Генная инженерия интересное. Причудливые примеры генной инженерии. Интересные факты генной инженерии

С тех пор, как ученым удалось клонировать овцу, в мире не утихают споры о последствиях вмешательства человека в природу. На прилавках магазинов лежат гладкие, ровные яблочки, которые обязаны своей идеальной форме генам одной северной морской рыбы, картофель сам убивает колорадских жуков. Неизвестно с какой целью, но ученым из Южной Кореи удалось вывести кошек, которые светятся красным цветом. Правда это происходит не всегда, а только когда на помещенную в темное помещение кошку направляют луч ультрафиолета.

Несомненно, больше пользы будет от козлят, которым передалась по наследству от модифицированной матери шерсть, с генами шелкопряда. Шерсть коз всегда высоко ценилась, а благодаря стараниям профессора Ренди Льюиса из университета Вайоминга она найдет применение в самых разных областях.

В американских супермаркетах на прилавках совсем скоро появится новый вид лосося. Эту рыбину, без сомнений можно назвать супер-лососем, ведь по размеру он превосходит обычного в два раза. Ученые из фирмы Аква Баунти внедрили рыбе гены чинукского лосося, который растет быстрее обычного и донной рыбы – бельдюги, которая способна нагуливать вес в течение всего года. Государственное управление США по контролю за продуктами и лекарствами признала нового лосося не только безопасным, но и полезным для человека.

Заботясь о здоровье людей, ученые из Индии провели серию опытов по выращиванию бананов, помогающих излечить гепатит В. Помимо бананов полезные свойства прививают моркови, салату, картофелю и даже листьям табака. Вот уже много лет врачи и ученые всего мира ищут универсальное лекарство от рака. Доктор Хелен Санг из Великобритании смогла вывести куриц с ДНК человека. Яйца от таких куриц содержат особые протеины, которые, при употреблении этих яиц в пищу, помогут излечить рак кожи.

Не секрет, что на специальных эко фермах выращивают свиней и телят, чьи органы уже сейчас спасают жизнь многим людям. От свиней берутся части сердца, из которых изготавливают биопротезы для человеческих сердец, от телят верхняя оболочка печени. Для этого подходят здоровые животные, выращенные без вмешательства генетиков. Ученые шагнули еще дальше и пробуют выращивать в теле животных органы, которые можно будет целиком пересаживать людям. Для исключения отторжения тканей, свиньям вводят специальные гены. Уже проведен успешный опыт пересаживания мыши поджелудочной железы, выращенной в теле крысы. Этим занимается шотландская научная лаборатория, которая представила миру знаменитую овечку Долли.

Военное ведомство не могло упустить такой шанс, и не использовать наработки ученых для своих нужд. Универсальный солдат, сверхсильный и выносливый человек – мечта любой армии мира. Генные эксперименты над человеком запрещены Конвенцией ООН, но разве это может остановить военных? Никто не будет открыто заявлять о своих успехах и достижениях в деле производства суперчеловека. Только на исследования в 2013 году выделено более 40 миллионов долларов. Эта сумма должна покрыть научные изыскания в сфере воздействия на нервную систему и психику человека. В случае успеха этих опытов живые зомби, подчиненные чужой воле станут реальностью! И всего этого можно добиться с помощью генной инженерии. Становится страшно.

Биотехнология, клеточная и генная инженерия, клонирование.

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: биотехнология, генная инженерия, клеточная инженерия.

Клеточная и генная инженерия. Биотехнология

Клеточная инженерия – это направление в науке и селекционной практике, которое изучает методы гибридизации соматических клеток, принадлежащих разным видам, возможности клонирования тканей или целых организмов из отдельных клеток.

Одним из распространенных методов селекции растений является метод гаплоидов – получения полноценных гаплоидных растений из спермиев или яйцеклеток.

Получены гибридные клетки, совмещающие свойства лимфоцитов крови и опухолевых, активно размножающихся клеток. Это позволяет быстро и в нужных количествах получать антитела.

Культура тканей – применяется для получения в лабораторных условиях растительных или животных тканей, а иногда и целых организмов. В растениеводстве используется для ускоренного получения чистых диплоидных линий после обработки исходных форм колхицином.

Генная инженерия – искусственное, целенаправленное изменение генотипа микроорганизмов с целью получения культур с заранее заданными свойствами.

Основной метод – выделение необходимых генов, их клонирование и введение в новую генетическую среду. Метод включает следующие этапы работы:

– выделение гена его объединение с молекулой ДНК клетки, которая сможет воспроизводить донорский ген в другой клетке (включение в плазмиду);

– введение плазмиды в геном бактериальной клетки – реципиента;

– отбор необходимых бактериальных клеток для практического использования;

– исследования в области генной инженерии распространяются не только на микроорганизмы, но и на человека. Они особенно актуальны при лечении болезней, связанных с нарушениями в иммунной системе, в системе свертывания крови, в онкологии.

Клонирование . С биологической точки зрения клонирование – это вегетативное размножение растений и животных, потомство которых несет наследственную информацию, идентичную родительской. В природе клонируются растения, грибы, простейшие животные, т.е. организмы, размножающиеся вегетативным путем. В последние десятилетия этот термин стали употреблять при пересадки ядер одного организма в яйцеклетку другого. Примером такого клонирования стала известная овечка Долли, полученная в Англии в 1997 г.

Биотехнология – процесс использования живых организмов и биологических процессов в производстве лекарств, удобрений, средств биологической защиты растений; для биологической очистки сточных вод, для биологической добычи ценных металлов из морской воды и т.д.

Включение в геном кишечной палочки гена, ответственного за образование у человека инсулина позволило наладить промышленное получение этого гормона.

В сельском хозяйстве удалось генетически изменить десятки продовольственных и кормовых культур. В животноводстве использование гормона роста, полученного биотехнологическим путем, позволило повысить удои молока;

с помощью генетически измененного вируса создать вакцину против герпеса у свиней. С помощью вновь синтезированных генов, введенных в бактерии, получают ряд важнейших биологически активных веществ, в частности гормоны и интерферон. Их производство составило важную отрасль биотехнологии.

По мере развития генной и клеточной инженерии в обществе возникает все больше и больше беспокойства по поводу возможных манипуляций с генетическим материалом. Некоторые опасения теоретически оправданы. Например, нельзя исключить пересадок генов повышающих устойчивость к антибиотикам некоторых бактерий, создания новых форм пищевых продуктов, однако эти работы контролируются государствами и обществом. В любом случае опасность от болезней, недоедания и других потрясений значительно выше, чем от генетических исследований.

Перспективы генной инженерии и биотехнологии:

– создание организмов, полезных для человека;

– получение новых лекарственных препаратов;

– коррекция и исправление генетических патологий.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ

Часть А

А1. Производством лекарств, гормонов и других биологических веществ занимается такое направление, как

1) генная инженерия

2) биотехнологическое производство

3) сельскохозяйственная промышленность

4) агрономия

А2. В каком случае метод культуры тканей окажется наиболее полезным?

1) при получении гибрида яблони и груши

2) при выведении чистых линий гладкосемянного гороха

3) при необходимости пересадить кожу человеку при ожоге

4) при получении полиплоидных форм капусты и редьки

Часть С

С1. Почему в обществе многие боятся трансгенных продуктов?

Ответы Биотехнология . Часть А. А1 – 2. А2 —3. А3 – 1.

Часть С. С1 Этот страх связан отчасти с непониманием того, что такое трансгенные продукты, отчасти обоснован. Трансгенные продукты это продукты, полученные из генномодифицированных растений или животных. Их получение связано с пересадкой определенного гена, взятого у бактерий. Пример: картофель устойчивый к колорадскому жуку, был создан путем введения в растения гена, выделенного из ДНК клетки почвенной тюрингской бациллы, вырабатывающий белок, ядовитый для колорадского жука. Использовали посредника – клетки кишечной палочки. Листья картофеля стали вырабатывать белок, ядовитый для жуков. Опасность может заключаться в неожиданном действии белков, координируемых пересаженным геном на человека. Однако все возможные последствия пересадки генов тщательно проверяются в длительных экспериментах.

Невероятные факты

Генетическая модификация растений и животных вызывает все больше споров в последние годы, поскольку технология становится все более доступной для ученых. Несмотря на потенциальную опасность некоторых изменений, наука продолжает тестировать и "выдавать" некоторые поразительно новые организмы. Ниже представлены 10 самых странных из них.

10. Светящаяся рыба (GloFish)

Эта рыбка является первым генетически модифицированным организмом, который стал доступен в качестве домашнего животного. Это обычный полосатый данио, в ДНК которого было добавлено несколько генетической информации биолюминисцентной медузы. Изначально создание таких рыб планировалось с целью получения с их помощью сигнальной системы загрязнений, однако, с добавлением цветов стало ясно, что рыбы вполне жизнеспособны для того, чтобы "предлагать себя" на рынке домашних животных. Впервые они появились в декабре 2003 года в США.

9. Яблоко – виноград

Этот фрукт относительно новый плод, который является генетическим гибридом яблока и винограда. Фрукт обладает размером яблока, но текстурой винограда, а на вкус сочетает в себе оба плода. Изначально создание этого плода подразумевало обеспечение стран третьего мира большей дозой витамина С. Большинство средств на его разработку было выделено ЮНИСЕФ.

8. Гигантский изюм

Является разновидностью обычного изюма, который был генетически модифицирован и теперь вырастает до огромных размеров. Гигантский изюм был разработан национальным институтом генетики Японии в связи с японской любовью к большим фруктам и в связи с популярностью западных продуктов, таких как изюм. Текстура и вкус у фрукта такие же, как и у генетических родителей.

7. Пробковое - резиновое дерево корк

Дерево корк уже давно известно тем, что его используют для производства пробок для вина, хотя некоторые производители предпочитают пластиковые пробки. Винные энтузиасты, однако, не признают никаких других пробок, кроме как из пробкового дерева. Чтобы успокоить традиционалистов и сократить расходы виноделов, SABIC Innovative Plastics создали дерево, которое является чем-то средним между каучуковым и пробковым деревом. Пробки, сделанные из такого дерева, выглядят как самые обычные, они даже имеют пористые свойства, однако, их пластичность и запах выдают свое происхождение. Один из известных виноделов отметил, что новая пробка – это самая великая вещь, которая случилась с игристым вином после изобретения пузырьков.

6. Ящерица Умбуку

Это существо единственное в данном списке, которое было создано не по каким-либо практическим причинам, а только с той целью, чтобы доказать, что оно может быть сделано. Генным инженерам в Зимбабве удалось разблокировать спящие "летающие" нити в ДНК ящерицы умбуку, очень маленькой и редкой жительницы Африки. Считается, что ящерицы являются потомком птеродактиля, который потерял навыки полета несколько миллионов лет назад. На сегодняшний день было создано лишь 6 экземпляров таких ящериц, их не запускают в дикую природу, поскольку существует риск перекрестного размножения.

5. Бумажное дерево

Бумажное дерево было специально разработано с той целью, чтобы снизить производственные затраты в бумажной обрабатывающей промышленности. Недавно возросший интерес к переработанным бумажным продуктам привел к тому, что швейцарская компания создала дерево, листья на котором имеют квадратную форму и после высыхания могут использоваться в качестве писчей бумаги. На изображении вы можете видеть сотрудника компании у ствола одного из деревьев, которое вырастил холдинг.

4. Долион

Это, вероятно, является самым замечательным примером того, как далеко наука в состоянии пойти, обладая знаниями в области генной инженерии и зная о методах перекрестного оплодотворения. Долион – это нечто среднее между львом и собакой. Для того, чтобы создать это существо (только 3 долиона существуют на сегодняшний день, на фото – Рекс, самый первый долион), отдельные нити ДНК от каждого существа должны переплестись и их нужно обратно вставить в яйцеклетку матери. Долион похож на лигера (помесь льва и тигра) с тем лишь отличием, что лигер может быть создан без предварительной манипуляции с ДНК животных.

3. Маленькие елочки

Маленькие ели – это миниатюрные деревья, которые достигают в высоту всего до двух см. Первоначально дерево было создано с целью обеспечения источника аромата ели, который должен был использоваться в парфюмерной промышленности, однако, очень быстро осознали полезность этих деревьев и в других областях. Эта крошечная ель в настоящее время очень популярна в качестве съедобного растения в Папуа Новой Гвинее. У деревьев очень тонкий аромат, который усиливается при помощи кокосового молока. Их едят, как правило, в качестве десерта.

2. Паук – папоротник

Паук – папоротник – это самое уникальное существо в данном списке, поскольку он является единственным экземпляром, который сочетает в себе растение и животное. Пока он – это единственное животное, которое удалось удачно скрестить с растением. Данный паук – это нечто среднее между итальянским волчьим пауком и понговым папоротником. Целью этого странного скрещения было изучение степени выживаемости пауков со "встроенным" камуфляжем. Результаты исследования еще не были опубликованы.

1. Лемурат

С ростом богатства Китая, многие китайские женщины ищут экзотических животных, чтобы похвастать своими деньгами. Это привело к тому, что ряд китайских медицинских и научных исследовательских компаний начали конкурировать между собой за этот новый источник дохода, скрещивая между собой различных животных. Наиболее успешным (в финансовом плане) до сих пор является лемурат. Это, как следует из названия, помесь лемура и кошки. У животного сохраняются мягкий мех кошки и ее окраска, однако полосатый хвост и желтые глаза выдают в нем лемура. Создание немного посвирепее, чем обычная кошка, но не более опасно, чем собаки чихуахуа.