Существует несколько достаточно широко распространенных методов для внедрения чужеродной ДНК в геном растения.




Метод 1:

Существует бактерия Agrobacterium tumefaciens (Лат.- полевая бактерия, вызывающая опухоли), которая обладает способностью встраивать участки своей ДНК в растения, после чего пораженные клетки растения начинают очень быстро делиться и образуется опухоль. Сначала ученые получили штамм этой бактерии, не вызывающий опухолей, но не лишенный возможности вносить свою ДНК в клетку. В дальнейшем нужный ген сначала клонировали в Agrobacterium tumefaciens и затем заражали уже этой бактерией растение. После чего инфецированые клетки растения приобретали нужные свойства, а вырастить целое растение из одной его клетки сейчас не проблема.

Метод 2:

Клетки, предварительно обработанные специальными реагентами, разрушающими толстую клеточную оболочку, помещают в раствор, содержащий ДНК и вещества, способствующие ее проникновению в клетку. После чего выращивали из одной клетки целое растение.

Метод 3:

Существует метод бомбардировки растительных клеток специальными, очень маленькими вольфрамовыми пулями, содержащими ДНК. С некоторой вероятностью такая пуля может правильно передать генетический материал клетке и так растение получает новые свойства. А сама пуля ввиду ее микроскопических размеров не мешает нормальному развитию клетки.

Более четверти века назад были открыты ферменты рестриктазы, разделяющие длинную молекулу ДНК на отдельные участки — гены, причем эти кусочки приобретают «липкие» концы, позволяющие им встраиваться в разрезанную такими же рестриктазами чужую ДНК.

Самый распространенный способ внедрения чужих генов в наследственный аппарат растений — с помощью болезнетворной для растений бактерии Agrobacterium tumefaciens. Эта бактерия умеет встраивать в хромосомы заражаемого растения часть своей ДНК, которая заставляет растение усилить производство гормонов, и в результате некоторые клетки бурно делятся, возникает опухоль. В опухоли бактерия находит для себя отличную питательную среду и размножается. Для генной инженерии специально выведен штамм агробактерии, лишенный способности вызывать опухоли, но сохранивший возможность вносить свою ДНК в растительную клетку.

Нужный ген «вклеивают» с помощью рестриктаз в кольцевую молекулу ДНК бактерии, так называемую плазмиду. Эта же плазмида несет ген устойчивости к антибиотику. Лишь очень небольшая доля таких операций оказывается успешной. Те бактериальные клетки, которые примут в свой генетический аппарат «прооперированные» плазмиды, получат кроме нового полезного гена устойчивость к антибиотику. Их легко будет выявить, полив культуру бактерий антибиотиком, — все прочие клетки погибнут, а удачно получившие нужную плазмиду размножатся. Теперь этими бактериями заражают клетки, взятые, например, из листа растения. Опять приходится провести отбор на устойчивость к антибиотику: выживут лишь те клетки, которые приобрели эту устойчивость от плазмид агробактерии, а значит, получили и нужный нам ген. Дальнейшее — дело техники. Ботаники уже давно умеют вырастить целое растение из практически любой его клетки.

Однако этот метод «работает» не на всех растениях: агробактерия, например, не заражает такие важные пищевые растения, как рис, пшеница, кукуруза. Поэтому разработаны другие способы. Например, можно ферментами растворить толстую клеточную оболочку растительной клетки, мешающую прямому проникновению чужой ДНК, и поместить такие очищенные клетки в раствор, содержащий ДНК и какое-либо химическое вещество, способствующее ее проникновению в клетку (чаще всего применяется полиэтиленгликоль). Иногда в мембране клеток проделывают микроотверстия короткими импульсами высокого напряжения, а через отверстия в клетку могут пройти отрезки ДНК. Иногда применяют даже впрыскивание ДНК в клетку микрошприцем под контролем микроскопа. Несколько лет назад было предложено покрывать ДНК сверхмалые металлические «пули», например шарики из вольфрама диаметром 1-2 микрона, и «стрелять» ими в растительные клетки. Проделываемые в стенке клетки отверстия быстро заживляются, а застрявшие в протоплазме «пули» так малы, что не мешают клетке функционировать. Часть «залпа» приносит успех: некоторые «пули» внедряют свою ДНК в нужное место. Дальше из клеток, воспринявших нужный ген, выращивают целые растения, которые затем размножаются обычным способом.

Генетически модифицированные продукты стали одним из достижений биологии ХХ в. Но основной вопрос — безопасны ли такие продукты для человека, пока остается без ответа. Проблема ГМП актуальна, поскольку в ней экономические интересы многих стран приходят в противоречие с основными правами человека.

 

Функциональные продукты

 

Функциональные продукты (ФП) — продукты для питания натурального или искусственного происхождения, обладающие приятным вкусом и выраженным оздоровительным эффектом для человека, удобные в использовании, предназначенные для каждодневного систематического применения и прошедшие длительные клинические испытания.

 

Функциональные молочные продукты - это преимущественно продукты с пробиотиками и пребиотиками.

Пробиотики("про" и "био" буквально "для жизни") - живые микроорганизмы, оказывающие благотворное влияние на здоровье человека, действующие на ЖКТ(и живущие там).

Пребиотики - вва, стимулирующие рост пробиотиков. Это лактулоза, волокноподобные олигосахариды, пектин, отруби, метилцеллюлоза, некоторые микроводоросли(хлорелла, спирулина), витамины и их производные(пантотеновая кислота).

 

ФП содержат высокие дозы биологически активных компонентов, к которым относятся:

 

молочнокислые бактерии и пробиотики;

витамины;

олигосахариды;

эйкосапентаноиковая кислота;

пищевые волокна;

биофлавоноиды;

антиоксиданты;

полиненасыщенные жирные кислоты;

биологически значимые элементы (часто неправильно называемые минералами);

незаменимые аминокислоты;

пептиды;

белки;

холины;

гликозиды.

 

Лидером в разработках продуктов функционального питания является Япония. Один из первых проектов по созданию этих продуктов был начат в Японии еще в 1984 году. Япония - единственная страна, которая в законодательном порядке определила функциональные продукты питания, и японский рынок функциональных продуктов питания сейчас один из самых передовых в мире. Поэтому достижения Японии часто берутся за основу в Европе и США. Японское правительство установило систему сертификации функциональных продуктов питания в 1991 г. Новая система была направлена на то, чтобы помочь продвигать производство продуктов питания, нацеленных на решение серьезных проблем со здоровьем. Японское правительство признает функциональное питание как альтернативу медикаментозной терапии и определяет его как Food for Specific Health Use (FOSHU).


Закон об улучшении питания в Японии включает в себя пять категорий «Продуктов питания специального диетического использования»: сухое молоко для беременных и кормящих женщин; сухое молоко по особому рецепту для младенцев; продукты питания для людей пожилого возраста, которым трудно пережевывать и глотать; единичные продукты питания для больных (которые включают в себя продукты с натрием, калориями, протеином, лактозой и противоаллергические) и группы продуктов для диет с низким содержанием натрия, для диабетиков, для лиц с болезнями печени и старческой тучностью; продукты питания для специального использования для оздоровления, или FOSHU.

 

 

В отличие от просто полезных продуктов, действие ФП направленно. Т.е. добавив/убрав какой-то компонент, мы точно знаем,на что именно будет влиять продукт и каким образом. В одной порции продукта должно содержаться не менее 15% суточной нормы заявленного полезного вещества.

 

Понятие о функциональной пище (functional food) появилось в 80-е годы XX века. Впервые об этом заговорили громко и всерьез в Японии. Потом идея нашла распространение в Америке и Европе. В странах Евросоюза около 25% рынка составляют функциональные продукты. В России этот сегмент пока меньше, но их количество растет.

 

Здоровье человека во многом зависит от бифидо- и лактобактерий ЖКТ. Биомасса микробов, заселяющих кишечник, составляет 3,5% от общей массы тела.

 

Так же функциональными свойствами обладают и белки молока. По содержанию незаменимых аминокислот и перевариваемости протеазами в ЖКТ(перевариваемость казеина и сывороточных белков составляет 96-98%, ЧУБ(показатель чистой утилизации белка) 65-82%) белки молока относятся к белкам бысокой биологической ценности. Вместе с тем, пищевая ценность казеина несколько ограничена дефицитом серосодержащей аминокислоты цистина(аминокислотный скор метионина в сумме с цистином немного ниже 100%). Однако в сывороточных белках баланс дефицитных серосодержащих и других незаменимых аминокислот лучше, чем в казеине, следовательно и выше их пищевая ценность. Поэтому дабавление молочных белков в виде белковых концентратов к растительным белкам, содержащим недостаточное количество лизина и триптофана, улучшает их аминокислотный состав.

 

Белки молока обладают рядом важных функциональных свойств, позволяющих использовать их концентраты в качестве ценных компонентов разнообразных комбинированных пищевых продуктов. К ним следует отнести их высокую водосвязывающую способность, вязкость, гелеобразование, пенообразование, эмульгирование и др.

 

К функциональным молочным белкам относятся кислотный казеин, натриевые, калиевые, цитратные казеинаты, копреципитаты, сывороточно-белковые концентраты. Все они широко используются в мясо-молочной, хлебопекарной и других отраслях пищевой промышленности в качестве белковых добавок и стабилизаторов структуры(плавленые сыры, сметана, йогурт, детские молочные продукты, пудинги, кремы, хлеб, макароны и мясные изделия). Это позволяет повысить качество и биологическую ценность традиционных продуктов.

 

Лактулоза - продукт переработки молочного сахара, получается заменой глюкозного остатка лактозы на фруктозный. Превращение молочного сахара в лактулозу для физиологии питания имеет решающее значение: у большинства людей лактоза всасывается в кровь из тонкой кишки, не достигая толстой, а лактулоза в неизменном виде достигает толстой кишки, где стимулирует рост сахаролитической микрофлоры, оказывая благотворное влияние на бактериальный состав и микроэкологию толстой кишки. Лактулоза в составе любого продукта проникает в места обитания нормофлоры и стимулирует качественный рост.

 

Как пищевая добавка биологически активного действия, лактулоза используется для детского, диетического, лечебного, профилактического и функционального питания.

 

Годовой объем потребности лактулозы для внутреннего российского рынка для заменителей женского молока составляет 7-10 тыс. тонн, для функционального питания 2,3 тыс.т. Для поддержания нормальной кишечной микрофлоры, каждый человек должен потреблять 3-5г лактозы в день.

 

Во всем мире биопродуктами называют обладающие высокой биологической ценностью продукты, изготовленные из натурального сырья и прошедшие минимальную технологическую обработку. В России сначала так называли молочные продукты, обогащенные бифидобактериями(биокефир, биойогурт, биоряженка, биопростокваша, биосметана...), при этом степень экологичности сырья и объем технологической обработки не учитывались. Потом понятие расширилось, и стало включать в себя продукты с добавлением витаминов, кальция или йода. Одновременно с биопродуктами появилось более точное понятие бифидопродуктов(бифипродуктов). К середине 90-х это бифидок, позже появились бифилайф, бифилюкс, бифипин, бифитон.

В России производство бифидопродуктов началось в 1992г. Сейчас бифидопродукты выпускают более чем в 150 городах.

 

  1. Кто является основателем органического сельского хозяйства?

 

§ Эва Бальфур

§ Альберт Говард

§ Мокихи Окада

 

2. В каком году появился первый отличительный знак органического сельского хозяйства Demeter?

 

  • 1940
  • 1933
  • 1924

 

  1. ГМО-это:

 

  • Искусственно созданный новый вид со всеми нужными генами
  • Продукт искусственного отбора
  • Случайный мутагенез

 

 

  1. Какова роль бактерии Agrobacterium tumefaciens?

 

§ Поражает растения и плоды

§ Встраивает участки своей ДНК в растения

§ Живет в симбиозе с растением

 

  1. Как называется молекула ДНК бактерий?

 

§ Нуклеоид

§ Плазмида

§ Ядро

 

  1. Достоинством органического сельского хозяйства является:

 

§ Снижение стоимости сырья

§ Развитие сельских районов, улучшает состояние окружающей среде

§ Расширение ассортимента продукции

 

  1. Какими веществами обогащают функциональные продукты питания?

 

§ Органическими кислотами

§ Вкусовыми добавками

§ Витаминами, аминокислотами, пищевыми волокнами

 

 

  1. Родиной термина «Функциональное питание» является?

 

§ Япония

§ Франция

§ Россия

 

  1. Генномодифицированные продукты:

 

  • Опасны
  • Безопасны
  • Вопрос находится в стадии разработки и требует дальнейших исследований

 

 

  1. Какова роль фермента рестриктазы?

 

§ Разделение молекулы ДНК на отдельные кусочки

§ Перенос гена

§ Лизис клетки

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: