الجدل الأخلاقي

التكنولوجيا الحيوية هي أكثر بكثير من مجرد مجال علمي. هذا موضوع يولد نزاعات وتناقضات لا نهاية لها ، ويؤثر باستمرار على المشاكل الأخلاقية والمعنوية التي لا يمكن حلها بشكل لا لبس فيه. يعتبر الكثيرون أن التكنولوجيا الحيوية "تتدخل في العمليات الطبيعية" وحتى "تتدخل في شؤون الرب". ومع ذلك ، إذا تمكنت التقنيات المعدلة وراثيًا من حل مشكلة الجوع والفقر في البلدان النامية ، فإن تطبيقها حتمي وضروري. عند مناقشة الجوانب الإيجابية والسلبية للتكنولوجيات المعدلة وراثيًا ، لا ينبغي للمرء أن يستسلم للمشاعر ويستخلص استنتاجات غير معقولة ، متهمًا شركات التكنولوجيا الحيوية "بالاستفادة من سوء حظ الإنسان" أو محاولة تدمير النظم البيئية الطبيعية و "تحويل الأرض إلى صحراء".

بالطبع ، لا يمكن إنكار أن الزراعة موجودة منذ ما لا يقل عن عشرة آلاف عام ، وخلال كل هذا الوقت كان الناس يربون أنواعًا جديدة من النباتات وسلالات الحيوانات ، وليس لديهم أي فكرة عن علم الوراثة. في الواقع ، كان المزارعون ، دون أدنى شك ، هم أول علماء الوراثة ، وقد توصلوا بشكل تجريبي إلى تلك الأنماط التي تم وصفها وصياغتها مؤخرًا نسبيًا في شكل قوانين من قبل جريجور مندل وهوجو دي فريس.

يمزج التكاثر التقليدي بين آلاف وآلاف الجينات لتعزيز التعبير عن سمة واحدة أو أكثر. بخصوصها قال تشارلز داروين ما يلي: "تعطي الطبيعة خيارات ناجحة للإنسان ، ويعزز الإنسان خصائصه المفيدة بشكل مصطنع". من حيث المبدأ ، فإن خطر تعزيز الصفات غير المرغوب فيها ، مثل إنتاج السموم من قبل النبات ، يكون أعلى بكثير مع التربية التقليدية منه مع التكنولوجيا الحيوية الحديثة. لتجنب الآثار السلبية للتكاثر ، يقضي المزارعون سنوات عديدة في صنع تهجينات عكسية متعددة للنباتات بنمط وراثي جديد مع متغيرات معروفة خصائصها بالفعل. هذا الإجراء "يخفف" ببطء المتغيرات الجينية غير المرغوب فيها دون التأثير على الإيجابية منها. تعتبر التربية التقليدية آمنة تمامًا ، وهو ما ثبت من خلال تاريخ وجودها بالكامل ، ولكن الأساليب الجديدة تجعلها أكثر أمانًا وتسرع العمل على استنباط أصناف جديدة ، حيث يمكن للشخص الآن العمل بجينات واحدة.

ومع ذلك ، فإن الخوف من أن تسبب المحاصيل المعدلة وراثيا ضررا لا يمكن إصلاحه للبيئة وصحة الإنسان لا يزال قائما. حتى الآن ، كان للعلم تأثير كبير على حياة الإنسان ، مما أدى إلى ظهور العديد من الابتكارات المفيدة ، والتي بدونها لا يمكننا تخيل وجودنا اليوم. بالطبع ، كان هناك دائمًا معارضو التقدم العلمي في المجتمع ، ولكن مع ظهور الهندسة الوراثية ، كان هناك الكثير منهم ، وظهر هؤلاء المعارضون أيضًا في المجتمع العلمي نفسه. يبدو أن التقنيات الجديدة تتحدى حقًا جميع قوانين الطبيعة وحتى جوهر الإنسان ، وحتى في حالة عدم وجود مخاطر مثبتة ، فإن أفكار الهندسة الوراثية ليس من السهل قبولها - قد يقول المرء ، من الصعب قبولها منهم نفسيا وعاطفيا.

الخوف من أن الجينات المحورة يمكن أن "تهرب" إلى البيئة وأن يحدث "التلوث الجيني" للمجتمعات النباتية والحيوانية الطبيعية سوف يكون له بعض الأسباب ، ولكن مثل هذا "التلوث الجيني" يمكن تجنبه بسهولة عن طريق جعل الكائنات المعدلة وراثيًا عقيمة ، أي غير قادرة على التكاثر. من حيث المبدأ ، لا تعيش النباتات الزراعية على الإطلاق بدون رعاية بشرية ، كما أن المحاصيل المعدلة وراثيًا ، مع استثناءات نادرة ، غير قابلة للحياة تمامًا في "الطبيعة البرية".

يعتقد المدافعون عن التكنولوجيا الحيوية أنه إذا كانت المواد المسببة للحساسية موجودة في منتج غذائي ، فيجب على الشركة المصنعة ببساطة الإشارة إلى ذلك على العبوة ، حيث لا يهم حقًا ما إذا كانت هذه مسببات الحساسية الطبيعية ، أو ما إذا كانت ظهرت في الطعام نتيجة لاستخدام مادة جديدة بالإضافة إلى المنتج ، على سبيل المثال فول الصويا المعدل وراثيا. قام خبراء من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية بتجميع قائمة بالمضادات الحيوية التي يمكن إدخال جيناتها في جينوم النبات دون الإضرار بالمستهلك لاحقًا.

بالطبع ، ليس من الممكن دائمًا إجراء تقييم مناسب للمخاطر المرتبطة بتقنية معينة ، وهذا لا ينطبق فقط على طرق الهندسة الوراثية ، ولكن على أي تقنية صناعية بشكل عام. لا يستطيع حتى أكثر المحللين موهبة حساب العواقب طويلة المدى لأفعال بشرية معينة ، وذلك فقط لأنه يوجد دائمًا عامل فرصة يؤدي في يوم من الأيام إلى كارثة غير متوقعة ، مثل ، على سبيل المثال ، انفجار في محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية أو تسرب النفط في خليج المكسيك. ومع ذلك ، لا يمكن للبشرية اليوم أن ترفض استخدام الطاقة النووية وإنتاج النفط ، وحتى ظهور بدائل أكثر ربحية ، لن تؤدي الخلافات والاحتجاجات إلى شيء.

من المثير للاهتمام أن الرأي العامتركز بشكل أساسي حول مخاطر زراعة المحاصيل المعدلة وراثيًا ، مع القليل من الإشارة إلى المخاطر المرتبطة بالزراعة بشكل عام أو عدم ذكرها على الإطلاق. في عام 1999 ، تم تطوير مجموعة متنوعة من بذور اللفت مع جينات لمقاومة اثنين من مبيدات الأعشاب في كندا باستخدام طرق التربية التقليدية. بناءً على ذلك ، يجادل مؤلفو المقال المخصص لهذا العمل أنه حتى بدون الهندسة الوراثية فمن الممكن الحصول على أنواع "معدلة وراثيًا". في دراسة أخرى عن الحبوب المهجنة ، تحدث المؤلفون ، على وجه الخصوص ، عن triticale ، وهي مزيج من القمح والجاودار. تم الحصول على هذه الحبوب منذ فترة طويلة جدًا وتحمل جينات نوعين مختلفين ، بينما لا تسبب أي ضرر للبيئة.

ليس هناك شك في أن الزراعة التقليدية تسبب ضررا كبيرا جدا للبيئة. يدرك المزارعون جيدًا أن حالة البيئة هي عامل حاسم في ازدهارهم في المستقبل ، وبالتالي فهم يبحثون عن طرق لاستخدام أقل عدد ممكن من المواد الضارة: مبيدات الأعشاب ومبيدات الفطريات ومبيدات الحشرات.

يستشهد معارضو التكنولوجيا الحيوية بالأمير تشارلز قوله ذلك "تكنولوجيا الجينات تدخل في مجال يخص الله والله وحده". إن الرأي القائل بأن مصير البشرية في يد الله ، وبالتالي فإن التلاعب بالطبيعة هو معارضة للإرادة الإلهية ، هو رأي شائع جدًا ، ولكن يمكن لمؤيديه الإجابة بثقة على السؤال ، أين ينتهي نطاق مسؤولية الله و يبدأ مجال المسؤولية البشرية؟ إذا كان من الممكن الإجابة على مثل هذا السؤال ، الذي هو ، بالطبع ، خارج نطاق العلم ، فربما يهدأ الجدل حول التكنولوجيا الحيوية ، في معظمه. ومع ذلك ، على عكس أسئلة علم الأحياء والاقتصاد ، لا توجد إجابة على هذا السؤال.

خاتمة

تقدم التكنولوجيا الحيوية الحديثة طرقًا جديدة يمكنها ، إلى جانب طرق التربية التقليدية ، حل مشاكل الزراعة والصيدلة والعديد من الصناعات الأخرى الموجودة اليوم. بالإضافة إلى ذلك ، تعد الهندسة الوراثية أداة قوية للبحث الأساسي. من خلال إنشاء الكائنات الحية المعدلة وراثيا ، يكتسب الباحثون كمية كبيرة معلومات جديدةفيما يتعلق بعمل الجينات المختلفة وتنظيم العمليات الفسيولوجية وتطور الكائنات الحية.

بفضل تقنيات الهندسة الوراثية ، في عام 2003 وحده ، تم استخدام 172 مليون كجم في الحقول. مبيدات حشرية أقل من العام السابق ، وانخفضت انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بمقدار 10 ملايين كيلوغرام ، أي ما يعادل سحب 5 ملايين سيارة من الطرق لمدة عام كامل. هذه نتيجة رائعة للغاية ، خاصة إذا أخذنا في الاعتبار أنه في السنوات اللاحقة زاد استخدام المحاصيل المعدلة وراثيًا فقط. ومع ذلك ، بالطبع ، هناك حاجة لدراسات طويلة الأجل لتأثير النباتات المعدلة وراثيًا على ظروف التربة والمجتمعات الميكروبية والنباتية والحيوانية ، وكذلك صحة الإنسان.

على الرغم من الجدل والجدل ، فإن المزيد من تطوير التكنولوجيا الحيوية أمر لا مفر منه. ومع ذلك ، يجب أن نتذكر أن الاستخدام غير المنضبط لمثل هذه التقنيات القوية يمكن أن يؤدي بالفعل إلى عواقب سلبية ، ومن الضروري ، كما هو الحال في أي أمر ، إيجاد نوع من "الوسط الذهبي". يجب أن يشارك الخبراء المستقلون - العلماء والمسؤولون الحكوميون - في مراقبة أنشطة شركات التكنولوجيا الحيوية ؛ يجب تغطية العمل على إنشاء وإدخال سوق المحاصيل المعدلة وراثيًا بالتفصيل في الصحافة ، حيث غالبًا ما ينشأ الخوف من الكائنات المعدلة وراثيًا فقط بسبب ضعف الوعي العام وليس له أسباب حقيقية.

المؤلفات:

1 كاس جي (2005). تسويق الحيوانات المحورة جينيا: مخاطر بيئية محتملة. علم الأحياء. 58: 46-58.
2. منظمة الأغذية والزراعة (2000). جوانب السلامة للأغذية المعدلة وراثيا من أصل نباتي. تقرير منظمة الأغذية والزراعة. مشاورة الخبراء حول الأطعمة المشتقة من التكنولوجيا الحيوية.
3 الحسن و. س. (2002). تطبيق التكنولوجيا الحيوية الزراعية في غرب ووسط أفريقيا (نتائج المسح). إبادان: المعهد الدولي للزراعة الاستوائية. إبادان ، نيجيريا.
4. Bridges A ، Kimberly R ، Magin M ، Stave JW (2003). التكنولوجيا الحيوية الزراعية (GMO). طرق التحليل ، في: تحليل الغذاء. الطبعة الثالثة. KLuvwer Academic / Plenum Publishers ، نيويورك الصفحات من 301 إلى 311.
5 Fraley RT (1991). الهندسة الوراثية في زراعة المحاصيل ، ورقة معلومات أساسية مُعدة لمكتب تقييم التكنولوجيا.
6 هارلاندر إس (1991). التكنولوجيا الحيوية في معالجة الأغذية في التسعينيات ، ورقة معلومات أساسية مُعدّة لمكتب تقييم التكنولوجيا.
7. Vandekerckhove J (1989). يتم إنتاج الإيفيفالينات في النباتات المعدلة وراثيًا باستخدام بروتينات تخزين البذور المعدلة 2s. التكنولوجيا الحيوية. 7: 929-936.
8. بروكس جي ، بارفوت بي (2005). المحاصيل المعدلة وراثيًا: الأثر الاقتصادي والبيئي العالمي - السنوات التسع الأولى ، 1996-2004. AgBioForum 8 (2 & 3): 187-196.
9. Ubalua AO (2007). نفايات الكسافا: خيارات المعالجة وبدائل القيمة المضافة. Afr. J. Biotechnol. 6 (18): 2065-2073.
10. Verpoorte R، van der HR، Memelink J، (2000). هندسة مصنع الخلايا النباتية لإنتاج المستقلبات الثانوية. الدقة المعدلة وراثيا. 9: 323-343.
11. ديكسون ار ايه (2001). المنتجات الطبيعية ومقاومة الأمراض النباتية. نات. 411: 843-847
12. Facchini PJ (2001). التخليق القلوي الحيوي في النباتات: الكيمياء الحيوية ، وبيولوجيا الخلية ، والتنظيم الجزيئي ، وتطبيقات الهندسة الأيضية. آن. القس. نبات فيزيول. مصنع مول. بيول. 52: 29-66
13. DellaPenna D (2001). هندسة التمثيل الغذائي للنبات. نبات فيزيول. 125: 160-163.
14. أخبار CSA (المحاصيل ، التربة الزراعية) (2007). نظرة مختلطة للمحاصيل الصيدلانية. www.crops.org
15. Sala F ، Rigano MM ، Barbante A (2003). إنتاج مستضد اللقاح في النباتات المعدلة وراثيًا: الاستراتيجيات والتركيبات الجينية ووجهات النظر. اللقاح 21: 803-808.
16. Fischer R، Stoger E، Schillberg S (2004). إنتاج المستحضرات الصيدلانية الحيوية من أصل نباتي. الرأي الحالي في مصنع بيول. 7: 152-158.
17. هورن إم ، وودوارد إل إس ، هوارد جا (2004). الزراعة الجزيئية النباتية. الأنظمة والمنتجات. تكاثر الخلايا النباتية. 22: 711-720.
18. Ma K-CJ، Drake PMW، Christou P (2003). إنتاج البروتينات الصيدلانية المؤتلفة في النباتات. نات. القس. الجين. 4: 794-805.
19. Ma K-CJ ، Barros E ، Bock R (2005). الزراعة الجزيئية للأدوية واللقاحات الجديدة. تقرير EMBO 6: 593-599.
20 جيمي بي (2005). الحيوانات المعدلة وراثيا: كيف توفر الجينات طرقًا جديدة لتصور الزراعة. الحيوانات المحورة وراثيا التنوع البيولوجي. http://www.biotech.ubc.ca/biodiversity/transgenicanimals/index.htm.
21. البحري أ (2005). الصيد الأحيائي والنظام الغذائي: دراسة الفوائد والمخاطر المحتملة. AgBioForum 8: 18-25.
22. Eastham K، Sweet J (2002). الكائنات المعدلة وراثيًا (GMOs): أهمية تدفق الجينات من خلال نقل حبوب اللقاح. بيئة. تقرير القضية. 28. متاح على http://reports.eea.eu.int/environmental_issue_report_2002_28/en. وكالة البيئة الأوروبية ، كوبنهاغن.
23. Nielsen KM، Van EJD، Smalla K (2001). الديناميات والنقل الأفقي واختيار الحمض النووي الجديد في التجمعات البكتيرية في الغلاف النباتي للنباتات المحورة جينيا. آن. ميكروبيول. 51: 79-94.
24. Wolfenbarger LL، Phifer PR (2000). المخاطر والفوائد البيئية للنباتات المعدلة وراثيا. واشنطن العاصمة. الخيال. 3: 2088-2093. يوسيبوف الخامس (1997). المستضدات التي تنتجها النباتات عن طريق العدوى بفيروسات النبات الخيمري تحصن ضد فيروس داء الكلب وفيروس HIV-1. بروك. ناتل. أكاد. الشوري. الولايات المتحدة الأمريكية 94: 5784-5788.
25. Riba G، Dattee Y، Couteaudier Y (2000). النباتات المعدلة وراثيا والبيئة. سي آر أكاد. الزراعية. الاب. 86: 57-65.
26. Daniell H، Muthukumar B، Lee SB (2001). النباتات المعدلة وراثيًا الخالية من العلامات: هندسة جينوم البلاستيدات الخضراء دون استخدام اختيار المضادات الحيوية. بالعملة. الجين. 37: 109-116.
27 Widmer F ، Siedler RJ ، Donegan KK ، Reed GL (1997). التحديد الكمي لاستمرار الجينات المعدلة وراثيا للنباتات في الحقل. خلد. ايكول. 6: 1-7.
28. Paget E، Lebrun M، Freyssinet G، Simonet P (1998). مصير دنا النبات المؤتلف في التربة. يورو. J. التربة بيول. 34: 81-88.
29. Gebhard F، Smalla R (1999). رصد الإطلاقات الميدانية من بنجر السكر المعدل وراثيا لاستمرار الحمض النووي للنباتات المعدلة وراثيا ونقل الجينات الأفقي. FEMS ميكروبيول. ايكول. 28: 261-271.
30. Oger P، Petite A، Dessaux Y (1997). النباتات المعدلة وراثيًا التي تنتج الأفيون تغير بيئتها البيولوجية. نات. التكنولوجيا الحيوية. 15: 369 - 372.
31. Dunfield KE، Germida JJ. (2004). تأثير المحاصيل المعدلة وراثيا على التربة والمجتمعات الميكروبية المرتبطة بالنبات. J. البيئة. كوال. 33: 806-815.
32. Berraquero RF (2006). الميكروبات والمجتمع "، مساهمات في العلوم" ، Institut d’Estudis Catalans ، برشلونة 3 (2): 197-202. برنشتاين جا ، برنشتاين إيل ، بوكيني إل ، جولدمان إل آر ، ليرر إس ، روبن سي إتش ، سامبسون ها (2003). التحقيق السريري والمختبري لحساسية الأطعمة المعدلة وراثيا. بيئة. هلث. توقعات - وجهات نظر. 111 (8): 1114-1121.
33. Jones S (1994). لغة الجينات. فلامنجو ، لندن ، 347 ص. مجلة LEISA (مجلة المدخلات الخارجية المنخفضة والزراعة المستدامة) (2001). GE- ليس الخيار الوحيد. 17 (4): 4.
34. Ubalua AO، Oti E (2008). تقييم الخصائص المضادة للميكروبات لبعض النباتات الطبية لحفظ جذور الكسافا الطازجة. باكستان ي نوتر. 7 (5): 679-681.
35. Carr S، Levidow L (1997). كيف تفصل التكنولوجيا الحيوية الأخلاق عن المخاطر ، نظرة عامة على الزراعة 26: 145-150.
36 هولمز ب (1997). انتقام كاتربيلر. عالم جديد ص. 7
37- آنون أ (1989). ملخصات التقارير القطرية ، مايو 1989 ، البنك الدولي-ISNAR-AIDAB-ACIAR ، أوراق مشروع دراسة التكنولوجيا الحيوية. ISNAR ، لاهاي.
38. Concar D، Coghlan A (1999). مسألة تربية. عالم جديد ص. 4-5.
39. Ort D. R. (1997). إيجابيات وسلبيات الجينات الأجنبية في المحاصيل. نات. 385: 290.
40 روبنسون جيه (1999). الأخلاق والمحاصيل المعدلة وراثيا: مراجعة. جامعة كاتوليكا دي فالبارايسو. كهربائي. J. Biotechnol. تشيلي. 2 (2): 1-16.
41. Conner AJ، Glare TR، Nap J (2003). إطلاق المحاصيل المعدلة وراثيًا في البيئة. الجزء 1. نظرة عامة على الوضع الحالي واللوائح. مصنع J. (33) 1: 1-18.

المادة الخاصة بالمسابقة "bio / mol / text": ربما يكون من الصعب التوصل إلى مشكلة بيولوجية أخرى يمكن مناقشتها بنشاط في وسائل الإعلام ، مثل عربة مترو الأنفاق وقائمة انتظار الرغيف. الكائنات المعدلة وراثيًا. هذه الرسائل الثلاثة ، للأسف ، تخيف وتوحي بعدم الثقة. أرغب مرة أخرى في وضع علامة على الحرف "e" ومعرفة سبب الحاجة إلى الكائنات المعدلة وراثيًا ، وما هي مزايا تقنيات الهندسة الوراثية الحديثة وما هي الصعوبات والاحتياطات المرتبطة بها.

كان الراعي العام للمسابقة ، وفقًا للتمويل الجماعي لدينا ، رائد أعمال كونستانتين سينيوشينالذي يحظى باحترام إنساني كبير!

جائزة اختيار الجمهور برعاية أطلس.

راعي نشر هذا المقال هو يوري فيكتوروفيتش لوشكاريف.

ما هي الكائنات المعدلة وراثيا؟

لذلك ، يقدم موقع Wikipedia التعريف التالي للكائنات المعدلة وراثيًا: "الكائنات المعدلة وراثيًا (الكائنات الحية المعدلة وراثيًا) هي كائن تم تغيير تركيبته الجينية بشكل مصطنع باستخدام طرق الهندسة الوراثية. يمكن تطبيق هذا التعريف على النباتات والحيوانات والكائنات الحية الدقيقة. عادة ما يتم إجراء التغييرات الجينية للأغراض العلمية أو الاقتصادية. التعديل الجيني مختلف تغيير هادف في التركيب الجينيالكائن الحي على النقيض من الخاصية العشوائية لعملية الطفرات الطبيعية والاصطناعية ".

يجدر قول بضع كلمات حول كيفية بدء تاريخ الكائنات المعدلة وراثيًا. يمكن اعتبار عام 1973 عام ميلاد الهندسة الوراثية. ثم في مختبر ستانلي نورمان كوهين تعلموا "دمج وزرع" الجينات في الخلايا بكتريا قولونيةقدم المؤتلف [كدنا] ( البلازميدات). أظهرت هذه التجارب أن بعض الجينات المتضمنة في البلازميد يمكن توصيلها بسهولة إلى كائن حي آخر ، حيث ستعمل. لكن استخدام هذه التقنية في الطب والزراعة لم يكن فوريًا: ظهر أول عقار مؤتلف في عام 1982 ، والمحصول الأول في عام 1992. لماذا تم التعامل مع هذه التقنية بمثل هذا الحذر؟

وصفات من الطبيعة الأم

كما تعلم ، الكسل هو محرك التقدم. لماذا تخترع دراجة عندما يكون هناك بناء جيني طبيعي جاهز. يأخذ علماء التكنولوجيا الحيوية البلازميد A. الورم، اقطع الجينات المسرطنة منه وأدخل التسلسلات (الهدف) التي يحتاجونها. تقوم البكتيريا المخادعة بإدخال T-DNA المعدل بأمانة في الخلية النباتية وتنتظر أن تنقسم وتنتج الأوبينات. لكن بدلاً من ذلك ، ينتج النبات ما يحتاجه الشخص. على سبيل المثال ، تم الحصول على الذرة المقاومة للجفاف MON87460 باستخدام هذا النهج "الخبيث". تم إدخال الجين في هذه الذرة cspB، وهو المسؤول عن إنتاج البروتين الذي يحفز نسخ الجينات اللازمة للتغلب على الإجهاد (الجفاف على وجه الخصوص) ، والأهم من ذلك ، يلعب دور مرافقة RNA التي تسهل تخليق البروتين عن طريق "تفكيك" الهياكل الثانوية المتداخلة للحمض النووي الريبي. يجب أن يسعد المستهلك أن طعم الكيزان المعدلة وراثيا لا يختلف بأي شكل من الأشكال عن طعمها العادي. تظهر قصة الخداع الوحشي للبكتيريا في الشكل 1.

يتمثل العيب الرئيسي لما يسمى بالتحول البكتيري الزراعي في استحالة التحكم بالضبط في مكان إدخال البنية الجديدة في الحمض النووي للنبات. ولكن الآن هناك تقنية جديدة تسمح لك بالتحكم في هذه العملية - كريسبر / كاس 9، - ومن الضروري التوقف عند ذلك.

كريسبر / كاس 9. في صورة ومثال الكروموسومات

هذه واحدة من أكثر التقنيات العصرية التي تسمح لك بتحرير الجينوم "عبر الإنترنت". ومن المثير للاهتمام أننا أيضًا اقترضنا هذا النظام من البكتيريا. دعنا نقول بضع كلمات عن تاريخ اكتشافه.

في عام 1987 ، اكتشف العلماء اليابانيون مناطق ذات بنية منتظمة في جينومات البكتيريا - تسلسلات قصيرة متطابقة تتناوب مع شظايا فريدة ليس لها أي شيء مشترك في بكتيريا مختلفة حتى من نفس النوع. تسمى هذه المناطق كريسبر ( جمشتهى صبشكل منتظم أنابين المسافات سقصير صأليندروميك صاباتس). اتضح أن نظام كريسبر يلعب بشكل مفاجئ دور المناعة المكتسبة في البكتيريا. إذا دخل فيروس (فج) إلى بكتيريا ، فإنه يقطع جزءًا من الحمض النووي الفيروسي ويدخله في الجينوم الخاص به ، أي في موضع كريسبر. هذه هي الطريقة التي يتم تشكيلها فاصل، وفي نفس الوقت تكرار آخر يفصل الفاصل الجديد عن السابق. وفقًا للفاصل ، تقوم البكتيريا بعد ذلك ببناء مسبار RNA (يسمى علميًا دليل RNA) ، والذي يتصل ببروتين Cas ويطفو في الخلية بحثًا عن الأحماض النووية التكميلية ( بروتوسفاكرز). في حالة العثور عليها ، أي ، غزت نفس العاثية مرة أخرى ، يبدأ بروتين مقص كاس ، وهو نوكلياز داخلي ، في العمل ، مما يقطع التسلسلات المعروفة ، وبالتالي يمنع تكاثر الفيروس. بمعنى آخر ، إذا واجهت البكتيريا فيروسًا ، جزء منه مدمج في جينومها ، فستكون مقاومة لهذه العدوى.

أبسط أنظمة CRISPR / Cas هي أنظمة من النوع الثاني ، حيث يكون بروتين المستجيب (تدمير الهدف) هو Cas9 (الشكل 2). هذه الآلية نموذجية ، على سبيل المثال ، للبكتيريا الأبراج العقدية. في التحكم المناعي البكتيري ، بالإضافة إلى مؤثرات Cas ، عادةً ما تشارك بروتينات "الدورية" Cas1 و Cas2 ، والتي تتعرف مجتمعة على منتهك حدود الخلية وتدمج شظيتها في البداية (أقرب إلى المحفز) لموضع CRISPR - "للذاكرة". في أنظمة النوع الثاني ، يبدو أن Cas9 متورط في اقتناء الفواصل ، مما يساعد Cas1 / Cas2 على اختيار الأجزاء الأكثر ملاءمة.

مما سبق ، يتضح سبب مناعة CRISPR تكيفية: إنه يتحسن ويتعلم مقاومة أنواع جديدة من العدوى. يتم التأكيد على هذا أيضًا من خلال انخفاض فعالية المباعدات لأنها تبتعد عن محفز موضع كريسبر: إذا لم تواجه أجيال عديدة من البكتيريا عاملًا أو آخر لفترة طويلة ، فإن "توتر المناعة" تجاهها ينخفض. تعد CRISPR مثالًا مثيرًا للاهتمام على تطور لامارك: أحداث حياة الكائن الحي تؤثر بشكل مباشر على حمضه النووي ، وتغيره بحيث يصبح الكائن أكثر تكيفًا.

لنأخذ مثالًا ملموسًا عن كيفية محاربة البكتيريا للفيروسات. هنا مثال على بكتيريا العقدية الحراريةتستخدم لإنتاج منتجات حمض اللاكتيك ، ولكنها للأسف تعاني من عدوى فيروسية مختلفة. ليس من قبيل المصادفة أنه تم إجراء تجارب رئيسية على هذا الكائن الحي لتوضيح وظيفة أنظمة كريسبر. إذا كانت الثقافة الحية S. ثيرموفيلوسبعد أن أصيبت بالعاثيات ، ماتت معظم البكتيريا ، لكن نجا جزء صغير جدًا. كيف اختلف الناجون عن الثقافة الأصلية؟ اتضح أن جينومهم أصبح أطول بنسبة 0.01٪ بسبب إضافة 1-4 شظايا جديدة (مباعدة) إلى تسلسل كريسبر. عندما تمت إعادة إصابة هذه الثقافة بالفيروسات نفسها ، نجت جميع الحيوانات المستنسخة. كما لو أن البكتيريا ، بعد أن تعافت من عدوى فيروسية ، أصبحت أكثر خبرة قليلاً وكتبت شيئًا مهمًا عن هذا الفيروس في "سجلها الطبي" ، وهي الآن لا تخشى مثل هذه العدوى. من ناحية أخرى ، إذا قام العلماء بقطع أجزاء صغيرة من الجينوم الفيروسي بشكل خاص وأدخلوها في شكل فواصل جديدة ، فقد تبين أن الخلية محصنة ضد الفيروس الأصلي ، حتى لو لم تصادفه من قبل.

ما الفائدة العملية التي يمكن أن يجنيها الشخص من هذا النظام؟ كيف تعمل في الخلايا حقيقية النواة؟ إذا قمت ببساطة بتشغيل CRISPR / Cas9 في خلية ، فسيقوم هذا النظام بقطع كل من خيوط الحمض النووي في موقع يشير إليه دليل RNA المصمم خصيصًا ، ولكن سيتم تصحيح القطع بواسطة آلات إصلاح خلوية تقليدية - عن طريق الانضمام غير المتماثل ( انضمام نهاية غير متجانسة ، NHEJ) أو إعادة التركيب المتماثل - إذا كانت هناك مصفوفة ذات جوانب مكملة لأقسام الحمض النووي على جانبي الفاصل ، فسيحدث "رتق النمط". هذا يعني أنه ، اعتمادًا على أهداف الشخص ، من الممكن ترتيب الحذف في المكان المناسب - "إيقاف" منطقة مشكلة الجينوم - أو "استبدال" مصفوفة بالخصائص المرغوبة لاستبدالها ببساطة ، على سبيل المثال ، متغير جيني متحور ومرضي مع متغير طبيعي.

MCR ، مع وضد

الشكل 3. تاريخ الوقف في علم الأحياء.في عام 1975 ، تم فرض حظر على أبحاث الحمض النووي المؤتلف ، في عام 1997 - على استنساخ البشر ، في عام 2012 - على تجارب لتغيير خصائص (ضراوة) فيروس إنفلونزا الطيور.

وهذا ليس كل شيء. من الممكن جعل الخلية تدرك الكروموسوم "المُصلح" كنموذج لإصلاح الكروموسوم الثاني. في عام 2015 ، استخدم علماء من جامعة كاليفورنيا شريط CRISPR / Cas9 نفسه كـ "رقعة" لاختبار الطريقة ، والتي تم التعبير عنها بعد ذلك بواسطة كروموسوم X للذباب وعدلوا الكروموسوم المتماثل. ونتيجة لذلك ، تم نقل الكروموسومات المتغيرة إلى النسل ، و "تكرر ذاتيًا" إدخال CRISPR / Cas9 من جيل إلى جيل ، لتحل محل الأليلات الطبيعية. هذه الطريقة تسمى "تفاعل متسلسل مسبب للطفرات" (تفاعل متسلسل مطفر, MCR) .

في نفس العام ، أجرى ليانج وزملاؤه عملًا على أجنة ثلاسيميا بيتا ثلاثية الصبغيات (المعروف أنها غير قابلة للحياة). من بين 86 جنينًا تم تعديله بواسطة كريسبر ، استمر 71 فقط في التطور ، وتم تحرير الجين بشكل صحيح في أربعة منهم فقط. تسببت هذه المقالة في حدوث انفجار حقيقي في الجدل حول موضوع مدى أخلاقية إجراء مثل هذا البحث.

في طبيعة سجيةدعا إدوارد لانفير ، أحد الباحثين وراء نوكليازات ZF (بروتينات المقص التي تحتوي على مجال "أصابع الزنك" المرتبطة بالحمض النووي) ، وزملاؤه إلى وقف أي تجارب لتحرير الجينات في الأجنة البشرية أو الخلايا الجرثومية: هل يستحق الأمر إغراء القدر ، حتى لو كان التأثير العلاجي لتعديل الخلايا الجرثومية ملحوظًا؟ نحن على استعداد للدخول في مناقشة مفتوحة حول موضوع المزيد من البحث في هذا المجال. ". بالمناسبة ، علم الأحياء قد كتب بالفعل القصة كاملةالوقف الاختياري للدراسات المختلفة (الشكل 3). لكن العودة إلى كريسبر. بعد مرور بعض الوقت ، توصلت مجموعة من العلماء إلى اقتراح لتجنب محاولات تعديل خلايا السلالة الجرثومية البشرية ، لكنهم أيدوا فكرة العمل مع الخلايا البشرية إذا لم تشارك في تطوير الحمل والحفاظ عليه (على سبيل المثال ، الجسدية). الخلايا).

الآن من الجدير التطرق إلى احتمالات استخدام هذه التكنولوجيا. يمكن أن يسمح MCR ، على سبيل المثال ، بتكوين البعوض غير القادر على حمل الملاريا وحمى الضنك. سيكون من الممكن تكاثر الفئران بسرعة بطفرات متعددة للاختبارات المعملية دون إضاعة الوقت في الفحص الدقيق. بالإضافة إلى ذلك ، هناك أعمال على اختبار كريسبر / كاس 9 في الفئران لعلاج الحثل العضلي الدوشيني. ومع ذلك ، هناك مخاوف من أننا ببساطة لا نعرف الآثار الجانبية المحتملة لمثل هذه التغييرات في الخلايا الجرثومية والجنينية ، فيما يتعلق التي تم اقتراح الوقف الاختياري.

لماذا الكائنات المعدلة وراثيًا مفيدة؟

نحن نقتصر على بعض الأمثلة التطبيقية المدهشة المتعلقة بالبيئة والتغذية والمواد.

"ايكو خنزير"

للوهلة الأولى ، قد يبدو أن الخنازير والفوسفور والكوارث البيئية لا يوجد بينهما شيء مشترك. لكنها ليست كذلك. هناك مشكلة زراعية خطيرة: الخنازير لا تستطيع امتصاص معظم الفسفور الموجود في العلف ، كما هو الحال في شكل فيتات ، أملاح حمض الفيتيك. ينتهي الفسفور غير الممتص في تكوين روث الخنازير في النهاية في المسطحات المائية ، حيث يبدأ التكاثر السريع للطحالب - فهم يأكلون الفيتات بسعادة. منتجات التمثيل الغذائي السامة من الطحالب تقتل الأسماك وغيرها الكائنات المائية. بشكل عام ، كارثة. لكن المهندسين الجينيين اقترحوا مشروع Eco-Pig. لسوء الحظ ، ظل المشروع حتى الآن مشروعًا لم يدخل السوق. لكن الفكرة جميلة جدا. نحن نتحدث عن الخنازير المعدلة وراثيا والتي يمكن أن تمتص الفيتات. كانت الفكرة هي إدخال جين في جينوم الخنازير يشفر إنزيمًا ضروريًا لتحطيم الفيتات (ويمكنك الحصول عليه من نفس الإنزيم بكتريا قولونية). دعونا نأمل أن يجعل العلماء يومًا ما الحياة أسهل للخنازير :-)

ماعز صلب ، قطن معدل وراثيا ، حلاوة فائقة وجبن كوشير

والآن دعونا نلقي نظرة على أمثلة الكائنات المعدلة وراثيًا المفيدة التي لا ترتبط ببعضها البعض بأي شكل من الأشكال: إنها جميلة فقط ، وأردت التحدث عنها. في 2002 في علمظهر مقال مفاده أن خلايا الثدييات المعدلة وراثيًا يمكن أن تنتج أنسجة العنكبوت. قامت شركة Nexia الكندية بتربية الماعز باستخدام الجين الخاص ببروتين الويب الذي تم إدخاله في جينومها. اتضح أن حليب هذه الماعز يمكن استخدامه لإنتاج بيوستيل ، وهو أقوى من مادة الكيفلار ، وهي المادة التي تُصنع منها السترات الواقية من الرصاص.

لكن الهندسة الوراثية لا تساعد في إنشاء مواد جديدة فحسب ، بل تساعد أيضًا في تنمية المواد القديمة بنجاح. في عام 1997 ، بدأت الصين في زراعة القطن المعدل وراثيا ، والمجهز بجين البكتيريا Bacillus thuringiensis. يعتبر بروتين Cry1Ac المشفر بواسطة هذا الجين سامًا فقط ليرقات بعض الفراشات ويبدو أنه غير ضار لجميع الحيوانات الأخرى ، بما في ذلك البشر. وقد أدى ذلك إلى انخفاض أعداد دودة لوز القطن ، وهي آفة خطيرة للعديد من المحاصيل. ونتيجة لذلك ، لم يستفد منتجو القطن فحسب ، بل استفادوا أيضًا من زراعة فول الصويا والذرة والفول السوداني والخضروات المختلفة.

أما بالنسبة للحلوة ، فهناك نبات مثل ثوماتوكوكوس دانييلي، ولها جين يرمز إلى بروتين ثوماتين ، وهو أحلى بآلاف المرات من السكر! حاليًا ، يجري العمل على إنشاء كائنات دقيقة ونباتات تنتج هذا البروتين. بالإضافة إلى كونه حلوًا ، يزيد الثوماتين من مقاومة النبات لعدد من العدوى.

وأخيرًا - حول جبن الكوشر. من المعروف أنه لتحضير الجبن العادي ، تم استخدام إنزيم معزول من abomasum ، وهو أحد أقسام الجهاز الهضمي للحيوانات المجترة. لكن الآن قام علماء التكنولوجيا الحيوية بدمج جينات المنفحة في جينوم البكتيريا ، مما يجعل من الممكن إنتاج جبن كوشير. يبدو أنه مثال نادر للتعاون بين العلم والدين.

تدابير وقائية

من ناحية أخرى ، الأمثلة المذكورة أعلاه عن فائدة الكائنات المعدلة وراثيًا - "حبة الرمل تشبه موجات البحر ، ومدى صغر شرارة الجليد الأبدي". ولكن من ناحية أخرى ، فإن أي تقنية لها مشاكلها الخاصة المتعلقة بقضايا الأخلاق والأمن. لقد ناقشنا بالفعل وقف استخدام كريسبر / كاس 9 فيما يتعلق بالأجنة البشرية. تظهر التجارب على القرود أنه من بين عشرة أجنة تم تحريرها باستخدام هذا النظام ، للأسف ، لم يولد أكثر من نصف الأجنة. فيما يتعلق باستخدام الكائنات المعدلة وراثيًا ، فإن أكثر ما يخشى هنا هو ردود الفعل على المنتج ، والتي لا يمكن توقعها دائمًا. على سبيل المثال ، في عام 1992 ، طورت شركة التربية Pioneer فول الصويا المعدل وراثيًا عن طريق إضافة جين الجوز البرازيلي إليه ، وبالتالي القضاء على النقص الطبيعي لميثيونين الأحماض الأمينية في فول الصويا. كانت هذه الحبوب مخصصة في المقام الأول للأشخاص الذين يعتبر فول الصويا غذاءً أساسياً لهم. ولكن سرعان ما تبين أن نسبة صغيرة من الناس لديهم حساسية من المكسرات البرازيلية. وفقًا لذلك ، يمكن أن يسبب فول الصويا المعدل وراثيًا الحساسية.

لا تنتقص الحقائق المذكورة أعلاه من كرامة التقنيات الجينية ، ولكنها تشير إلى أن أي طريقة تتطلب استخدامًا كفؤًا ودقيقًا. لذلك ، أود أن أنهي المقال بكلمات عالم الوراثة الجزيئية جورج تشيرش من كلية الطب بجامعة هارفارد في بوسطن ، الذي يعتقد أن بحكم الواقعيجب فرض حظر على جميع التقنيات حتى يتم إثبات سلامتها: "التحدي هو إثبات أن فوائد التكنولوجيا تفوق المخاطر" .

المؤلفات

1. الاستنساخ الجزيئي ، أو كيفية وضع مادة وراثية غريبة في خلية ؛
2. Kazantseva A. شخص ما مخطئ على الإنترنت! م: كوربوس ، 2016. - 376 ص ؛. علم. 347 , 1301–1301;
3. علاج الحثل العضلي الدوشيني: تنافس المجموعات ، وحدة الأساليب ؛
4. بانتشين أ. مجموع التكنولوجيا الحيوية. م: كوربوس ، 2016. - 432 ص ؛
5. عناصر:"القطن المعدل وراثيًا ساعد المزارعين الصينيين على هزيمة آفة خطيرة" ؛
6. مات ر. جينوم. السيرة الذاتية للأنواع في 23 فصلاً. م: EKSMO ، 2015. - 432 ص.

موضوع تناول الأطعمة المعدلة وراثيا وثيق الصلة بالموضوع. يعتبر شخص ما الهندسة الوراثية عنفًا ضد الطبيعة ، ويخشى شخص ما على صحته ومظاهره آثار جانبية. في حين أن هناك نقاشات في جميع أنحاء العالم حول الفوائد ، فإن الكثير من الناس يشترونها ويأكلونها دون معرفة ذلك.

ما هي الأطعمة المعدلة وراثيا؟

في مجتمع حديثهناك اتجاه نحو التغذية السليمة، وكل شيء طازج وطبيعي على الطاولة. يحاول الناس تجاوز كل ما يتم الحصول عليه من الكائنات المعدلة وراثيًا ، والتي تم تغيير دستورها بشكل جذري بمساعدة الهندسة الوراثية. لا يمكنك تقليل استخدامها إلا إذا كانت لديك فكرة عن الكائنات المعدلة وراثيًا في الطعام.

اليوم ، يتم بيع ما يصل إلى 40٪ من المنتجات المعدلة وراثيًا في محلات السوبر ماركت: الخضروات والفواكه والشاي والقهوة والشوكولاتة والصلصات والعصائر والصودا ، وحتى. لا يتطلب الأمر سوى مكون واحد معدّل وراثيًا حتى يتم تصنيف الطعام على أنه كائن معدّل وراثيًا. في القائمة:

• الفاكهة والخضروات المعدلة وراثيا وربما الحيوانات كغذاء ؛
• المنتجات التي تحتوي على مكونات معدلة وراثيًا (على سبيل المثال ، الذرة المعدلة وراثيًا) ؛
• المواد الخام المصنعة المعدلة وراثيا (على سبيل المثال ، رقائق الذرة المعدلة وراثيا).

كيف نميز الأطعمة المعدلة وراثيا؟

يتم الحصول على الأطعمة المعدلة وراثيًا عندما يتم زرع جين من كائن حي ، تم تربيته في المختبر ، في خلية كائن آخر. الكائنات المعدلة وراثيًا تعطي نباتًا أو عددًا من السمات: مقاومة الآفات والفيروسات والمواد الكيميائية والتأثيرات الخارجية ، ولكن إذا كانت المنتجات المعدلة وراثيًا تصل إلى الرفوف بانتظام ، فكيف نميزها عن المنتجات الطبيعية؟ من الضروري إلقاء نظرة على التكوين والمظهر:

1. المنتجات المعدلة وراثيا (GMP) لها عمر افتراضي طويل ولا تتدهور. خضروات وفواكه متساوية تمامًا وسلسة وغير ذات نكهة - من المؤكد تقريبًا أنها تحتوي على كائنات معدلة وراثيًا. الأمر نفسه ينطبق على منتجات المخابز التي تظل طازجة لفترة طويلة.
2. المنتجات نصف المصنعة المجمدة محشوة بالمواد المعدلة وراثيا - الزلابية ، كرات اللحم ، الزلابية ، الفطائر ، الآيس كريم.
3. منتجات من الولايات المتحدة الأمريكية وآسيا تحتوي على نشا البطاطس ودقيق الصويا والذرة في 90٪ من حالات الكائنات المعدلة وراثيًا. إذا كان المنتج يحتوي على بروتين نباتي على الملصق ، فهو عبارة عن فول الصويا المعدل.
4. عادةً ما تحتوي النقانق الرخيصة على تركيز فول الصويا ، وهو مكون معدّل وراثيًا.
5. المضافات الغذائية E 322 (ليسيثين الصويا) ، E 101 و E 102 A (ريبوفلافين) ، E415 (زانثان) ، E 150 (كراميل) وغيرها قد تشير إلى وجود.

المنتجات المعدلة وراثيًا - "لصالح" و "ضد"

هناك الكثير من الجدل حول مثل هذه الأطعمة. يشعر الناس بالقلق إزاء المخاطر البيئية لزراعتها: يمكن أن تدخل الأشكال المعدلة وراثيًا الحيوانات البريةويؤدي إلى تغييرات عالمية في النظم البيئية. المستهلكون قلقون بشأن المخاطر الغذائية: ممكن ردود الفعل التحسسيةوالتسمم والمرض. السؤال الذي يطرح نفسه: هل المنتجات المعدلة وراثيا مطلوبة في السوق العالمية؟ ليس من الممكن التخلص منها تمامًا بعد. فهي لا تضعف مذاق الطعام ، كما أن تكلفة المتغيرات المحورة جينيا أقل بكثير من تكلفة المتغيرات الطبيعية. هناك كلا من المعارضين والمؤيدين لـ GMF.

ضرر الكائنات المعدلة وراثيًا

لا توجد دراسة واحدة مؤكدة مائة بالمائة تشير إلى أن الأطعمة المعدلة ضارة بالجسم. ومع ذلك ، فإن معارضي الكائنات المعدلة وراثيًا يسمون الكثير من الحقائق الثابتة:

1. يمكن أن يكون للهندسة الوراثية آثار جانبية خطيرة وغير متوقعة.
2. يضر بالبيئة بسبب زيادة استخدام مبيدات الأعشاب.
3. يمكنهم الخروج عن السيطرة والانتشار ، مما يؤدي إلى تلويث الجينات.
4. تزعم بعض الدراسات أن الأطعمة المعدلة وراثيًا ضارة كسبب للأمراض المزمنة.

فوائد الكائنات المعدلة وراثيًا

للأغذية المعدلة وراثيا فوائدها. بالنسبة للنباتات ، تتراكم مواد كيميائية معدلة وراثيًا أقل من نظيراتها الطبيعية. تقاوم الأصناف ذات الدستور المعدل العديد من الفيروسات والأمراض والطقس ، وتنضج بشكل أسرع ، ويتم تخزين المزيد منها ، فهي تحارب الآفات بمفردها. بمساعدة التدخل الجيني ، يتم تقليل وقت الاختيار بشكل كبير. هذه هي المزايا التي لا شك فيها للكائنات المعدلة وراثيًا ، إلى جانب أن دعاة الهندسة الوراثية يجادلون بأن تناول GMF هو الطريقة الوحيدة لإنقاذ البشرية من الجوع.

لماذا تعتبر الأطعمة المعدلة وراثيا خطرة؟

على الرغم من كل المحاولات لإيجاد فوائد من المقدمة العلم الحديثوالهندسة الوراثية والأغذية المعدلة وراثيًا يتم ذكرها غالبًا بطريقة سلبية. لديهم ثلاثة تهديدات:

1. البيئة (ظهور حشائش مقاومة ، بكتيريا ، تقليل الأنواع أو أعداد النباتات والحيوانات ، التلوث الكيميائي).
2. جسم الإنسان (الحساسية والأمراض الأخرى ، اضطرابات التمثيل الغذائي ، التغيرات في البكتيريا ، تأثير الطفرات).
3. المخاطر العالمية (الأمن الاقتصادي ، تفعيل الفيروسات).

مقدمة

مزايا الكائنات المعدلة وراثيا

خطر الكائنات المعدلة وراثيا

عواقب تناول الأطعمة المعدلة وراثيا على صحة الإنسان

عواقب انتشار الكائنات المعدلة وراثيًا على بيئة الأرض

نتائج التجارب على الفئران التي تستهلك الكائنات المعدلة وراثيًا

الكائنات المعدلة وراثيًا في روسيا

النباتات المعدلة وراثيًا في روسيا

خاتمة

فهرس

المقدمة

زاد عدد سكان الأرض خلال القرن الماضي من 1.5 إلى 5.5 مليار نسمة ، ومن المتوقع بحلول عام 2020 أن يرتفع إلى 8 مليارات ، وبالتالي هناك مشكلة كبيرة تواجه البشرية. هذه المشكلة هي الزيادة الهائلة في إنتاج الغذاء ، على الرغم من حقيقة أنه على مدى الأربعين سنة الماضية زاد الإنتاج بمقدار 2.5 مرة ، إلا أنها لا تزال غير كافية. وفي العالم ، فيما يتعلق بهذا ، لوحظ الركود الاجتماعي ، الذي أصبح أكثر إلحاحًا. نشأت مشكلة أخرى مع العلاج الطبي. على الرغم من الإنجازات العظيمة للطب الحديث ، فإن الأدوية المنتجة اليوم باهظة الثمن لدرجة أن سكان العالم يعتمدون الآن بشكل كامل على طرق العلاج التقليدية السابقة للعلم ، وفي المقام الأول المستحضرات العشبية الخام.

في البلدان المتقدمة ، تتكون 25٪ من الأدوية من مواد طبيعية معزولة من النباتات. الاكتشافات السنوات الأخيرة(الأدوية المضادة للأورام: تاكسول ، بودوفيلوتوكسين) تشير إلى أن النباتات ستظل مصدرًا للمواد الفعالة بيولوجيًا (BTA) لفترة طويلة قادمة ، وأن قدرة الخلية النباتية على تخليق مركب BTA لا يزال متفوقًا بشكل كبير على القدرات التركيبية مهندس كيميائي. هذا هو السبب في أن العلماء تناولوا مشكلة إنشاء نباتات معدلة وراثيا.

أصبح إنشاء المنتجات المعدلة وراثيًا الآن أهم مهمة لها وأكثرها إثارة للجدل.

مزايا المنتجات المعدلة وراثيًا واضحة: فهي ليست عرضة للتأثيرات الضارة للبكتيريا والفيروسات ، فهي تتميز بخصوبة عالية وعمر تخزين طويل. عواقب استخدامها ليست واضحة: علماء الجينات لا يستطيعون حتى الآن الإجابة على سؤال حول ما إذا كانت الأطعمة المعدلة وراثيا غير ضارة للبشر.

أنواع الكائنات المعدلة وراثيًا

ظهرت الكائنات المعدلة وراثيًا في أواخر الثمانينيات من القرن العشرين. في عام 1992 ، بدأت الصين في زراعة التبغ الذي "لا يخشى" الحشرات الضارة. ولكن تم وضع بداية الإنتاج الضخم للمنتجات المعدلة في عام 1994 ، عندما ظهرت الطماطم في الولايات المتحدة التي لم تتدهور أثناء النقل.

تشمل الكائنات المعدلة وراثيًا ثلاث مجموعات من الكائنات الحية:

1. الكائنات الدقيقة المعدلة وراثيا (GMM) ؛

2. الحيوانات المعدلة وراثيا (GMF) ؛

3. النباتات المعدلة وراثيًا (GMPs) - المجموعة الأكثر شيوعًا.

يوجد اليوم عشرات السلالات من المحاصيل المعدلة وراثيًا في العالم: فول الصويا ، البطاطس ، الذرة ، بنجر السكر ، الأرز ، الطماطم ، بذور اللفت ، القمح ، البطيخ ، الهندباء ، البابايا ، القرع ، القطن ، الكتان ، والبرسيم. حبوب فول الصويا المعدلة وراثيًا المزروعة على نطاق واسع ، والتي حلت بالفعل محل فول الصويا التقليدي والذرة وبذور اللفت والقطن في الولايات المتحدة.

زراعة النباتات المعدلة وراثيا تتزايد باستمرار. في عام 1996 ، تم زرع 1.7 مليون هكتار بأصناف نباتية معدلة وراثيا في العالم ، وفي عام 2002 وصل هذا الرقم إلى 52.6 مليون هكتار (منها 35.7 مليون هكتار كان هناك بالفعل 91.2 مليون هكتار من المحاصيل ، في عام 2006 - 102 مليون هكتار.

في عام 2006 ، تمت زراعة المحاصيل المعدلة وراثيًا في 22 دولة ، بما في ذلك الأرجنتين وأستراليا وكندا والصين وألمانيا وكولومبيا والهند وإندونيسيا والمكسيك وجنوب إفريقيا وإسبانيا والولايات المتحدة الأمريكية. المنتجون العالميون الرئيسيون للمنتجات المحتوية على كائنات معدلة وراثيًا هم الولايات المتحدة الأمريكية (68٪) والأرجنتين (11.8٪) وكندا (6٪) والصين (3٪).

مزايا الكائنات المعدلة وراثيًا

يجادل المدافعون عن الكائنات المعدلة وراثيًا بأن الكائنات المعدلة وراثيًا هي الخلاص الوحيد للبشرية من الجوع. وفقًا لتوقعات العلماء ، قد يصل عدد سكان الأرض بحلول عام 2050 إلى 9-11 مليار شخص ، بطبيعة الحال هناك حاجة لمضاعفة الإنتاج الزراعي العالمي أو حتى ثلاثة أضعافه.

لهذا الغرض ، تعد أنواع النباتات المعدلة وراثيًا ممتازة - فهي مقاومة للأمراض والطقس ، وتنضج بشكل أسرع وتستمر لفترة أطول ، وقادرة على إنتاج مبيدات حشرية بشكل مستقل ضد الآفات. النباتات المعدلة وراثيًا قادرة على النمو وإنتاج محاصيل جيدة حيث لا تستطيع الأنواع القديمة ببساطة البقاء على قيد الحياة بسبب ظروف مناخية معينة.

لكن حقيقة مثيرة للاهتمام: يتم وضع الكائنات المعدلة وراثيًا على أنها الدواء الشافي للجوع لإنقاذ البلدان الأفريقية والآسيوية. لكن لسبب ما ، لم تسمح البلدان الأفريقية باستيراد المنتجات التي تحتوي على مكونات معدلة وراثيًا إلى أراضيها على مدار السنوات الخمس الماضية. أليس غريبا؟

خطر الكائنات المعدلة وراثيًا

يقول خبراء مكافحة الكائنات المعدلة وراثيًا إنهم يشكلون ثلاثة تهديدات رئيسية:

4. القاموس الموسوعي البيولوجي. م 1989.

5. إيجوروف إن إس ، أوليسكين أ. في التكنولوجيا الحيوية: مشاكل وآفاق. م 1999.

6. Maniatis T. طرق الهندسة الوراثية. م 2001.

الكائنات المعدلة وراثيا (GMOs)- الحبوب والخضروات وغيرها من المنتجات الغذائية الضارة بالإنسان العادي ، ومن غير المعروف كيف تتم معالجتها من قبل علماء الوراثة. وفقًا لعامة السكان ، فإنها تسبب تغيرات لا رجعة فيها في جسم الإنسان الذي امتصها ، ولها تأثير سيء على الفاعلية ، وهي سبب الصلع المبكر وتكوين الأورام الخبيثة. عمومًا ألذ ، وأكثر تغذية ، ووفقًا للبحوث ، أكثر صحة من غير المعدلة. لا يمتلك العلم الرسمي بيانات موثوقة حول مخاطر الكائنات المعدلة وراثيًا.
كائن معدل وراثيا (GMO)) هو كائن حي تم تغيير تركيبه الوراثي بشكل مصطنع باستخدام طرق الهندسة الوراثية. عادة ما يتم إجراء هذه التغييرات لأغراض علمية أو اقتصادية. يتميز التعديل الجيني بتغيير هادف في النمط الجيني للكائن الحي ، على عكس الخاصية العشوائية للطفرات الطبيعية والاصطناعية.
الكائنات المعدلة وراثيًا -هذه كائنات حية تحتوي على تركيبة جديدة من المنتجات لا تشكل أي خطر على الإنسان
أهداف إنشاء الكائنات المعدلة وراثيًا

يعتبر بعض العلماء تطوير الكائنات المعدلة وراثيًا بمثابة تطور طبيعي لتربية الحيوانات والنباتات. البعض الآخر ، على العكس من ذلك ، يعتبرون الهندسة الوراثية خروجًا تامًا عن التكاثر الكلاسيكي ، نظرًا لأن الكائنات المعدلة وراثيًا ليست نتاجًا للانتقاء الاصطناعي ، أي التكاثر التدريجي لمجموعة متنوعة جديدة (سلالة) من الكائنات الحية من خلال التكاثر الطبيعي ، ولكن في الواقع نوع جديد تم تصنيعه صناعيا في المختبر.

في كثير من الحالات ، يؤدي استخدام النباتات المحورة جينيا إلى زيادة الغلة بشكل كبير. من المعتقد أنه مع الحجم الحالي لسكان العالم ، يمكن فقط للكائنات المعدلة وراثيًا أن تنقذ العالم من خطر الجوع ، لأنه بمساعدة التعديل الوراثي ، من الممكن زيادة إنتاجية الغذاء وجودته. يعتقد معارضو هذا الرأي أنه مع المستوى الحالي للتكنولوجيا الزراعية وميكنة الإنتاج الزراعي ، فإن الأصناف النباتية والسلالات الحيوانية الموجودة بالفعل ، والتي تم الحصول عليها بالطريقة الكلاسيكية ، قادرة على تزويد سكان الكوكب بشكل كامل بأغذية عالية الجودة (مشكلة المجاعة العالمية المحتملة ناجمة فقط عن أسباب اجتماعية وسياسية ، وبالتالي لا يمكن حلها عن طريق علماء الوراثة ، ولكن من قبل النخب السياسية في الدول.)

طرق تكوين الكائنات المعدلة وراثيًا

المراحل الرئيسية لإنشاء الكائنات المعدلة وراثيًا:

1. الحصول على جين معزول.

2. إدخال الجين إلى ناقل لنقله إلى كائن حي.

3. نقل ناقل مع جين إلى كائن حي معدل.

4. تحول خلايا الجسم.

5. اختيار الكائنات المحورة وراثيا والقضاء على تلك التي لم يتم تعديلها بنجاح.

تم تطوير عملية تخليق الجينات بشكل جيد للغاية في الوقت الحالي وحتى آلية إلى حد كبير. هناك أجهزة خاصة مجهزة بأجهزة كمبيوتر ، يتم تخزين برامج لتركيب متواليات النيوكليوتيدات المختلفة في الذاكرة. يقوم هذا الجهاز بتوليف مقاطع الحمض النووي حتى 100-120 قاعدة نيتروجينية في الطول (قليل النوكليوتيدات).

تُستخدم إنزيمات التقييد والليغازات لإدخال جين في ناقل. بمساعدة إنزيمات التقييد ، يمكن تقطيع الجين والناقل إلى أجزاء. بمساعدة ligases ، يمكن "لصق هذه القطع معًا" ، أو ربطها في تركيبة مختلفة ، أو تكوين جين جديد أو إرفاقه في ناقل.

تم تطوير تقنية إدخال الجينات في البكتيريا بعد أن اكتشف فريدريك جريفيث ظاهرة التحول البكتيري. تستند هذه الظاهرة إلى عملية جنسية بدائية ، والتي يصاحبها في البكتيريا تبادل شظايا صغيرة من البلازميدات DNA غير الكروموسومية. شكلت تقنيات البلازميد الأساس لإدخال الجينات الاصطناعية في الخلايا البكتيرية. يتم استخدام عملية تعداء لإدخال الجين المحضر في الجهاز الوراثي للخلايا النباتية والحيوانية.

إذا تم تعديل الكائنات وحيدة الخلية أو مستنبتات الخلايا متعددة الخلايا ، فإن الاستنساخ يبدأ في هذه المرحلة ، أي اختيار تلك الكائنات وأحفادها (المستنسخات) التي خضعت للتعديل. عندما تكون المهمة هي الحصول على كائنات متعددة الخلايا ، فإن الخلايا ذات النمط الوراثي المتغير تستخدم للتكاثر الخضري للنباتات أو يتم حقنها في الكيسات الأريمية لأم بديلة عندما يتعلق الأمر بالحيوانات. نتيجة لذلك ، تولد الأشبال ذات التركيب الوراثي المتغير أو غير المتغير ، ومن بينها فقط تلك التي تظهر التغييرات المتوقعة يتم اختيارها وخلطها مع بعضها البعض.

تطبيق الكائنات المعدلة وراثيًا

استخدام الكائنات المعدلة وراثيًا للأغراض العلمية

حاليًا ، تستخدم الكائنات المعدلة وراثيًا على نطاق واسع في البحث العلمي الأساسي والتطبيقي. بمساعدة الكائنات المعدلة وراثيًا ، تتم دراسة أنماط تطور بعض الأمراض (مرض الزهايمر والسرطان) ، وعمليات الشيخوخة والتجديد ، ودراسة أداء الجهاز العصبي ، وعدد من المشاكل العاجلة الأخرى في علم الأحياء والطب تم حلها.

استخدام الكائنات المعدلة وراثيًا للأغراض الطبية

تم استخدام الكائنات المعدلة وراثيًا في الطب التطبيقي منذ عام 1982. هذا العام ، تم تسجيل الأنسولين البشري ، المنتج باستخدام بكتيريا معدلة وراثيًا ، كدواء.

يجري العمل على إنشاء نباتات معدلة وراثيًا تنتج مكونات لقاحات وأدوية ضد العدوى الخطيرة (الطاعون ، فيروس نقص المناعة البشرية). Proinsulin ، المشتق من العصفر المعدل وراثيا ، في مرحلة التجارب السريرية. تم بنجاح اختبار عقار مضاد للتخثر يعتمد على بروتين من حليب الماعز المعدل وراثيا واعتماده للاستخدام.

سريع التطور صناعة جديدةالطب - العلاج الجيني. يعتمد على مبادئ تكوين الكائنات المعدلة وراثيًا ، لكن جينوم الخلايا الجسدية البشرية يعمل ككائن تعديل. يعد العلاج الجيني حاليًا أحد العلاجات الرئيسية لأمراض معينة. لذلك ، في عام 1999 ، تم علاج كل طفل رابع يعاني من SCID (نقص المناعة المشترك الشديد) بالعلاج الجيني. يُقترح أيضًا استخدام العلاج الجيني ، بالإضافة إلى استخدامه في العلاج ، لإبطاء عملية الشيخوخة.

استخدام الكائنات المعدلة وراثيًا في الزراعة

تُستخدم الهندسة الوراثية لإنشاء أنواع جديدة من النباتات تقاوم الظروف والآفات البيئية المعاكسة ، مع خصائص نمو وتذوق أفضل. تتميز السلالات الجديدة من الحيوانات التي تم إنشاؤها ، على وجه الخصوص ، بالنمو والإنتاجية المتسارعين. تم إنشاء أصناف وسلالات تتمتع منتجاتها بقيمة غذائية عالية وتحتوي على كميات متزايدة من الأحماض الأمينية والفيتامينات الأساسية.

يجري اختبار الأنواع المعدلة وراثيًا من أنواع الغابات التي تحتوي على نسبة كبيرة من السليلوز في الخشب والنمو السريع.

استخدامات اخرى

GloFish ، أول حيوان أليف معدل وراثيا

بكتيريا مطورة معدلة وراثيًا قادرة على إنتاج وقود صديق للبيئة.

في عام 2003 ، تم إطلاق GloFish في السوق ، وهو أول كائن معدل وراثيًا تم إنشاؤه لأغراض جمالية ، وأول حيوان أليف من نوعه. بفضل الهندسة الوراثية ، تلقت أسماك الزينة الشهيرة Danio rerio العديد من الألوان الفلورية الساطعة.

في عام 2009 ، طرح مجموعة وردة جنرال موتورز المتنوعة "تصفيق" بالزهور الزرقاء للبيع. وهكذا ، تحقق حلم مربي المربين الذين حاولوا تربية "الورود الزرقاء" دون جدوى (لمزيد من التفاصيل ، انظر بالإنكليزية: الوردة الزرقاء).

تأثير المنتجات التي تحتوي على كائنات معدلة وراثيًا على الصحة

1) تثبيط المناعة وردود الفعل التحسسية واضطرابات التمثيل الغذائي نتيجة التأثير المباشر للبروتينات المعدلة وراثياً.

2) اضطرابات صحية مختلفة نتيجة ظهور بروتينات جديدة غير مخططة أو منتجات استقلابية سامة للإنسان في الكائنات المعدلة وراثيًا

3) ظهور مقاومة البكتيريا المسببة للأمراض البشرية للمضادات الحيوية

4) الاضطرابات الصحية المصاحبة لتراكم المبيدات في جسم الإنسان.

5) التقليل من تناول المواد الأساسية في الجسم.

6) الآثار المسببة للسرطان والمطفرة عن بعد.