ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ, генетическая инженерия — раздел молекулярной биологии, связанный с целенаправленным конструированием новых, не существующих в природе сочетаний генов с помощью генетических и биохимических методов. Г.и. открывает новые (не всегда бесспорные) пути решения проблем генетики, медицины, сельского хозяйства, биотехнологии. См. также Клонирование. ГЕННЫЕ МУТАЦИИ — см. Мутации.[ ...]
Генетическая (генная) инженерия — совокупность методов, позволяющих искусственно конструировать молекулы наследственного материала—дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Генетическая инженерия — перспективный раздел биотехнологии, который дает возможность вносить в клетку гены из любого другого организма (включая и гены человека).[ ...]
Генетические особенности штамма - в процессе селекции штамм не подвергался воздействию мутагенных факторов и методов генной инженерии.[ ...]
На генетическую инженерию возлагают надежды в плане разработки способов обеспечения растений генами, которые контролируют их устойчивость к заморозкам, засухе и другим неблагоприятным факторам в сельском хозяйстве разных географических зон.[ ...]
Однако генетическая инженерия — это превращение генетического материала, которое в природе отсутствует. Следовательно, продукты генной инженерии — это абсолютно новые продукты, не существующие в природе. Поэтому она сама по себе из-за неизвестности ее продуктов таит опасность как для природы и среды обитания, так и для персонала, работающего в лабораториях, где используют методы генетической инженерии или работают со структурами, созданными в ходе генно-инженерных работ.[ ...]
В рамках генетической инженерии различают геиную инженерию и клеточную инженерию. Под генной инженерией понимают манипуляции с целью создания рекомбинантных молекул ДНК. Часто эту методологию называют молекулярным клонированием, клонированием генов, технологией рекомбинантных ДНК или просто генетическими манипуляциями. Важно подчеркнуть, что объектом генной инженерии являются молекулы ДНК, отдельные гены. Напротив, под клеточной инженерией понимают генетические манипуляции с изолированными отдельными клетками или группами клеток растений и животных.[ ...]
В использовании генетической инженерии применительно к проблемам медицины особое значение приобрела задача разработки генно-инженерных методов радикального лечения наследственных болезней, которые, к сожалению, еще не поддаются лечению существующими методами. Содержание этой задачи заключается в разработке способов исправления (нормализации) мутаций, результатом которых являются наследственные болезни, и в обеспечении передачи «исправлений» по наследству. Считают, что успешной разработке генно-инженерных методов лечения наследственных болезней будут способствовать данные о геноме человека, получаемые в результате выполнения международной научной программы «Геном человека».[ ...]
Используя методы генной инженерии, экстракорпорального оплодотворения, суррогатного вынашивания, диагностики, которую можно осуществлять не только в дородовый период, но и до зачатия, человек все больше и больше начинает как бы “изготовлять” эмбрионы, зародыши и детей “по заказу” - то есть ориентируясь на получение детей с определенными желательными для родителей (а, может быть, и для властвующих элит) генетическими свойствами.[ ...]
Наряду с методами генной инженерии важное научно-практическое значение приобрели сейчас методы клеточной н хромосомной инженерии, позволяющие ускорить селекционный процесс п поднять его эффективность.[ ...]
Решающее прямое доказательство генетической рюли ДНК было обеспечено разработкой методов генной инженерии, создавшей возможность конструирования рекомбинантных молекул ДНК с заданными свойствами. К настоящему времени возможности генной инженерии показаны на примере клонирования многих генов самых различных организмов. Что касается косвенных доказательств, то они известны очень давно и их несколько. Для ДНК характерна специфичность локализации в клетках, поскольку она обнаруживается только в ядрах клеток (хромосомах), митохондриях (у животных) и хлоропластах (у растений). У многих микроорганизмов ДНК локализована только в ядерной области (нуклеоиде) или в цитоплазме в виде плазмид. Для организмов каждого вида характерно определенное количество ДНК на клетку (табл. 10).[ ...]
Поскольку возможности клонирования генов безграничны, то еще в самом начале этих исследований среди ученых возникли вопросы о природе создаваемых организмов. Одновременно были высказаны предположения о ряде нежелательных последствий этой методологии, причем эти предположения нашли поддержку и среди широкой общественности. В частности, появились вопросы о свойствах бактерий, получивших в генно-инженерных экспериментах гены животных. Но самое главное стало заключаться в появлении опасений, что в ходе производства и манипуляций с рекомбинантными молекулами ДНК могут быть созданы генетические структуры со свойствами, непредвиденными и опасными для здоровья человека, для исторически сложившегося экологического равновесия. Тогда же начались и призывы к мораторию на генетическую инженерию. Эти призывы вызвали международный резонанс и повели к международной конференции, которая состоялась в 1975 г. в США и на которой широко обсуждались возможные последствия исследований в этой области. Затем в странах, в которых стала развиваться генетическая инженерия, были выработаны правила работы с рекомбинантными молекулами ДНК. Эти правила направлены на исключение попадания в среду обитания продуктов деятельности генно-инженерных лабораторий.[ ...]
Существенная опасность для сохранения генетического стандарта вида связана с развитием генной инженерии - переносом генетического материала путем встраивания в плазмиды. Первые практические применения этого метода - получение трансгенных животных, обладающих ускоренным ростом и увеличенными размерами, что многим представляется перспективным для животноводства, создание гибридов для синтеза гормонов и других физиологически активных соединений. Создается реальная опасность загрязнения генетического фонда планеты искусственно создаваемым генетическим материалом и возможность его встраивания в геном существующих видов. Пока трудно оценить степень опасности этих процессов для генофонда, но контроль за ними станет невозможен, если не будет сохранен «генетический стандарт» видов «дорекомбинантной эры».[ ...]
Подняв на новый уровень биотехнологию, генетическая инженерия нашла также применение в разработке способов определения и устранения загрязнений окружающей среды. В частности, сконструированы штаммы бактерий, которые являются своеобразными индикаторами мутагенной активности химических загрязнителей. С другой стороны, генно-инженерным способом сконструированы штаммы бактерий, которые содержат плазмиды, под контролем которых происходит синтез ферментов, способных разрушать многие химические соединения-загрязнители среды обитания. В частности, некоторые плазмидосодержащие бактерии способны разлагать до безвредных соединений нефть и нефтепродукты, оказавшиеся в среде в результате различных аварий или других неблагоприятных причин.[ ...]
Кроме генофондных ферм, хозяйств и т. д., генетические ресурсы сосредоточены в байках спермы, значительно сокращающих расходы на сохранение генофондов. Банки спермы организованы при ВНИИРГЖ, ЭстИЖ и других НИИ. В настоящее время проводится большая работа по разработке методов консервации эмбрионов и создания банков. Возможности этого метода пока находятся на уровне 50 % выживаемости размороженных эмбрионов. Этот показатель вполне достаточен для восстановления породы. Кроме того, разрабатываются методы генной инженерии для создания банков соматических клеток.[ ...]
Другой аспект нежелательных последствий генно-инженерных работ связан с опасностью для здоровья персонала, работающего в лабораториях, где используют методы генетической инженерии, поскольку в таких лабораториях используют фенол, этидий бромид, УФ-излучение, которые являются вредными для здоровья факторами. Кроме того, в этих лабораториях существует возможность заражения бактериями, содержащими рекомбинантные молекулы ДНК, контролирующие нежелательные свойства, например, лекарственную резистентность бактерий. Эти и другие моменты определяют необходимость повышения уровня техники безопасности в генно-инженерных работах.[ ...]
Новейшие представления о тонком строении генов нашли отражение в созданных с помощью молекулярно-генетических методов физических, генетических и цитологических картах геномов растений и животных ряда видов, а также человека. Достоверность представлений о размерах и молекулярной организации генов полностью подтверждена данными генной инженерии.[ ...]
В Законе даны основные термины и понятия, такие как генная инженерия, генно-инженерная деятельность, защита биологическая, защита физическая и т. п. Закон перечисляет виды работ и услуг, осуществляемых в области генно-инженерной деятельнбсти, подлежащие обязательному лицензированию — генетические манипуляции на молекулярном и клеточном уровне; испытания генно-инженерно-модифицированных организмов и их выпуск в окружающую среду; производство препаратов с применением генно-инженерно-модифицированных организмов, их хранение, захоронение и уничтожение; утилизация отпходов генно-ин-женерной деятельности; деятельность, связанная с генно-инженерными технологиями, и др.[ ...]
Определение локализации, физической структуры и способов функционирования генов, ответственных за возникновение тех или иных генетических нарушений человека, открывает возможности для исправления наследственного материала методами генной инженерии.[ ...]
Поиски новых способов повышения продуктивности животноводства на основе методов генетической инженерии проходят в трех направлениях, а именно: «конструирование» животных с заданными свойствами путем пересадки генов, клонирование животных путем клонирования клеток после разделения эмбрионов и трансплантаций эмбрионов.[ ...]
Следуя принципу «направления», выведение новых сортов растений методами селекции разрешается, а методами генной инженерии - нет. Напомним, что по ряду оценок генетически измененные организмы получают самые высокие оценки степени риска в отношении воздействия на экосистемы, даже сравнительно с воздействием радиации. В этом отношении дискуссия о значении терминов и понятий Н.Н.Моисеева (1998) и В.КДанилова-Данильяна (1998) - это очень важная дискуссия по существу изначальных и априорных основ стратегии, а вовсе не лингвистические упражнения, оторванные от жизни.[ ...]
В последнее время за рубежом широко обсуждается вопрос, связанный с загрязнением внутренней среды человека чужеродным генетическим материалом, получаемым организмом при употреблении в пищу продуктов, полученных с применением технологии генной инженерии.[ ...]
Рекомендуемая литература: Дубовик О. Л. Экологические преступления. Комментарий к главе 26 УК РФ. С. 169—175; Красовский О. А. Правовое регулирование генно-инженерной деятельности. С. 591—595; Храмова Ю. Р. Правовое регулирование оценки рисков генетически модифицированных объектов // Экологическое право России.[ ...]
Данный закон распространяется на деятельность медицинских, фармацевтических, научно-исследовательских, военных организаций, в том числе занимающихся генной инженерией, получением и выращиванием микроорганизмов и их фрагментов. Опасными для человека являются вирусы, бактерии, токсины, любые генетически измененные микроорганизмы, которые способны вызвать инфекционные заболевания, расстройство здоровья, стойкую утрату трудоспособности, гибель. Для животных особо опасными вирусами оказываются возбудители ящура, оспы овец и т.п., для растений — бактерии микроскопических грибов и генетически измененные микроорганизмы. Наиболее опасной эпидемией является пандемия (эпидемия, охватившая подавляющую часть территории).[ ...]
Необходимо также принимать в расчет и то, что некоторые специалисты называют “социальной властью биологической информации”. Поскольку распределение тех или иных генетических свойств (в том числе и патологических генов) неравномерно среди различных социальных и этнических групп, то возникает реальная угроза их дискриминации как “аномальных” по результатам генетического тестирования. Уже сейчас высказываются суждения, что бездомные и безработные являются “генетически неполноценными” индивидами и что разрешение этой социальной проблемы может со временем быть осуществлено методами генной инженерии. Если учесть, что каждый человек обладает значительным числом генов, отклоняющихся от среднестатистических “норм”, то угроза “диктатуры нормальности” достаточно реальна. История показывает, насколько легко подключается генетическая информация (обычно неаккуратно интерпретируемая) к расистским стереотипам для оправдания дискриминации и различного отношения к разным индивидуумам и социальным группам.[ ...]
Молекулярный уровень организации, составляющий предмет молекулярной биологии, предполагает изучение строения белков, их функций, роль нуклеиновых кислот в хранении и реализации генетической информации, процессов синтеза биологически важных соединений. На молекулярном уровне организации ведутся основные исследования по биотехнологии и генной инженерии, поскольку многие свойства организма определяются именно этим уровнем.[ ...]
Сохранение биологического разнообразия. В настоящее время из-за деградации природной среды, загрязнения, разрушения биоценозов биосфера ежегодно теряет 10—15 тыс. биологических видов, преимущественно простейших организмов. Быстрая утрата генетических ресурсов происходит как раз в то время, когда благодаря достижениям микробиологии, генетики, молекулярной биологии, генной инженерии существенно расширились возможности использования различных новых микроорганизмов и другого генетического материала для биохимических процессов, биотехнологии, получения ценных препаратов. Перспективы этих отраслей применительно к задачам медицины и сельского хозяйства огромны.[ ...]
Следует отметить, что исследования систем RM II типа методами генанализа являются немногочисленными. Это вполне объяснимо, учитывая тот факт, что подавляющее большинство продуцентов рестриктаз относятся к таксонам, которые пока недоступны для применения генетических методов исследования. Поэтому в этом случае единственным выходом из создавшейся ситуации является применение молекулярно-генетического метода — метода генной инженерии. Учитывая большие потенциальные возможности этой методологии, в последнее время она стала основным подходом при исследовании таких вопросов как структура и структурная организация, а также регуляция экспрессии генов гш. Большой интерес представляют данные о первичной структуре, наличие которых способствует решению таких фундаментальных задач, как механизмы высокоспецифического белок-нуклеинового взаимодействия и эволюции генов рестрикции-модификации. В прикладном аспекте клонирование генов гш и исследование их структуры является базой для создания высокоэффективных продуцентов дефицитных ферментов.[ ...]
Ксенотрансплантациями называются пересадки органов и тканей от животных человеку. Попытки переливать кровь от животных человеку и пересаживать органы имеют давнюю историю. Однако только с появлением циклоспорина, подавляющего реакции отторжения трансплантатов, и с прогрессом в области генетической инженерии, который сулит преобразовать геном животных-доноров для обеспечения гистосовместимости, возникли реальные коммерческие проекты в области ксено-трансплантологии. Общественный интерес к ним подогревается неуклонно растущим дефицитом человеческих донорских органов и тканей. Спрос на органы растет примерно на 15% в год и далеко превосходит предложение, которое в большинстве стран снижается. В США на “листах ожидания” для трансплантации значится 40 тыс. человек, в то время как в 1995 г. было получено только 8 тыс. донорских органов. Более 3 тыс. человек умерло, не дождавшись подходящего органа”.[ ...]
В учебнике освещены основные разделы современной биологии с основами экологии. Он состоит из шести разделов. В разделе I приведены сведения о биоразнообразии, в разделе II — о сущности жизни, свойствах и организации живого, о структуре и свойствах клеток, о росте индивидуальном развитии организмов, в разделе III — о наследственности и изменчивости организмов, о генетическом материале, о действии генов, и о генетике человека, в рааделе IV — об эволюции органического мира, включая происхождение человека, в разделе V — об основах экологии, включая экологию человека, в разделе VI — о генетической инженерии, биотехнологии, и об их экологических проблемах, а также о методологических проблемах биологии и экологии. В заключении к учебнику даны краткие обобщения рассмотренных современных данных биологии и экологии.[ ...]
Возвращаясь к природе человека, которая в наше время обсуждается на уровне определения роли биологических и социальных факторов в развитии человека, нельзя не отметить, что здесь по-прежнему существуют разные подходы к решению проблемы. Отдельные философские концепции человека (природы человека) основаны на преувеличении биологических факторов. В рамках этих концепций человек рассматривается часто в качестве иррационального животного, а социальные условия в качестве фона, способствующего развитию человека. Как и в старом социал-дарвинизме признается, что различия между классовыми группами людей также определяются биологическими факторами, в частности, естественным отбором. Сторонники превалирующего значения биологических факторов в развитии человека считают, что генетическая информация современных людей якобы недостаточна для программирования поколений, способных к полному овладению результатами, порожденными научно-технической революцией сейчас и ожидаемыми в будущем. Больше того, утверждается, что человек как биологический вид, подобно многим видам, вымершим в ходе эволюции, тоже угаснет. Однако чтобы это не произошло, человека необходимо «переделать» на биологической основе, используя достижения генетической инженерии. При этом речь идет не об ортобиозе по И. И. Мечникову, а о глубокой реконструкции генетического аппарата человека, последствия которой кажутся непредсказуемыми. Преувеличивая биологические особенности человека, сторонники биологизаторской идеи объясняют многие общественные пороки, включая преступность, биологическими недостатками людей, «звериными» генами, якобы унаследованными ими от своих далеких предков и от предыдущих поколений.[ ...]