GMO: korist ili šteta? Genetski modificirani proizvodi i organizmi. Zakonodavni okvir. Povijest GMO-a Metode stvaranja GMO-a

Sada u svijetu živi oko 5 milijardi ljudi. Prema znanstvenicima, do kraja stoljeća svjetsko bi se stanovništvo moglo povećati na 10 milijardi.

Jedan od glavnih problema s kojima se čovječanstvo suočava je nedostatak hrane. Čak i sada, s 5 milijardi stanovnika, ljudi u nekim regijama gladuju. U tom smislu, najproduktivnije biotehnologije uvode se u poljoprivredu. Jedna od tih tehnologija je i genetski inženjering uz pomoć kojeg nastaju genetski modificirani proizvodi.

Suština genetskog inženjeringa je sljedeća. Svaka biljka ili životinja ima tisuće različitih karakteristika. Na primjer, kod biljaka: boja lišća, veličina sjemenki, prisutnost određenog vitamina u plodovima itd. Za postojanje svakog specifičnog svojstva odgovoran je određeni gen koji je mali djelić molekule DNK i odgovoran je za pojavu određene osobine biljke ili životinje. Ako uklonite gen odgovoran za pojavu određene osobine, sama će osobina nestati. Ako dodate, na primjer, novi gen, biljka će također imati novo svojstvo. Genetski promijenjena biljka sada se može nazvati mutantom. Do kraja dvadesetog stoljeća eksperimenti na umjetnoj promjeni (modificiranju) biljaka i životinja postali su vrlo rašireni.

Prvi genetski modificirani proizvod bila je rajčica. Njegovo novo svojstvo bila je sposobnost da mjesecima leži nezreo na temperaturi od 12 stupnjeva. Ali čim se takva rajčica stavi na toplinu, za nekoliko sati postaje zrela.

Sjedinjene Države igraju vodeću ulogu u genetskom inženjeringu proizvoda. Ondje se proizvodi 68% svih genetski modificiranih proizvoda. Slijede Francuska i Kanada. Američke korporacije provode svoje eksperimente u Srednjoj i Južnoj Americi. Najveća tvrtka je Monsanto.

Amerikanci su postigli promjene kod jagoda i tulipana. Razvijena je vrsta genetski modificiranog krumpira koja upija manje masnoće kada se prži. Uskoro planiraju proizvodnju golemih kockastih rajčica, kako bi ih bilo lakše pakirati u kutije. Švicarci su počeli uzgajati kukuruz koji luči vlastiti otrov protiv štetočina, a takvih je primjera mnogo.

Slični razvoji se provode u Rusiji. Tako se u Moskovskom institutu za uzgoj krumpira proizvodi krumpir s interferonom iz ljudske krvi, koji poboljšava imunitet. Institut za stočarstvo dobio je patent za ovcu čije mlijeko sadrži sirilo neophodno za proizvodnju sira. Stručnjaci kažu da kada nova tehnologija proizvodnje sira, samo 200 ovaca bit će dovoljno da se sirom opskrbi cijela Rusija.

Mnogo je takvih primjera. Očito je da je zbog mogućnosti genetske modifikacije proizvoda čovječanstvo na pragu prave revolucije u biljnoj i stočarskoj proizvodnji, au 21. stoljeću bit će veliki broj relativno jeftini proizvodi. U izvješću Komisije za poljoprivredu Vijeća Europe navodi se da će genetski modificirani proizvodi podržati poljoprivredu, što je posebno važno za zemlje u razvoju.

Genetski modificirana hrana: za i protiv

Od trenutka kada se pojavio prvi genetski modificirani proizvod, započela je povijest sukoba između njihovih protivnika i pristaša. Nema jasne prednosti ni na jednoj strani.

Glavni argument zagovornika modificiranih proizvoda su karakteristike samog povrća, voća i žitarica koje su poboljšali inženjeri. Genetski modificirani proizvodi otporniji su na sve vrste virusa i bakterija. Dulje traju. Ranije su farmeri koristili tone kemikalija za očuvanje svojih usjeva, a sada mogu uštedjeti novac. Osim toga, ovi proizvodi mogu biti otporni i na hladnoću i na vrućinu, a ne mare za slana tla.

Ciljevi genetske tehnologije primijenjene na životinje obično su ubrzati i povećati njihov rast. Proizvedene su krave s povećanim udjelom masti u mlijeku i lososu koje vrlo brzo rastu i ne moraju migrirati iz morske u slatku vodu.

Danas postoji nekoliko stotina genetski modificiranih proizvoda. Modificirane proizvode već nekoliko godina konzumiraju milijuni ljudi u većini zemalja svijeta. Možda ste, dragi čitatelju, a da toga niste ni znali, već pojeli više od jednog kilograma genetski modificirane hrane.

Transgeni su pronađeni u proizvodima koji sadrže sojin protein, uključujući kobasice. Rusija uvozi soju iz zemalja u kojima je odavno dopušten uzgoj genetski modificirane soje. U Americi i Kanadi, zapravo, više nema tradicionalnih sorti; sve su proizvedene na genetskoj razini. Svake godine naša zemlja kupuje oko 400 tisuća tona genetski modificiranih sojinih proteina.

Ako se genetske manipulacije provode pod kontrolom službenih tijela, onda se takvi proizvodi mogu smatrati potpuno sigurnima. Promjenom genskog koda biljke ili životinje znanstvenici rade isto što i sama priroda. Apsolutno svi živi organizmi, od bakterija do čovjeka, rezultat su mutacija i prirodne selekcije. Ali ako su prirodi potrebna tisućljeća da formira nove vrste, znanstvenici taj proces provode za nekoliko godina. Nema temeljne razlike, pitanje je vremena eksperimenata.

Međutim, ima mnogo protivnika genetski modificiranih proizvoda. Postoji čak i organizacija Liječnici i znanstvenici protiv genetski modificirane hrane. Ako odbacimo etičke probleme u proizvodnji ovih proizvoda, koju neki smatraju neprirodnim zahvatom u prirodu koju je Bog stvorio, onda će protivnici modificiranih proizvoda imati još puno argumenata.

Kažu da genetski inženjering sada nije savršen. Ona nije u stanju kontrolirati proces umetanja novog gena. Stoga je nemoguće predvidjeti mjesto umetanja i učinke dodanog gena. Čak i ako se lokacija gena može odrediti nakon njegovog umetanja u genom, dostupno znanje o funkcioniranju DNK još uvijek je vrlo nepotpuno za predviđanje posljedica. Kao rezultat umjetnog dodavanja stranog gena, opasne tvari mogu se neočekivano formirati. U najgorem slučaju, to mogu biti otrovne tvari, alergeni ili drugi elementi štetni za zdravlje.

Još uvijek nije dokazano da organizmi modificirani genetskim inženjeringom neće štetno djelovati na okoliš. Ekolozi su predložili razne moguće komplikacije za okoliš. Na primjer, postoje mnoge mogućnosti za nekontrolirano širenje potencijalno štetnih gena koje koristi genetski inženjering, uključujući prijenos gena pomoću bakterija i virusa. Komplikacije uzrokovane okolišem vjerojatno će biti nemoguće ispraviti jer se oslobođeni geni ne mogu vratiti.

Protivnici opovrgavaju priče da će ti razvoji pomoći hraniti cijelo čovječanstvo određenim podacima: sada takvi proizvodi više zadovoljavaju čisto komercijalne interese. Nisu postignuti značajniji rezultati u borbi protiv gladi u zemljama u razvoju korištenjem modificirane hrane. Genetski modificirani proizvodi, osmišljeni kako bi riješili problem gladi u mnogim zemljama u razvoju, do sada su se pojavili samo na policama razvijenih zemalja. Međutim, stanovnici tih zemalja preferiraju prirodne proizvode, budući da moguće negativne posljedice prehrane umjetno poboljšanim biljkama ili životinjama još nisu u potpunosti razjašnjene.

Javno mnijenje općenito je protiv modificiranih proizvoda. Pod pritiskom javnih organizacija, neke su države donijele zakone o zaustavljanju istraživanja u ovom području, mnoge su uvele posebne certifikate za te proizvode, a proizvođače obvezuju da na pakiranjima navedu podrijetlo proizvoda. Naravno, potražnja za modificiranim proizvodima naglo je pala. Koliko god se trudila primjerice tvrtka Monsanto, koja je na promociju svojih proizvoda potrošila oko milijun dolara, rezultat je bio praktički ravan nuli.

Tada su tvrtke počele lobirati svoje interese u parlamentima i vrhovnim izvršnim vlastima svojih zemalja. SAD nikada nije uveo ograničenja, modificirani proizvodi se tamo prodaju na ravnopravnoj osnovi s običnim. Sada se ista stvar događa na Novom Zelandu i Australiji. Europa ozbiljno razmišlja o ukidanju obveznog označavanja.

Od 1996. godine Rusija ima zakon koji regulira aktivnosti u području genetskog inženjeringa. Prema tom dokumentu, uvezeni proizvodi koji sadrže genetski modificirane komponente moraju proći certificiranje i sigurnosna ispitivanja u ruskim znanstvenim institutima. Nakon toga se mogu uvesti u široku potrošnju. Prema zakonu, u ljeto 1999. Ministarstvo zdravstva Ruske Federacije izdalo je prvu dozvolu za uvoz genetski modificiranih proizvoda. Prvi znak bila je soja iz Monsanta. U rujnu 1999. godine izdana je vladina uredba prema kojoj od srpnja 2000. godine svi proizvodi koji sadrže GM komponente moraju biti označeni. Međutim, kontrolni mehanizmi za provedbu rezolucije još ne postoje.

Najvjerojatnije će se nakon ukidanja zakona i propisa koji od proizvođača moraju obavijestiti potrošače o podrijetlu proizvoda modificirani uzorci stopiti s tradicionalnima i nitko neće moći sa sigurnošću reći što jede. Ljudi će jednostavno biti prisiljeni kupovati "poboljšane" proizvode. Nadamo se da će se istraživanje mogućih štetnih učinaka modificirane hrane na ljudski organizam nastaviti. Oni će biti pozvani da riješe sve sporove.

Što je GMO? Genetski modificirani organizam ( GMO) - živi organizam čija je genetska komponenta umjetno promijenjena metodama genetskog inženjeringa. Obično se takve promjene koriste u znanstvene ili poljoprivredne svrhe. Genetska modifikacija ( GM) razlikuje se od prirodne mutageneze, karakteristične za umjetnu i prirodnu mutagenezu, ciljanim zahvatom u živi organizam.

Glavna vrsta proizvodnje trenutno je uvođenje transgena.

Iz povijesti.

Izgled GMO bio je posljedica otkrića i stvaranja prve rekombinantne bakterije 1973. To je dovelo do kontroverzi u znanstvenoj zajednici, do pojave potencijalnih rizika koje nosi genetski inženjering, o čemu se detaljno raspravljalo na Asilomarskoj konferenciji 1975. godine. Jedna od glavnih preporuka s ovog sastanka bila je da treba uspostaviti vladin nadzor rekombinantnih istraživanja. DNK tako da se ova tehnologija može smatrati sigurnom. Herbert Boyer tada je osnovao prvu tvrtku koja je koristila rekombinantnu tehnologiju DNK(Genentech), a 1978. tvrtka je najavila stvaranje proizvoda koji proizvodi ljudski inzulin.

Protivnici biotehnologije su 1986. više puta odgađali terenske testove genetski modificiranih bakterija koje bi zaštitile biljke od mraza, a koje je razvila mala biotehnološka tvrtka Advanced Genetic Sciences iz Oaklanda u Kaliforniji.

U kasnim 1980-im i ranim 1990-im FAO i WHO su se pojavile smjernice za procjenu sigurnosti genetski modificiranih biljaka i hrane.

U kasnim 1980-ima, mala eksperimentalna proizvodnja genetski modificiranih ( GM) biljke. Prva odobrenja za veliki, komercijalni uzgoj dana su sredinom 1990-ih. Od tada se svake godine povećava broj farmera diljem svijeta koji ga koriste.

Problemi riješeni pojavom GMO-a.

Izgled GMO znanstvenici je smatraju jednom od vrsta za uzgoj biljaka i životinja. Drugi znanstvenici vjeruju da genetski inženjering- slijepa grana klasične selekcije, jer GMO nije proizvod umjetne selekcije, odnosno sustavnog i dugotrajnog uzgoja nove sorte (vrste) živog organizma prirodnim razmnožavanjem, a zapravo je nova umjetno stvoren u laboratoriju organizam.

U većini slučajeva koristite GMO značajno povećava produktivnost. Postoji mišljenje da uz trenutnu stopu rasta svjetske populacije samo GMO može nositi s prijetnjom gladi, jer se na taj način mogu značajno povećati prinosi i kvaliteta hrane. Drugi znanstvenici koji su protivnici GMO-a vjeruju da su postojeće razvijene tehnologije za uzgoj novih vrsta biljaka i životinja i obrađivanje zemlje sposobne prehraniti brzo rastuću populaciju planeta.

Metode dobivanja GMO-a.
Redoslijed izrade GM uzoraka:
1. Uzgoj potrebnog gena.
2. Uvođenje ovog gena u DNK organizma donora.
3. Prijenos DNK s genom u projektable organizam.
4. Usađivanje stanica u tijelo.
5. Odvajanje modificiranih organizama koji nisu prošli uspješnu modifikaciju.

Sada je proces proizvodnje gena dobro uspostavljen i u većini slučajeva automatiziran. Razvijeni su posebni laboratoriji u kojima se pomoću računalno upravljanih uređaja kontroliraju procesi sinteze potrebnih sekvenci nukleotida. Takvi uređaji reproduciraju segmente DNK u dužini do 100-120 dušičnih baza (oligonukleotida).

Zalijepiti primljeno gen u vektor (organizam donor) koriste se enzimi - ligaze i restrikcijski enzimi. Koristeći restrikcijske enzime, vektor i gen može se rezati na pojedinačne komade. Uz pomoć ligaza, slični komadi se mogu "spojiti", spojiti u potpuno drugačiju kombinaciju, stvarajući tako potpuno novi gen ili uvođenje u donor organizam.

Tehniku ​​unošenja gena u bakterije usvojio je genetski inženjering nakon što je stanoviti Frederick Griffith otkrio transformaciju bakterija. Ovaj fenomen temelji se na normalnom spolnom procesu, koji je popraćen razmjenom mala količina fragmenata između plazmida i nekromosomskih DNK. Tehnologija plazmida stvorila je osnovu za uvođenje umjetnih gena u bakterijske stanice.

Za uvođenje dobivenog gena u genom životinjskih i biljnih stanica koristi se proces transfekcije. Nakon modifikacije jednostaničnih ili višestaničnih organizama započinje faza kloniranja, odnosno proces selekcije organizama i njihovih potomaka koji su uspješno prošli genetsku modifikaciju. Ako je potrebno dobiti višestanične organizme, tada se izmijenjene stanice kao rezultat genetske modifikacije koriste u biljkama kao vegetativno razmnožavanje; kod životinja se unose u blastociste surogat majke. Kao rezultat toga, potomci se rađaju s promijenjenim profilom gena ili ne, oni koji imaju očekivane karakteristike ponovno se odabiru i ponovno međusobno križaju dok se ne pojave stabilni potomci.

Korištenje GMO-a.

Primjena GMO-a u znanosti.

Sada se genetski modificirani organizmi naširoko koriste u primijenjenim i temeljnim istraživanjima. znanstveno istraživanje. Uz njihovu pomoć proučavaju se obrasci nastanka i razvoja bolesti kao što su rak, Alzheimerova bolest, procesi regeneracije i starenja, proučavaju se procesi koji se odvijaju u živčanom sustavu, te rješavaju drugi problemi koji su relevantni u medicini i biologiji.

Primjena GMO-a u medicini.

Od 1982. genetski modificirani organizmi koriste se u primijenjenoj medicini. Ove godine humani inzulin, proizveden pomoću β-bakterija, registriran je kao lijek.

Trenutno je u tijeku istraživanje po primitku koristeći GM- biljni lijekovi i cjepiva protiv bolesti kao što su kuga i HIV. Ispituje se proinzulin dobiven iz GM šafranike. Lijek za trombozu dobiven iz mlijeka genetski modificiranih koza uspješno je ispitan i odobren za uporabu. Dobio vrlo brz razvoj takva grana medicine kao što je genska terapija. Ovo područje medicine temelji se na modifikaciji genoma ljudskih somatskih stanica. Sada je genska terapija glavna metoda borbe protiv niza bolesti. Primjerice, još 1999. godine svako 4. dijete s teškim kombiniranim nedostatkom imuniteta uspješno je liječeno genskom terapijom. Također se planira korištenje genske terapije kao jednog od načina borbe protiv procesa starenja.

Upotreba GMO-a u poljoprivreda.

U poljoprivredi genetski inženjering koristi se za stvaranje novih sorti biljaka koje podnose sušu, niske temperature otporan na štetočine, s boljim okusom i kvalitetom rasta. Nastale nove pasmine životinja karakteriziraju povećana produktivnost i ubrzani rast. U ovom trenutku već su stvorene nove sorte biljaka koje se odlikuju najvećim sadržajem kalorija i sadržajem potrebne količine mikroelemenata za ljudsko tijelo. Ispituju se nove vrste genetski modificiranog drveća koje imaju veći udio celuloze i brzi rast.

Druge upotrebe GMO-a.

Već se razvijaju biljke koje bi se mogle koristiti kao biogoriva.

Početkom 2003. prvi genetski modificirani organizam– GloFish, stvoren u estetske svrhe. Samo zahvaljujući genetskom inženjeringu iznimno popularna akvarijska ribica Danio rerio dobila je nekoliko fluorescentnih pruga svijetle boje na trbuhu.

2009. godine kreće u prodaju nova sorta“Aplauz” ruže s plavim laticama. Pojavom ovih ruža ostvario se san mnogih uzgajivača koji su neuspješno pokušavali uzgajati ruže s plavim laticama.

Definicija GMO-a

Svrhe stvaranja GMO-a

Metode stvaranja GMO-a

Primjena GMO-a

GMO – argumenti za i protiv

Prednosti genetski modificiranih organizama

Opasnosti genetski modificiranih organizama

Laboratorijska istraživanja GMO-a

Posljedice konzumiranja GM hrane na ljudsko zdravlje

GMO sigurnosne studije

Kako je u svijetu regulirana proizvodnja i prodaja GMO-a?

Popis međunarodnih proizvođača za koje je utvrđeno da koriste GMO

Genetski modificiran dodaci hrani i okuse

Zaključak

Popis korištene literature

Definicija GMO-a

Genetski modificirani organizmi- to su organizmi kod kojih je genetski materijal (DNK) promijenjen na način koji je u prirodi nemoguć. GMO može sadržavati fragmente DNK iz bilo kojeg drugog živog organizma.

Svrha dobivanja genetski modificiranih organizama- poboljšanje korisne karakteristike izvorni donatorski organizam (otpornost na štetočine, otpornost na mraz, produktivnost, sadržaj kalorija i drugo) kako bi se smanjili troškovi proizvoda. Kao rezultat toga, sada postoje krumpiri koji sadrže gene zemljane bakterije koja ubija koloradsku zlaticu, pšenica otporna na sušu kojoj je ugrađen gen škorpiona, rajčica s genima iverka, a soja i jagode s bakterijskim genima.

Te se biljne vrste mogu nazvati transgenim (genetski modificiranim), u kojoj uspješno funkcionira gen (ili geni) presađeni iz druge biljne ili životinjske vrste. To se radi kako bi primajuća biljka dobila nova svojstva pogodna za ljude, povećanu otpornost na viruse, herbicide, štetočine i biljne bolesti. Prehrambeni proizvodi dobiveni od takvih genetski modificiranih usjeva mogu imati bolji okus, bolji izgled i dulji vijek trajanja.

Također, takve biljke često daju bogatiju i stabilniju žetvu od svojih prirodnih kopija.

Genetski modificirani proizvod- to je kada se gen iz jednog organizma izoliran u laboratoriju transplantira u stanicu drugog. Evo primjera iz američke prakse: da bi rajčice i jagode bile otpornije na mraz, u njih su "usađeni" geni sjevernih riba; Kako kukuruz ne bi pojeli štetočine, u njega se može "ubrizgati" vrlo aktivan gen dobiven iz zmijskog otrova.

Usput, nemojte brkati pojmove " modificirani" i "genetski modificirani" Primjerice, modificirani škrob, koji je dio većine jogurta, kečapa i majoneze, nema nikakve veze s GMO proizvodima. Modificirani škrobovi su škrobovi koje su ljudi poboljšali za svoje potrebe. To se može učiniti fizički (izlaganje temperaturi, tlaku, vlazi, zračenju) ili kemijski. U drugom slučaju koriste se kemikalije koje je Ministarstvo zdravstva Ruske Federacije odobrilo kao prehrambene aditive.

Svrhe stvaranja GMO-a

Razvoj GMO-a neki znanstvenici smatraju prirodnim razvojem rada na selekciji životinja i biljaka. Drugi, naprotiv, smatraju genetski inženjering potpunim odmakom od klasične selekcije, budući da GMO nije proizvod umjetne selekcije, odnosno postupnog razvoja nove sorte (pasmine) organizama prirodnim razmnožavanjem, već je zapravo umjetno sintetiziran u laboratoriju novi izgled.

U mnogim slučajevima korištenje transgenih biljaka uvelike povećava prinose. Postoji mišljenje da s trenutnom veličinom populacije planeta samo GMO može spasiti svijet od prijetnje gladi, jer je uz pomoć genetske modifikacije moguće povećati prinos i kvalitetu hrane.

Protivnici ovog mišljenja vjeruju da uz suvremenu razinu poljoprivredne tehnologije i mehanizacije poljoprivredne proizvodnje, sada već postojeće sorte biljaka i pasmina životinja, dobivene na klasičan način, mogu u potpunosti opskrbiti stanovništvo planete visokokvalitetnom hranom ( Problem moguće gladi u svijetu uzrokovan je isključivo socio-političkim razlozima, pa ga stoga ne mogu riješiti genetičari, već političke elite država.

Vrste GMO-a

Počeci biljnog genetskog inženjeringa leže u otkriću 1977. godine koje je omogućilo korištenje mikroorganizam tla Agrobacterium tumefaciens kao sredstvo za uvođenje potencijalno korisnih stranih gena u druge biljke.

Prva poljska ispitivanja genetski modificiranih usjeva rezultirala su rajčicom otpornom na virusne bolesti, izvedeni su 1987. godine.

Godine 1992. Kina je počela uzgajati duhan koji se "ne boji" štetnih insekata. Godine 1993. genetski modificirani proizvodi dopušteni su na policama trgovina diljem svijeta. Ali masovna proizvodnja modificiranih proizvoda počela je 1994. godine, kada su se u SAD-u pojavile rajčice koje se nisu pokvarile tijekom transporta.

GMO proizvodi danas zauzimaju više od 80 milijuna hektara poljoprivrednog zemljišta i uzgajaju se u više od 20 zemalja svijeta.

GMO kombinira tri skupine organizama:

genetski modificirani mikroorganizmi (GMM);

genetski modificirane životinje (GMFA);

Genetski modificirane biljke (GMP) najčešća su skupina.

Danas u svijetu postoji nekoliko desetaka linija GM usjeva: soja, krumpir, kukuruz, šećerna repa, riža, rajčica, uljana repica, pšenica, dinja, cikorija, papaja, tikvice, pamuk, lan i lucerna. Masovno se uzgaja GM soja koja je u SAD-u već zamijenila konvencionalnu soju, kukuruz, repicu i pamuk. Usjevi transgenih biljaka stalno se povećavaju. Godine 1996. u svijetu je pod usjevima transgenih biljnih sorti bilo zauzeto 1,7 milijuna hektara, 2002. ta je brojka dosegla 52,6 milijuna hektara (od čega je 35,7 milijuna hektara bilo u SAD-u), 2005. godine GMO- bilo je već 91,2 milijuna hektara usjeva. , 2006. godine - 102 milijuna hektara.

Godine 2006. GM usjevi uzgajani su u 22 zemlje, uključujući Argentinu, Australiju, Kanadu, Kinu, Njemačku, Kolumbiju, Indiju, Indoneziju, Meksiko, Južna Afrika, Španjolska, SAD. Glavni svjetski proizvođači proizvoda koji sadrže GMO su SAD (68%), Argentina (11,8%), Kanada (6%), Kina (3%). Više od 30% soje u svijetu, više od 16% pamuka, 11% uljane repice (uljarice) i 7% kukuruza proizvedeno je pomoću genetskog inženjeringa.

Na području Ruske Federacije nema niti jednog hektara koji je zasijan transgenima.

Metode stvaranja GMO-a

Glavne faze stvaranja GMO-a:

1. Dobivanje izoliranog gena.

2. Uvođenje gena u vektor za prijenos u tijelo.

3. Prijenos vektora s genom u modificirani organizam.

4. Transformacija tjelesnih stanica.

5. Selekcija genetski modificiranih organizama i eliminacija onih koji nisu uspješno modificirani.

Proces sinteze gena sada je vrlo dobro razvijen i čak u velikoj mjeri automatiziran. Postoje posebni uređaji opremljeni računalima, u čijoj su memoriji pohranjeni programi za sintezu različitih sekvenci nukleotida. Ovaj uređaj sintetizira segmente DNA duljine do 100-120 dušikovih baza (oligonukleotidi).

Za umetanje gena u vektor koriste se enzimi – restrikcijski enzimi i ligaze. Korištenjem restrikcijskih enzima, gen i vektor mogu se izrezati na dijelove. Uz pomoć ligaza, takvi se dijelovi mogu “zalijepiti” zajedno, kombinirati u drugu kombinaciju, konstruirati novi gen ili ga zatvoriti u vektor.

Tehnika uvođenja gena u bakterije razvijena je nakon što je Frederick Griffith otkrio fenomen bakterijske transformacije. Taj se fenomen temelji na primitivnom spolnom procesu, koji je kod bakterija popraćen izmjenom malih fragmenata nekromosomske DNA, plazmida. Plazmidne tehnologije bile su temelj za uvođenje umjetnih gena u bakterijske stanice. Za uvođenje gotovog gena u nasljedni aparat biljnih i životinjskih stanica koristi se proces transfekcije.

Ako su jednostanični organizmi ili višestanične stanične kulture podložne modificiranju, tada u ovoj fazi počinje kloniranje, odnosno selekcija onih organizama i njihovih potomaka (klonova) koji su bili podvrgnuti modificiranju. Kada se radi o dobivanju višestaničnih organizama, stanice s promijenjenim genotipom koriste se za vegetativno razmnožavanje biljaka ili se unose u blastociste surogat majke kada je riječ o životinjama. Zbog toga se rađaju mladunci s promijenjenim ili nepromijenjenim genotipom, među kojima se odabiru i međusobno križaju samo oni koji pokazuju očekivane promjene.

Primjena GMO-a

Korištenje GMO-a u znanstvene svrhe.

Trenutno se genetski modificirani organizmi naširoko koriste u temeljnim i primijenjenim znanstvenim istraživanjima. Uz pomoć GMO-a proučavaju se obrasci razvoja pojedinih bolesti (Alzheimerova bolest, rak), procesi starenja i regeneracije, funkcioniranje živčani sustav, rješava se niz drugih gorućih problema biologije i medicine.

Korištenje GMO-a u medicinske svrhe.

Genetski modificirani organizmi koriste se u primijenjenoj medicini od 1982. godine. Ove godine humani inzulin proizveden pomoću genetski modificiranih bakterija registriran je kao lijek.

Radi se na stvaranju genetski modificiranih biljaka koje proizvode komponente cjepiva i lijekova protiv opasnih infekcija (kuga, HIV). Proinzulin dobiven iz genetski modificirane šafranike je u kliničkim ispitivanjima. Lijek protiv tromboze na bazi proteina iz mlijeka transgenih koza uspješno je ispitan i odobren za upotrebu.

Ubrzano se razvija nova grana medicine – genska terapija. Temelji se na principima stvaranja GMO-a, ali je predmet modifikacije genom somatskih stanica čovjeka. Trenutno je genska terapija jedna od glavnih metoda liječenja određenih bolesti. Tako je već 1999. godine svako četvrto dijete oboljelo od SCID-a (teška kombinirana imunodeficijencija) liječeno genskom terapijom. Osim u liječenju, predlaže se korištenje genske terapije i za usporavanje procesa starenja.