Трансгенные животные и растения: перспективы и проблемы.

Однако большинство из них связано с недостатком ферментов. Примерами являются фенилкетонурия, врожденная непереносимость лактозы, подагра, гемолитическая анемия и многие другие.Лечение этих заболеваний, казалось бы, простое - ввести в организм недостающий фермент и ждать улучшения. Однако действие фермента недолговечно, и вам придется систематически делать пациенту инъекции. Вы можете ограничить потребление пищи, чтобы снизить концентрацию вредных веществ в организме. Эти методы используются довольно успешно, но можно сказать, что излечение редко бывает полным. Поэтому так называемая генная терапия, методы введения недостающего гена в больные клетки или замены дефектного гена на нормальный, является насущной задачей [4].Необходимым условием является наличие нормального гена. Теперь они узнали, как его получить. Необходима "тележка", чтобы доставить нормальный ген в дефектные клетки. Для решения этой задачи ученые решили использовать вирусы. Хотя эта идея не нова, она была реализована лишь несколько лет назад. Наиболее подходящими вирусами оказались опухолевые вирусы, геном которых состоит из РНК (ретровирусы). Эти вирусы характеризуются тем, что они не убивают клетки, как другие вирусы. С помощью генной инженерии исходный вирус должен был быть преобразован в вирус-носитель, единственной функцией которого было внедрение нужного гена в клетку и закрепление его в хромосомах клетки. Молекулярные биологи из Массачусетского технологического института (США) сконструировали такой вирус. Затем они "нагрузили" его геном устойчивости бактерий к антибиотикам и ввели в гемопоэтические клетки костного мозга мыши. Анализ показал, что все типы клеток крови экспериментальной мыши приобрели этот перенесенный бактериальный ген.Другой метод генной терапии основан на использовании зародышевых клеток. Группа исследователей использовала его совсем недавно. Они использовали карликовую мышь в качестве подопытного кролика, который может служить моделью для наследственного заболевания человека. У этого типа мышей наблюдается задержка роста с пятого дня жизни, а взрослые животные достигают примерно половины размера нормальной мыши. Поскольку введение гена гормона роста восстановило рост, ученые решили исправить карликовость с помощью генной терапии. Сначала они ввели чистые гены крысиного или человеческого гормона роста в яйцеклетку карликовой мыши. Рост не был восстановлен. Когда они ввели в яйцеклетку дополнительный регуляторный ген, карликовая мышь вернулась к нормальному росту. Похоже, что этот успех может быть перенесен на лечение аналогичного заболевания у людей. Но я должен разочаровать читателей: Это пока невозможно. На это есть несколько причин. Одним из них является низкая эффективность метода гемотерапии. Во-первых, только из одного процента яйцеклеток, в которые был введен чужеродный ген, развиваются мыши с усиленным действием гормона роста. Во-вторых, практически невозможно предсказать, куда будет встроена чужеродная молекула ДНК, поэтому нет гарантии, что поврежденный ген будет заменен нормальным. Кроме того, вставленный ген может попасть в неправильное место и разрушить нормальный ген, то есть оказать эффект, противоположный желаемому [4].Таким образом, эти примеры показывают, что пока невозможно использовать предложенные методы для лечения больных людей. Для того чтобы вмешиваться в наследственность человека, необходимо как минимум точное знание его генотипа. Наука еще далека от достижения этой цели. Однако первые успехи на этом пути, пусть даже очень небольшие, побуждают ученых продолжать поиски.Еще одна область, где могут быть использованы трансгенные животные, — это улучшение количества и качества продуктов сельскохозяйственных животных. Например, ускоренный рост трансгенных животных сам по себе, похоже, увеличивает выход мяса. Но, помимо этого, существует также возможность (пока, конечно, только теоретическая), например, ввести ген желаемого продукта в корову и позволить ему действовать в молочных железах, а затем извлечь продукты гена из молока. В конце концов, люди смогут получать наркотики таким образом: Интерферон, инсулин, гормоны роста и другие необходимые вещества. Одним словом, сельскохозяйственные животные могут нести эти или другие генетические конструкции и стать живыми фабриками по производству биологически и химически важных пептидов и белков [2].Более того, представляется, что техника трансгенного животноводства может помочь быстрее передавать выгодные признаки от одной породы к другой, т.е. ускорить выведение новых высокопродуктивных пород животных. Это откроет невообразимые горизонты для генетики и сельскохозяйственной селекции. Как видим, можно сделать вывод, что биология вступила в период, когда давняя мечта человечества, а именно целенаправленная модификация высших организмов, стала реальностью. Будущее не за горами: создание геномов животных и растений.ЗаключениеТрансгенный организм — живой организм, в геном которого искусственно введен ген, который не может быть приобретен при естественном скрещивании.Первоначально под трансгенными организмами подразумевались любые организмы, в геном которых были при помощи методов генной инженерии введены отсутствующие там гены, однако в настоящее время организмы, в геном которых были введены гены организмов, одного с ними вида или видов, с которыми они скрещиваются в естественных условиях, называются цисгенными (введён ген с «собственными» регуляторными участками) либо интрагенными (введён ген с регуляторными участками других генов).Ген вводится в геном хозяина в форме так называемой «генетической конструкции» — последовательности ДНК, несущей участок, кодирующий белок, и регуляторные элементы (промотор, энхансер и пр.), а также в некоторых случаях элементы, обеспечивающие специфическое встраивание в геном (например, т. н. «липкие концы»). Генетическая конструкция может нести несколько генов, часто она представляет собой бактериальную плазмиду или её фрагмент.Целью создания трансгенных организмов является получение организма с новыми свойствами. Клетки трансгенного организма производят белок, ген которого был внедрен в геном. Новый белок могут производить все клетки организма (неспецифическая экспрессия нового гена),Трансгенные организмы генетически модифицированы для переноски трансгенов – генов различных видов – как часть их генома. Трансген может быть либо другой версией одного из генов организма, либо геномом, которого нет в их геноме. Трансгены обычно генерируются рекомбинантными методами ДНК и клонирования ДНК. Трансгенные бактерии, растения и животные позволяют ученым решать биологические вопросы и разрабатывать практические решения.Для получения трансгенного животного в качестве клетки-мишени используют половую клетку — яйцеклетку. После трансформации в ходе естественных процессов развития яйцеклетка превращается в полноценный автономный организм. Передача новых признаков в поколениях невозможна, если процесс трансформации не затронул половые клетки.Растения имеют важное преимущество перед животными, а именно — возможна их регенерация invitro из недифференцированных соматических тканей с получением нормальных, фертильных растений. Это свойство (тотипотентность) дает возможность получать генетически модифицированные (трансгенные) растения и изучать функционирование введенных в растения генов.Список литературыКлименко А.И., Максимов Г.В., Василенко В.Н. Проблемы использования генетически модифицированных организмов в сельском хозяйстве // Вестник аграрной науки Дона. 2014. №26. С. 4-15.Максименко О. Г., Дейкин А. В., Ходарович Ю. М., Георгиев П. Г. Использование трансгенных животных в биотехнологии: перспективы и проблемы // ActaNaturae (русскоязычная версия). 2013. №1 (16). С. 33-47.Ралдугина Г.Н. Трансгенные организмы: как и для чего их получают[Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.den-za-dnem.ru/page.php?article=796 (Дата обращения: 28.09.2022)Трансгенные животные[Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.nkj.ru/archive/articles/33616/(Дата обращения: 28.09.2022)Трансгенные организмы [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.jove.com/science-education/10809/transgenic-organisms?language=Russian (Дата обращения: 28.09.2022)Трансгенные растения — спасители планеты или бомбы замедленного действия?[Электронный ресурс] – Режим доступа: https://biomolecula.ru/articles/transgennye-rasteniia-spasiteli-planety-ili-bomby-zamedlennogo-deistviia(Дата обращения: 28.09.2022)