209

Что происходит, когда редактируют геном растений?

Что происходит, когда редактируют геном растений? Генная инженерия, ГМО, Редактирование генома, Длиннопост, Растения

Редактирование геномов растений может буквально все: например, «разбудить» в помидорах ген, отвечающий за острый вкус в геноме перца чили, или придать садовой клубнике вкус персика… Агроиндустрия использует генно-инженерные технологии, чтобы создать не только вкусные, но и более полезные и урожайные культуры. Это необходимо, чтобы прокормить стремительно растущее население планеты. В России действует закон, разрешающий выращивать и разводить ГМО растения и животных лишь для научных целей, но импорт такой продукции не запрещен. ГМО-продукты – это реалии наших дней и будущее человечества, если мы научимся правильно оценивать и минимизировать риски генной инженерии


Человек оказывал влияние на гены растений, когда еще не имел понятия о самом их существовании, отбирая для выращивания семена от самых вкусных и урожайных особей. В последние десятилетия к простой селекции присоединились методы генной инженерии. Среди современных методов большинство связано с внесением изменений непосредственно в структуру ДНК – так получаются генно-модифицированные растения, не встречающиеся в природе. Такие растения могут быть устойчивы к вредителям, экстремальным температурам, они быстрее растут и лучше плодоносят.


Однако не только обыватели, но и некоторые специалисты относятся с опаской к любым экспериментам, связанным с непосредственным редактированием генов, а регулирующие органы вводят на них жесткие ограничения. Поэтому ученые вынуждены предлагать методики, не подпадающие под запреты и, предположительно, с минимальными рисками.


Самая популярная и продвинутая методика среди современных способов изменения генома растений – внесение в него генетических конструкций с помощью технологии CRISPR-Cas9, которую ученые «подсмотрели» у бактерий. Она позволяет разрезать ДНК в точно заданных участках и встроить туда трансген. Но при применении этой методики все же остается риск неспецифичного воздействия на ДНК.


Менее опасным и практически неизвестным для широкой публики является цисгенезис – введение в геном растения генов организмов того же или близкого вида, с которыми оно может скрещиваться в естественных условиях. Продолжением этой идеи является интрагенезис, когда в ДНК растения встраивают его собственный ген, совмещенный с регуляторными участками других его генов, что позволяет регулировать их активность. В этом случае назвать такое растение ГМО практически нельзя.


Существуют и менее известные методики, такие как соматическая гибридизация или комбинации обычного скрещивания или прививок с новейшими подходами. Например, эпигенетическими (надгенными), при которых ген можно заставить «замолчать» или, наоборот, «разбудить» с помощью метилирования ДНК.


А можно использовать гены, которые называют «прыгающими» или транспозонами (мобильными), способные самостоятельно менять свое положение на хромосомах. Они были открыты в середине прошлого века у кукурузы, а сейчас обнаружены практически у всех известных видов животных и растений. Сначала транспозоны относили к так называемой мусорной или балластной ДНК. В основном они ведут себя «тихо», но если «прыгают», то могут приводить к мутациям, меняя структуру или регуляцию генов.


Сейчас мы знаем, что мобильные элементы обеспечивают пластичность растительного генома, адаптивный ответ на стрессовые условия. Исследователи из Кембриджского университета на примере томатов обнаружили, что стресс в результате обезвоживания активирует ретротранспозоны семейства Rider. Эти транспозоны, как было известно, являются основным источником изменений облика плодов томатов, и они же помогают растениям выживать в засуху.


Транспозоны – природный инструмент, уже присутствующий в растении, никакие чужеродные гены при этом не используются. И если научиться контролируемо активировать «прыгающие гены», то таким способом можно целенаправленно получать растения с новыми признаками. Такой подход может значительно сократить время выведения растений с нужными свойствами, в данном случае – устойчивых к засухе.


Фото: https://pixabay.com

Найдены возможные дубликаты

Отредактировал FoxWithoutAName 1 год назад

Наука | Научпоп

5.6K поста65K подписчиков

Добавить пост

Правила сообщества

Основные условия публикации

- Посты должны иметь отношение к науке, актуальным открытиям или жизни научного сообщества и содержать ссылки на авторитетный источник.

- Посты должны по возможности избегать кликбейта и броских фраз, вводящих в заблуждение.

- Научные статьи должны сопровождаться описанием исследования, доступным на популярном уровне. Слишком профессиональный материал может быть отклонён.

- Видеоматериалы должны иметь описание.

- Названия должны отражать суть исследования.

- Если пост содержит материал, оригинал которого написан или снят на иностранном языке, русская версия должна содержать все основные положения.


Не принимаются к публикации

- Точные или урезанные копии журнальных и газетных статей. Посты о последних достижениях науки должны содержать ваш разъясняющий комментарий или представлять обзоры нескольких статей.

- Юмористические посты, представляющие также точные и урезанные копии из популярных источников, цитаты сборников. Научный юмор приветствуется, но должен публиковаться большими порциями, а не набивать рейтинг единичными цитатами огромного сборника.

- Посты с вопросами околонаучного, но базового уровня, просьбы о помощи в решении задач и проведении исследований отправляются в общую ленту. По возможности модерация сообщества даст свой ответ.


Наказывается баном

- Оскорбления, выраженные лично пользователю или категории пользователей.

- Попытки использовать сообщество для рекламы.

- Фальсификация фактов.

- Многократные попытки публикации материалов, не удовлетворяющих правилам.

- Троллинг, флейм.

- Нарушение правил сайта в целом.


Окончательное решение по соответствию поста или комментария правилам принимается модерацией сообщества. Просьбы о разбане и жалобы на модерацию принимает администратор сообщества. Жалобы на администратора принимает @SupportComunity и общество пикабу.

Подробнее
+31

замечательная десятилетняя паста отлично отражает суть:

Гены встроятся в организм… ! В наш организм поступает через ротовой мусоропровод килограммы клеток со своими генами — животные, растительные, грибы, микробы, сырые, вареные, жареные. Это все — гены. И если вы съели генетически-модифицированный апельсин с пересаженным геном лосося, то не один ли хуй, как если б вы съели лосося и закусили апельсином? Если бы наша пищеварительная система не представляла из себя невъебеннейший биореактор, наполненный едкой соляной кислотой, активными ферментами, химикалиями, фильтрами и прочим оборудованием, а наши клетки были бы открыты для любых генов извне, то у нас бы выросли рога от первой же мясной котлеты, а ботва на макушке — от котлеты вегетарианской. Наша пищеварительная система расхуячивает всю полученную пищу вдребезги, в питательный бульон, на элементарные углеводы и белки, а если что-то и попадет в кровь — можно не сомневаться, что клетки вашего организма поумнее вас, и незнакомое файло, неизвестно откуда взявшееся, не запускают на выполнение. Потому что безо всяких ГМО клетки тела ежесекундно атакуются тучей умелых профессиональных вирусов — с самыми злостными намерениями. Но за миллиарды лет клетки отточили механизмы защиты, научились прятать генокод глубоко за двумя оболочками, и не пускать туда ничего постороннего. Но теперь… Теперь над нами нависла страшная уроза: стоит нам съесть генетически-модифицированную картошку, и мы умрём, поросшие изнутри ботвой и чешуей.
+44

Мне интересней узнать, почему законы разрешают импортировать гмо (то есть, зарабатывать зарубежным учёным деньги и двигать науку дальше) и не разрешают тоже самое отечественным (исследования для науки приносит только гранты)?

раскрыть ветку 4
+8

Ну, в прошлом году разрешение было наконец дано: https://ria.ru/20180208/1514228139.html
А уж как оно реально будет развиваться - время покажет.

раскрыть ветку 1
+9

Да всё понятно. Есть западная фирмы которым выгодно продавать в Россию но не давать ей самой возможность производить это самое. Они обладает большими возможностями в том числе финансами. А вот почему депутаты принимает такие законы стоит провести расследование.

раскрыть ветку 1
+9

Лучше бы геном человека отредактировали. Когда там уже кошкодевочек введут?

раскрыть ветку 3
+19

Изолентой обойдёшься

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 2
+21

Есть люди разные: с закостеневшим (консервативным) мышлением и критическим мышлением, многим людям свойственно бояться чего-то нового - то СВЧ-микроволновки убивают молекулы еды, то мобильные телефоны вызывают онкологию мозга, то ГМО-клубника с геном селёдки сделает их рыбой... Аргумент "Вся пища в ЖКТ распадается на компоненты (аминокислоты и т.п.), не несущие никакой генетической информации!" на них не действует. Аргумент, что интенсивная селекция в СССР после ВОВ спасла миллионы жизней, т.к. после тотальной разрухи нужно было кормить население и учёные херачили зёрна гигантскими дозами радиации и слоновьими дозами химикатов, вызывая непредсказуемые (!) и неконтролируемые (!) мутации генов, а по результату отбирали самые плодовитые зёрнышки и добивались хорошей урожайности - для упоротых это открытие прям.. Им приятнее купить растительное масло "Без холестерина" или соль с пометкой "Не содержит ГМО", чем задумываться что к чему с ГМО... Им приятно купить "Натур-продукт" с пометкой типа "ЭКО-Органик" в 2-4 раза дороже, мол, выращен только на натуральных удобрениях (говне курином) без применения пестицидов, чем думать о том, что количество нитратов в этих продуктах выше всяких допустимых норм, хотя ни питательной ценности, ни какой другой пользы органик-продукты не имеют...

Имхо - спор с ярыми противниками ГМО похож на спор с упоротыми верунами (у которых убийственным аргументом считается "Истинная вера в доказательствах не нуждается!"), противникам ГМО хоть ссы в глаза, а они всё равно будут кричать, что ГМО вызывают рак, бесплодие детей и приносят прибыль только Тайному Мировому Правительству (спасибо, что Рен ТВ разоблачает этих преступников!)

раскрыть ветку 17
+11
Если что, я за острые помидоры)) но:
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 5
+4

Всё проще - большинство людей беспробудно тупы, а в школе протирают штаны.

раскрыть ветку 3
0

Согласна. Насчет говна куриного (типа натуральное удобрение): чем только курицу сегодня не пичкают, уж точно не натуральными червячками))

-1

РЕН ТВ разоблачает?! Это сарказм? Рен тв рассадник этого тупого дерьма. Однажды там сказали, что в жареном мясе мутирует ДНК, и это приводит к пиздецоме. Мутирует ДНК, блять, при жарке... Сколько месяцев прошло, как я это услышала, а до сих пор лицо от фейспалма болит.

раскрыть ветку 1
-1

то мобильные телефоны вызывают онкологию мозга,

  тогда можете обьяснить факт существования норм электромагнитной индукции?

https://www.lib.tpu.ru/fulltext/v/Bulletin_TPU/2012/v321/i1/...

раскрыть ветку 3
+23

Все современные культуры произошли от дикорастущих. Все современные культуры отличаются геномом от прародителей.

раскрыть ветку 14
+8

Я вот тоже всё пытаюсь матери объяснить, что ГМО - это самая обычная селекция, просто не кустарная, а в стерильных лабораторных условиях с куда большими возможностями. Нет, всё равно у неё ГМО - это плохо. Естественно, даже объяснить не может почему.

раскрыть ветку 13
+14

Помидорку-чили я, пожалуй, слопал бы.

раскрыть ветку 5
+5

Такая же мысль посетила))

раскрыть ветку 4
+20

Одна из немногих адекватных публикаций на общем фоне иррационального страха перед ГМО.

раскрыть ветку 28
+19

Только вот долбоебы-антиГМОшники не читают адекватных статей.

ещё комментарии
+9

А основная проблема ГМО не в том, что сам продукт вреден. Все эти острые помидоры и клубника со вкусом персика - исключительно развлекуха и не идет в массы, в магазины то бишь. Часто вы такое в магазине видели? Я вот был и в США, почти во всех странах Европы, в Австралии, в Индии и ходил там по магазинам. ГМ соя в составе кучи полуфабрикатов есть, а вот острых помидоров на полках не видел.


В большинстве случаев генную модификацию проводят для придания растению устойчивости к гербицидам - тому же глифосату и многим другим. За счет такой устойчивости можно не заморачиваться с прополкой и уходом за полями, достаточно просто залить все гербицидом.

Только есть недостатки, к сожалению. Кроме того, что было чуть выше описано @uorshie ,есть кросс-опыление, когда ГМ культура переопыляется с обычной с соседнего поля и вытесняет ее. При отсутствии должного контроля это может привести к полной потере генетического разнообразия. А мы уже прочитали только что, что урожайность ГМ-культур с каждым годом снижается.

Второе - сорняки, от которых этим гербицидом стараются избавиться, со временем вырабатывают такую же устойчивость к нему (так же, как и бактерии к антибиотикам). С каждым годом требуется все больше и больше этого гербицида распылять. Это приводит к бешеным издержкам фермеров. Относительно недавно была новость, про десятки тысяч разорившихся на этом деле фермеров в Индии. Можете поискать.

Третье - большое количество гербицидов приводят к нарушениям в организме и гибели пчел, которые являются основными опылителями большинства культур.


Я ничего не имею против ГМО как такового, я имею против методов выращивания, ради которых они создаются в данный момент.

раскрыть ветку 15
-2

ГМ-культуры стерильны и не размножаются. Иначе бы фермеры не покупали бы КАЖДЫЙ год новые семена.


Но этот комментарий уже похож на нечто разумное. Минусы у ГМО есть.

Больше их чем у огурчика на курином дерьме или меньше?


Ну, и по самим нитратам-то... Глифосат или куриное дерьмо ядрёнее?

раскрыть ветку 14
+10
Пишу для тех, кто верит в плоскую Землю, рептилоидов и всякую ересь. Кому очень боязно от ГМО - почитайте Панчина "Сумма биотехнологии", а кому лениво читать - посмотрите его лекции на ютуб. И прекратите вой и нелепый страх, основанный на непонимании биологии и её законов)
раскрыть ветку 6
+11

Он колдун-учёный, проплачен и вообще, рептилойд. sarcasm.jpeg

раскрыть ветку 1
+2

Да просто анекдот от Панчина достатотеным будет: Два неандертальца доедают мамонта и один другому- Федя, мы ж вот чистейшего мяса сожрали, воздух тут у нас никакой химии, коренья без удобрений и т.д., но не пойму, хули мы до 30ти лет живем?!

раскрыть ветку 3
+3
Я за, если в геном арбуза добавить ген таракана, круто же получится? Ты, арбуз разрезает, а косточки разбегаются сами))
раскрыть ветку 1
0
Иллюстрация к комментарию
+12
Иллюстрация к комментарию
+1

Вот он поел морковку ГМО. Вы тоже так хотите?

Иллюстрация к комментарию
+1

Кукурузу анунаки вывели и подарили людям (в дикой природе нет предка кукурузы, нет его, а вот злаков хоть жопой жуй).

раскрыть ветку 1
+2

ШТО? Предки есть, естественно. Просто они мало употребимы в пищу, для этого их и окультурили. Без науки это было сложно, многие столетия люди жрали хуйню, которая с каждым разом становилась всё вкуснее и вкуснее. И потом вышла современная кукуруза :)

+1
Вы просто скопировали или разбираетесь в теме? Дайте пожалуйста список растений с изменеными генами?
раскрыть ветку 42
+13

Все растения имеют изменённые гены)

ещё комментарии
+9

Основная масса выращиваемых ГМ растений - кормовые культуры (соя,кукуруза), в США 80-90% посевных площадей сои и кукурузы - ГМ

Или культуры которые идут в переработку (типа сахарной свеклы и рапса), почти весь хлопок - ГМ. так что Вы скорей всего носите ГМО одежду.

примерно 80% всей выращенной папайи - ГМ (в начале 90-х случилась эпидемия какой то папайа болезни и спасти фрукты смогли только генетики)

Еще есть кабачки (цукини) и картофель(кормовой). но % не сильно большой.

раскрыть ветку 1
+1

Хорошая, годная статья, но... На всякий случай напомню, где мы живем. :'D

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 13
+3
Иллюстрация к комментарию
0

Хоть не с пониженным содержанием натрия.

раскрыть ветку 11
0
У каких таких бактерий подсмотрели технологию? Не у вирусов ли, которые именно таким способом размножаются? Дальше не читал, но плюс все равно поставил
раскрыть ветку 1
0

У агробактерий.

0
Я бы вот хотела попробовать гмо продукты. Наверняка у них есть необычные вкусовые сочетания. Но их же из за массовой паники нигде не найдешь. Везде только наклейки "без гмо"
раскрыть ветку 2
+1

Увы, пока что никаких необычных вкусовых сочетаний нет. И вряд ли будут в ближайшее время, увы :(

раскрыть ветку 1
-10
Возможно, страх перед ГМО в значительной степени иррационален и носители этого страха с трудом понимают, о чем идёт речь. Но почему тогда в этой сфере существует столько жёстких законодательных запретов? Видимо, не все так просто?
раскрыть ветку 14
+18
Потому что те, кто это законодательные запреты принимал, ничуть не лучше обычных обывателей разбираются в теме ГМО. Страшно пиздец, если в двух словах, а голову включать неохото
+7
Но почему тогда в этой сфере существует столько жёстких законодательных запретов?

Потомучто там, "у них", политики зависимы от своих избирателей.

Ты идешь от партии зеленых? Запрещать все, что "повредит"природе, иначе не выберут на следующий срок.

Ты от партии, которая базируется на христианстве? Запрет на все, что может повредить "идее и замыслу бога".

Ну и тому подобное.

+1

Конечно не просто. И ваши штампы о том, что страх "иррационален" и носители "с трудом понимают" не более чем штампы.

0
Но почему тогда в этой сфере существует столько жёстких законодательных запретов? Видимо, не все так просто?

В башке у депутатов и чиновников не всё так просто. Крайняя степень дебильности с необходимостью непременного постнатального аборта.

0

Ну вроде только в России запрещают производить гмо, да и у нас есть организация ОАГБ (два чекиста, фрик Ирина Ермакова и Шаройкина - журналист без моральных ограничений), которая в год по 30 публикаций алармистских строчит, да еще деньги у компаний вымогают за безГМОшные наклейки. А к чекистам у нас в стране отношение особое, к ним прислушиваются, а к ученым не очень.

-2

Проблема ГМО в пищевке в том, что несмотря на всеобъемлющее тестирование и период ожидания, все равно есть вероятность упустить что-то что серьезно повлияет на здоровье того кто это будет жрать. А влияние в глобальном плане на экосистему вообще не предсказуемо.

раскрыть ветку 8
-14

Очередная "подготовка почвы" и формирование общественного мнения по этому поводу? Ничего нового.


Когда начинают что-то агрессивно навязывать, возникает масса вопросов, но не каждый включает критическое мышление, к сожалению.


В средние века тоже были уверены,что цинковые белила безопасны и красавицы вовсю использовали этот предмет "красоты",а сейчас сами же ржём над ними: ЭВот же невежественное средневековье- мы-то точно не такие" (ещё как такие же).


Давайте-ка просто подумаем. В России очень много непаханных земель: сажай всякое говно- не хочу. А кто там у нас мировой лидер по производству ГМОшных семян? Это ж огромадные деньги.


При формировании общественного мнения пишут только о пользе(ну надо же, ещё бы). А вот то,что страдает, в первую очередь, сама почва, об этом ни-ни, а также, что микронутриенты, связанные глифосатом, также не могут усваиваться нашим организмом.


Веду я к тому,что не стоит слепо вестись на поводу и доверять только одному мнению, потому что это "модно" и это плюсуют.


Вот вам диаметрально противоположное мнение по поводу ГМО одного из специалистов в этом вопросе (сознательно привожу американца): Д-р Роберт Кремер, соавтор книги "Принципы борьбы с сорняками" – лицензированный исследователь почвы и профессор микробиологии почвы в Университете Миссури. Недавно он вышел на пенсию после 32 лет работы микробиологом в Министерстве сельского хозяйства США.


Очень кратенько. Полная статья по ссылке: https://russian.mercola.com/sites/articles/archive/2016/11/2...


"С 1997 года он проводил исследования на генетически модифицированных культурах и в этом интервью рассказывает, как ГМ-культуры и глифосат влияют на экологию и биологию почвы.


группа д-ра Крамера решила выяснить, может ли использование глифосата на генетически модифицированной (ГМ) сое привлекать определенные патогены в почве, например, фузариоз.


Они обнаружили, что после применения гербицида Roundup (активным компонентом которого является глифосат) в течение всего сезона в корневых системах сои и кукурузы всегда наблюдалось накопление почвенного фузариоза.


Микронутриенты, связанные глифосатом, также не могут усваиваться вашим организмом

Что интересно, при анализе ткани ГМ-растения на микронутриенты он может показать, что в растении содержится достаточное количество марганца и других минералов. Однако этот анализ не покажет, какое количество этого марганца связано глифосатом в растении...


Более того, если содержащиеся в растении минералы связаны с глифосатом, ваш организм никак не может разорвать эту связь, чтобы усвоить нутриенты при их употреблении в пищу. Вместо этого, эти минералы будут просто выводиться из организма или, еще хуже, накапливаться в нем вместе с глифосатом.


Что еще хуже, продукты, содержащие глифосат, такие как Roundup, синергетически являются еще более токсичными, чем сам глифосат. Например, поверхностно-активные химические вещества разрушают клеточные мембраны в растении, увеличивая риск захвата других химикатов, в т. ч. глифосата."


"По словам Кремера, после выращивания генетически модифицированной кукурузы и сои в течение нескольких лет фермеры начали замечать падение урожайности, что, опять же, полная противоположность обещаниям Monsanto. И причина этого падения напрямую связана с ухудшением здоровья почвы. Как отмечает д-р Кремер:


"Использование в агропромышленном комплексе глифосата и трансгенных сортов [растений], а также всех прочих химических удобрений привело к уменьшению органической массы почвы, которая является ключевым фактором в здоровье почвы, так как она влияет на все ее свойства".


Как и следовало ожидать, количество многих нутриентов, особенно микронутриентов, в нашей пище также уменьшилось. Из-за этих неблагоприятных последствий все больше фермеров проявляют желание и готовность вернуться к использованию культур, не содержащих ГМО. Это определенно необходимый шаг для решения проблемы, но его одного недостаточно. Необходимо активное восстановление почвы с помощью соответствующих процессов. Одного перехода на не содержащие ГМО семена недостаточно."

раскрыть ветку 13
+6

Селекционные культуры тоже глифосатом поливают, зато еще и инсектицидами. А некоторые генно-модифицированные растения устойчивы к насекомым-вредителям и инсектициды нужны гораздо меньше, получается гмо-растения менее ядовиты.

+6

Но это не по поводу ГМО, а по поводу глифосата - гербицида - средства для борьбы с сорняками.


Да, есть ГМО-культуры, устойчивые к глифосату. Действие глифосата описано выше. Вопрос. Нужно запрещать ГМО, или нитрат, который в лохматом 2007 году ВОЗ признала возможно ракообразующим?



Надо запрещать топоры или сажать Раскольникова?

раскрыть ветку 2
+4
Чувак, все что ты жрёшь генномодифициррванное. Посмотри на "натуральные" продукты. Они выглядят как говно
+1

Может блять собственное сельхозпроизводства поднимать? Пусть отечественные учёные разрабатывают ГМО-продукты для отечественных производителей? Нет, ёбаный в рот, запрещать и не пущать.

раскрыть ветку 1
0
А с людьми то, что стало? Или просто урожай снизился из-за обеднения почвы? Или я чего-то не понимаю или теплое с мягким перепутано.
раскрыть ветку 5
-7

Не надо нам никаких генномодифицированных растений! Вчера только безумное дерево победил! Хватит!

Иллюстрация к комментарию
-7
Комментарий удален. Причина: флуд, повторяющийся или мешающий обсуждению комментарий
ещё комментарии