като отговор на климатичните промени. Зелена революция, но с енергоспестяване, а не с биогорива.
Зеленото движение днес се изправя пред много дилеми, илюстрирани най-добре от популярни спорове, като този за биогоривата, атомната енергия или генно модифицираните храни. И в трите примера решаващо ще е кои скрити разходи ще са за сметка на производителите. Ако производителите на генно модифицирани организми и храни се задължат да поемат разходите за възстановяване на евентуални щети върху природата, застраховката би отказала всеки разумен инвеститор. Дали изобщо това би имало смисъл, като се има предвид евентуалното разрушително въздействие върху природните ресурси?!


 

Анкета

Информирани ли сте за съществуването на генномодифицираните организми и храни?