| Лучшие диеты на каждый день для похудения | ||||||||||||||
|
|
26.05.2013Вилка питанияВо-вторых, благодаря относительно простому характеру генетического контроля этого признака, хорошей изученности соответствующих генов получать гербицидоустойчивые ГМО намного проще, чем, скажем, устойчивые к засухе или засолению. И наконец, не следует забывать, что первые генно-инженерные исследования в основном финансировались крупнейшими транснациональными компаниями, специализирующимися на производстве выше названных пестицидов. Естественно, они были заинтересованы прежде всего в создании сортов растений, устойчивых к их продукции. Рассмотрим подробнее, что из себя представляют некоторые из трансгенных культур, толерантных к гербицидам. Безусловным вилка питания лидером среди всех трансгенных культур является соя, устойчивая к гербициду глифосату. Появление генетически модифицированных сортов, можно сказать, произвело настоящую революцию в технологии возделывания сои. Дело в том, что культурная соя развивается на ранних этапах вегетации весьма медленно. Да и конкурентоспособность взрослых растений тоже невысока. Это означает, что без применения гербицидов получить требуемый урожай такой важнейшей сельскохозяйственной культуры, как соя, практически невозможно. Гербицид глифосат (Раундап) относится к гербицидам тотального действия. Его «мишенью» в растении является фермент 5-энолпиру-вилшикимат-3-фосфат синтаза (EPSPS), который играет важную 19 роль в синтезе ароматических аминокислот (тирозина, фенилаланина и триптофана). Под действием гербицида у неустойчивых к нему блок питания atx растений наблюдаются тест основы питания симптомы азотного голодания (из-за недостатка названных аминокислот – «строительного материала» для синтеза белков), и они погибают в течение двух недель. Заметим, что глифосат относится к гербицидам нового поколения, для которых характерна вилка питания относительная безопасность для здоровья человека и окружающей среды. Ведь его «мишень» имеется только у растений, грибов и бактерий и отсутствует у животных. Поэтому его токсичность для человека даже ниже, чем у поваренной соли. Кроме того, глифосат относительно быстро (приблизительно в течение недели) разрушается после попадания на растения или почву. У некоторых бактерий обнаружены гены, кодирующие EPSPS, которые несут точковую мутацию (очень незначительное изменение в молекуле ДНК). Результатом мутации является замена одной аминокислоты в области фермента, в которой происходит его связывание с гербицидом глифосатом. Поэтому гербицид теряет способность дезактивировать такой мутантный фермент, и бактерия приобретает устойчивость к его действию. Выделено и клонировано несколько генов EPSPS с «мутацией мишени»: аго А от бактерий рода Aerobacter, smI от Salmonella; cp4 от Agrobacterium. В выращиваемых во всем мире трансгенных коммерческих сортах сои встроен именно последний из названных мутантных генов (то есть ген ср4 от почвенной бактерии Agrobacterium tumefaciens CP4). Генетическая конструкция, созданная с помощью технологии рекомбинантных ДНК для переноса этого гена в растения, содержит также промотор CaMV35S от вируса мозаики цветной капусты, терминальную последовательность от гена nos нопалинсинтазы Agrobacterium tumefaciens и небольшую последовательность, кодирующую хлоропластный транзитный пептид (молекула пептида в отличие от белков-полипептидов представляет собой короткую цепочку аминокислот) от петунии, необходимый для доставки мутантного EPSPS к хлоропластам – месту синтеза ароматических аминокислот в клетке. Для переноса этой конструкции в генетический материал сои использован метод «бомбардировки» клеток с помощью «генной пушки». (Да простит меня читатель за обилие специальной научной информации. Однако автор вынужден без блока питания это делать, чтобы использовать ее ниже в качестве весомого аргумента при рассмотрении небылиц про трансгенную сою, сочиненных так называемыми оппонентами генетической инженерии.) Как видим, в полученной трансгенной сое отсутствуют селективные гены устойчивости к антибиотикам, поскольку сам ген устойчивости к глифосату можно использовать в качестве селективного. Около тысячи различных сортов устойчивой к глифосату сои, выращиваемых на разных континентах, получены с помощью традиционной селекции, в которой использовано в качестве источника мутантного EPSPS гена одно-единственное генно- инженерное растение с описанной выше генно-инженерной модификацией. Таким образом, генетически модифицированные сорта сои отличаются от обычных только тем, что у них образуется два типа одного и того же фермента EPSPS. Первый – свой собственный, который может связываться гербицидом, и второй – привнесенный от бактерии, который не связывается с гербицидом. Именно наличие второго типа указанного фермента делает эти сорта устойчивыми к действию глифосата и сохраняет им жизнь после обработки посевов гербицидом. Уже тот факт, что бактериальный EPSPS способен выполнять функции растительного аналога, говорит об их значительном сходстве, в том числе и в смысле безопасности для здоровья человека. Вторым новым элементом является хлоропластный транзитный пептид, который доставляет трансгенный EPSPS к хлоропластам и который представляет собой короткую цепочку аминокислот, быстро разрушающуюся в процессе переваривания пищи. Трансгенные сорта сельскохозяйственных растений, устойчивые к насекомым-вредителям Второй ключевой проблемой растениеводства является повышение эффективности контроля численности насекомых-вредителей (и других паразитов, например клещей) сельскохозяйственных культур. Для этих целей чаще всего используют пестициды – либо химические, либо биологические (препараты, полученные на основе микроорганизмов, вырабатывающих токсичные для насекомых вещества). Использование последних предпочтительнее с точки зрения безопасности для здоровья человека и окружающей среды. Однако эффективность химических средств защиты растений остается намного выше, чем биологических. Среди биопестицидов широко используется так называемый Bt-токсин (синонимы: Bt-протеин, кристаллический протеин, дельта-эндотоксин), который получают на микробиологических предприятиях путем культивирования почвенных бактерий – Bacillus thuringiensis. Данные бациллы были описаны в начале прошлого века, в тридцатые годы было установлено, что они способны вырабатывать токсичные для насекомых продукты, обладающие, что очень важно, высокой избирательностью действия. Это означает, что Bt-протеин, выделенный от одного определенного штамма бациллы, способен убивать определенный вид насекомых, например жуков, и не действует на других насекомых, например бабочек, пчел и т.д. Избирательность обусловлена специфическим механизмом токсичности Bt-протеина. Попадая в пищеварительный тракт чувствительного к нему насекомого, Bt- протеин претерпевает изменения: под действием определенного протеолитического фермента в щелочной среде (рН 7,5–8,0) от исходной молекулы протеина отделяется вилка питания небольшая часть (приблизительно равная одной трети молекулы), представляющая собой активную форму этого белка. Только она способна прикрепляться к специфическим рецепторам в средней части пищеварительного тракта насекомого и вызывать лизис (растворение) клеток, который приводит к образованию пор. 20 Насекомое перестает питаться, происходит обезвоживание организма, и в конце концов наступает смерть. У нечувствительных к конкретным препаратам Bt-протеина насекомых описанные процессы не происходят, и Bt-протеин у них просто переваривается. Естественно, Bt-протеин не представляет угрозы для теплокровных животных и человека, поскольку пищеварительный тракт у них устроен иначе, чем у насекомых, и у них другие протеолитические ферменты. Более того, Bt-протеин – весьма нестойкий белок, который легко денатурирует при нагревании, в кислой среде желудка, быстро переваривается желудочным соком (лишь разбавление желудочного сока в тысячу раз позволило построить кривую его деградации во времени: уже через десять минут от него не оставалось и следов). В остром эксперименте на мышах (15 дней скармливания Bt-протеина в дозах до 5 граммов на один килограмм веса) не установлено никаких отклонений в здоровье опытных особей. За почти сорокалетнюю историю использования препаратов на основе Bt-протеина не отмечено ни одного случая аллергий или его токсичности для людей, в том числе сотрудников предприятий, на которых его производят. Начиная с 1960-х годов биопрепараты на основе Bt-протеина весьма широко используются в сельском и лесном хозяйстве для борьбы с насекомыми-вредителями. Их можно купить в хозяйственном магазине для применения на дачном участке (Битоксибациллин, Лепидоцид, Колептерин, Дендролин, Бацитурин и другие). К несомненным достоинствам этих препаратов следует отнести прежде всего полную безопасность для здоровья человека (не токсичны, не вызывают аллергии), а также для окружающей среды (высокая избирательность действия, они легко смываются с листьев, быстро разрушаются под действием ультрафиолетовых лучей, не способны накапливаться в растении и почве). В то же время достоинства препарата, обеспечивающие безопасность окружающей среды, являются его существенным недостатком с точки зрения эффективности: препарат способен защитить растение только на очень короткое время. Решение этой проблемы стало возможным благодаря использованию генетической инженерии. Бактериальный ген, ответственный за выработку Bt-протеина, был выделен из ДНК бактерий, клонирован, в некоторых случаях существенно модифицирован вплоть до искусственного синтеза отдельных его активных фрагментов, соединен с необходимыми регуляторными элементами и встроен в различные виды сельскохозяйственных растений. Чаще всего используют такие варианты Bt-генов, как crylA(b) вилка питания от B.thuringiensis v.kurstaki (для кукурузы), crylA(c) от B.thuringiensis v.kurstaki (для хлопка), сгуША от B.thuringiensis v.Tenebrionis (для картофеля). Особенно высокая эффективность трансгенного Bt-протеина отмечена на кукурузе и хлопке. Дело в том, что вредители этих культур - личинки мотыльков европейского точильщика кукурузы, хлопкового коробочного и розового коробочного червеца – находятся на поверхности растения в течение очень короткого времени. Затем они внедряются в ткани растения и прогрызают там ходы, нанося, таким вилка питания образом, существенный урон здоровью растений и урожаю. Поскольку у трансгенных сортов Bt-протеин образуется во всех зеленых тканях растения и присутствует там постоянно, то это позволяет растению защищать себя от вредителей на протяжении всего периода вегетации. При этом трансгенный Bt- протеин высокоэффективен в исключительно низких концентрациях. Так, во всей зеленой массе кукурузы в период цветения на площади в 1 гектар содержится всего 8–16 граммов Bt-протеина. В конце сезона эта цифра имеет еще меньшее значение – 0,8 грамма. В зрелом зерне и в силосной массе Bt-протеин отсутствует вообще: его невозможно обнаружить даже с помощью самых чувствительных аналитических методов. Говоря о генетически модифицированных сортах, устойчивых к насекомым-вредителям, следует отметить одну важную деталь. Все они являются более совершенными продуктами генетической инженерии по сравнению с первыми гербицидоустойчивыми формами. При их создании, в частности, использованы более точные механизмы регулирования активности трансгенов за счет применения не вирусных промоторов, а растительных. Так, в Bt-кукурузе использован промотор гена фосфоенолпируваткарбоксилазы самой же кукурузы, который обеспечивает экспрессию (активность) Bt-генов исключительно в зеленых тканях растения (листьях, стебле). Именно благодаря этому нет Bt- протеина в зрелом зерне и силосе. Для создания Bt-картофеля использован другой промотор – ats 1A малой субъединицы рибулозо-1,5-бифосфаткарбоксилазы любимого генетиками модельного растения Arabidopsis thaliana (мелкий сорняк из семейства Крестоцветных). Bt-ген, регулируемый фоточувствительным промотором, экспрессируется на свету в 100 раз сильнее, чем в темноте. Соответственно в клубнях Bt-протеина образуется в 100 раз меньше, чем в листьях. Если быть точным, речь идет о 0,09–0,053 микрограмма Bt-протеина на 1 грамм сырого веса клубней. Таким образом, чтобы потребить суточную дозу Bt-протеина, которую скармливали мышам в остром эксперименте (без каких- либо отрицательных последствий для их здоровья), о чем говорилось выше, человеку весом 70 килограммов необходимо съесть за сутки как минимум 700 тонн клубней! Эти красноречивые данные свидетельствуют, что ни трансгенный картофель, ни трансгенная кукуруза не содержат в своем урожае продукта привнесенного им бактериального гена. То есть они полностью идентичны по своим потребительским свойствам сортам, полученным методами традиционной селекции. Трансгенные сорта сельскохозяйственных растений, устойчивые к вирусным болезням Вирусные болезни являются причиной весьма значительных потерь урожая для целого ряда культур, в первую очередь тех, которые размножаются вегетативно (клубнями, черенками, луковицами, прививкой), а также тыквенных, томатов и некоторых других. В связи с этим разработка принципиально новых подходов в борьбе с вирусными болезнями представляет большой практический интерес. Современные генно-инженерные технологии создания устойчивых к вирусам сортов растений базируются на использовании известного с незапамятных времен метода, получившего название перекрестной защиты (cross protection). Он основан на явлении повышенной устойчивости растений к агрессивным формам какого-либо вируса при условии, что оно было ранее заражено менее вредоносной формой того же самого вида вирусов. Механизм этого явления точно не выяснен, однако его достаточно широко используют в Японии для защиты томатов от поражения вирусами томатной и огуречной мозаики, в Бразилии для защиты цитрусовых (citrus tristera closterovirus), папайи (ringspot potyvirus), кабачков цуккини. В 1986 году Пауэл Абель с сотрудниками впервые получили устойчивые к мозаичному тобамовирусу растения табака путем переноса в их генетический материал гена этого вируса, кодирующего образование белка оболочки (coat protein – СР). С тех пор этот подход был успешно апробирован на многих растениях (свыше 30 видов) с более чем 50 вирусными СР. Позднее оказалось, что аналогичный, а иногда даже лучший результат достигается при использовании не СР-трансгенов, а генов, кодирующих другие протеины вирусов – ферментов репликазы, РНКазы. Для генетической инженерии вирусоустойчивых форм в целях безопасности используют СР-гены, которые предварительно модифицируют таким образом, чтобы они не могли переноситься от растения к растению, либо выделяют СР-гены из естественных «нетрансмис-сибельных» штаммов. Также оперируют генами от штаммов, не способных инфицировать растения в естественных условиях, либо манипулируют укороченными СР-генами, которые кодируют образование дефектных, нефункционирующих СР-протеинов. Оказалось, что можно обеспечить защиту от вирусов даже в тех случаях, когда встроен настолько дефектный СР-ген, что образовавшаяся при его считывании информационная РНК не способна к трансляции, то есть к синтезу соответствующего СР-протеина.Диета книга Кетоновая диета меню +на неделю Стать знатоком здорового образа жизни Обучить здоровому образу жизни Правильное меню +на день +для похудения
|
| ||||||||||||
| g68331vc.beget.tech | ||||||||||||||