1. Расскажите о понятии «трансгенное растение».
Ответы
Ответ:Сегодня человек имеет уникальную возможность не только использовать растения, уже придуманные природой, но и придумывать и создавать что-то новое. Речь идет о генетической биотрансформации растений и создании трансгенных растений с уникальными свойствами, устойчивых к различным факторам.
1
Впервые трансгенные растения появились уже очень давно — около 50-ти лет назад, и используются в промышленности около 30-лет.
Для производства трансгенных растениях в этом вопросе человек не придумал ничего нового: он взял механизм переноса генов, который известен в природе, и применил его в лаборатории. Этот природный механизм связан с использованием почвенной бактерии — агробактерии — и ее способностью переносить свои генетические фрагменты в растительную ткань, в растительную клетку. И, более того, встраивать в геном растений.
2
Каким образом это происходит? Обычно агробактерией заражаются исключительно двудольные растения. Например, у какого-то двудольного растения в корневой или у основания корневой системы присутствует небольшая ранка, и агробактерия улавливает те химические вещества, которые выделяет эта ранка, и присоединяется к ней. Затем происходит перенос фрагмента генома агробактерии в растительную клетку, который, в последствии, встраивается в геном растения. И именно этот фрагмент подчиняет себе весь аппарат растительной клетки, начинает синтезировать те белки и пептиды, которые необходимы бактериальной клетке. Таким образом образуется так называемая опухолевая масса. В зависимости от вида агробактерии, эта масса может называться по-разному. Чаще всего у нас на слуху корончатые галлы — они образуются с помощью вида агробактерий Agrobacterium tumefaciens.
3
В лаборатории исследователи решили взять на вооружение этот замечательный механизм и применить его уже со своими целевыми генами. Для этого из генома агробактерии они вырезали те гены, которые отвечают за развитие опухоли, и вместо них вставили те гены, которые они хотят исследовать. Используя все тот же механизм способности агробактерий к переносу генетической информации в генетическую клетку и встраивания, исследователи получают трансгенные растения. Каким образом это происходит в лаборатории? Для начала мы берем небольшой фрагмент от растения, которое в данный момент использует исследователь. Чаще всего это модельные объекты, такие как табак, но в том числе и различные сельскохозяйственные растения: кукуруза, морковь, салаты и многие другие. Мы берем небольшой фрагмент, называемый эксплант, это может быть эксплант листа, эксплант стебля (что в природе не происходит обычно — в природе агробактерии живут в земл), и окунаем этот эксплант в суспензию с агробактериальными клетками, которые содержат в себе интересующий исследователя ген. С помощью естественного механизма эти гены переходят в растительный эксплант. Таким образом полученный эксплант переносится на специальную среду с микроэлементами и гормонами растительного происхождения. На среде происходит формирование каллуса — это недифференцированная активно делящаяся ткань. Можно условно сказать, что это растительные стволовые клетки, из которых впоследствии развивается полноценное трансгенное растение. Это один из механизмов, но он самый популярный, самый ходовой, который на сегодняшний день используется.
4
Таким образом были получены многие трансгенные растения, которые сейчас находятся в массовом производстве. Это трансгенная соя, кукуруза, картофель, трансгенные маслянистые растения, такие как рапс и подсолнух, и многие другие. Странами, ведущими в производстве таких растений, являются США с Канадой и Аргентина с Бразилией. За ними подтягивается Китай и Япония. С рядом растений работает Австралия и некоторые страны ЕС. В России, к сожалению, трансгенные растения не производятся. Но, тем не менее, и трансгенные растения, и производные трансгенных растений активно поставляются в Россию. В огромных количествах: до 70% от всего производственного сырья.
5
Для чего используются трансгенные растения? Конечно, в первую очередь, для того, чтобы сохранить урожай. Трансгенные растения, которые я перечислила, в основном являются устойчивыми или к гербицидам, или к насекомым-вредителям. До 50% всего нетрансгенного картофеля погибает от вредных насекомых, в том числе от колорадского жука. Это значительный удар по экономике и по ценам, поэтому в США и других развивающихся странах мира внедряются и используются генетически модифицированные соя, трансгенный картофель, трансгенная кукуруза. Трансгенные растения, устойчивые к гербицидам, несут в себе ген, взятый у одного из видов бактерий. Этот ген кодирует токсин, который используется для опрыскивания нетрансгенных растений, то есть по сути ничего не меняется. Что мы внешне опрыскиваем нетрансгенные растения, что мы внедрили этот ген, и он действует изнутри.
Объяснение: