БИОЛОГИЯ Том 3 - руководство по общей биологии - 2004

25. ПРИКЛАДНАЯ ГЕНЕТИКА

25.3. Генная инженерия эукариотических объектов

Эукариотические организмы можно изменять с помощью генной инженерии также, как и бактерии. Организмы, которые генетически перестроены с использованием методов генной инженерии, принято называть трансгенными.

Получение трансгенных организмов представляет собой альтернативу традиционным методам селекции животных и растений. Это новое перспективное направление сельского хозяйства. Улучшение сортов растений или пород животных традиционными методами — длительный процесс, который во многом основан на вероятностных событиях, происходящих при кроссинговере в мейозе и при случайной сегрегации хромосом в ходе полового размножения. Например, для того чтобы создать новый сорт злаков, требуется 7—12 лет. Генная инженерия дает возможность добавлять в организм новые гены, «конструировать» растения и животных с нужными человеку свойствами. Трансгенные растения и животные, подобно бактериям в ферментерах, могут стать «живыми фабриками» по производству полезных продуктов, и не только пищевых. Важнейшая цель сельского хозяйства — увеличить производство пищевых продуктов в развивающихся странах. Есть надежда, что новые технологии помогут миллионам людей справиться с голодом. Однако использование трансгенных растений и животных влечет за собой ряд этических и экологических проблем (рис. 25.12).

Рис. 25.12. Заголовки статей в «Таймс», «Сан» и «Ивнинг Стандарт», посвященных проблемам генной инженерии.

Ниже перечислены некоторые ключевые задачи селекции сельскохозяйственных растений и животных, которые можно решить альтернативным путем, создавая трансгенные организмы:

1) повышение продуктивности;

2) улучшение качества продукта (например, растительного масла, жира и белка);

3) повышение устойчивости к вредителям и болезням — гены устойчивости можно переносить из одних видов в другие;

4) повышение устойчивости к стрессовым воздействиям внешней среды, таким как засуха, холод, жара, скученность (для животных); закисленность, засоленность, заболоченность почв (для растений). Гены, контролирующие стрессовые ответы, можно выделять и переносить из одного организма в другой;

5) повышение скорости роста, т. е. времени от рождения (или посадки) до зрелости; ареал распространения некоторых сельскохозяйственных культур можно, по-видимому, расширить за счет уменьшения времени их роста;

6) повышение устойчивости к гербицидам (разд. 25.4.4).

Преимущества генно-инженерного способа улучшения сельскохозяйственных растений и животных состоят в следующем:

1) ген с нужной характеристикой можно идентифицировать и клонировать;

2) все положительные характеристики имеющегося сорта или породы могут быть сохранены, к ним просто добавляется желаемый ген;

3) создание трансгенных организмов занимает гораздо меньше времени, чем традиционная селекция.