Гендік модификацияланған ағза

Гендік модификацияланған ағза (ГМА), Генетикалық түрлендірілген ағза (ГТА) () – гендік инженерия әдістерінің көмегімен жасанды түрде генотипі өзгертілген тірі ағза. “Cалауатты өмір салтын қалыптастыру орталығы” Бұл анықтама өсімдік, жануар және микроағзаларға қолданыла алады. Генетикалық өзгерістер ғылыми және шаруашылық мақсатта жасалады.
Генетикалық модификациялаудың негізгі түріне трансгенді ағзалар үшін трансгендердің қолданылуы. Ауыл шаруашылығы мен азық-түлік өнеркәсібінде ГМА ретінде геномына бір немесе бірнеше трансгендердің енгізілген организмдер жатады.

Генетикалық модификацияға жаңа гендерді енгізу немесе эндогенді гендерді жақсарту, өзгерту немесе генді жою кіруі мүмкін. Кейбір генетикалық модификацияларда гендер бір түрдің ішінде, түрлер арасында (трансгенді организмдерді құру), тіпті патшалықтар арасында беріледі. Генетикалық модификацияланған организмді құру көпсатылы процесс болып табылады. Гендік инженерлер хост организмге енгізгісі келетін генді бөліп алып, оны промотор және терминатор аймағын және жиі таңдалатын маркерді қамтитын басқа генетикалық элементтермен біріктіруі керек. Генді жеткізу үшін бөлінген генді хост геномына енгізу үшін бірнеше әдістер бар. CRISPR сияқты геномды редакциялау әдістерін пайдалану арқылы ГМО өндіру әлдеқайда қарапайым болды. Герберт Бойер және Стэнли Коэн 1973 жылы алғаш рет антибиотикке канамицинге төзімді бактерияны генетикалық модификациялаған организмді жасады. Алғашқы генетикалық модификацияланған жануарды, тышқанды, 1974 жылы Рудольф Яениш жасады, ал алғашқы өсімдік 1983 жылы жасалды. 1994 жылы Flavr Savr қызанағы шығарылды, бұл коммерцияланған алғашқы генетикалық модификацияланған азық-түлік болды. Коммерцияланған алғашқы генетикалық модификацияланған жануар GloFish (2003) болды және азық-түлік үшін мақұлданған алғашқы генетикалық модификацияланған жануар 2015 жылы AquAdvantage лососьі болды.

Бактерияларды модификациялау ең оңай және олар зерттеу, азық-түлік өндіру, өнеркәсіптік ақуызды тазарту (соның ішінде дәрілер), ауыл шаруашылығы және өнер үшін пайдаланылды. Оларды экологиялық мақсаттарда немесе дәрі ретінде пайдалану мүмкіндігі бар. Саңырауқұлақтар да осындай мақсаттармен модификацияланды. Вирустар генетикалық ақпаратты басқа организмдерге енгізу үшін векторлар ретінде маңызды рөл атқарады. Бұл қолдану адам гендік терапиясына ерекше қатысты. Вирулентті гендерді вирустардан алып тастап, вакциналарды жасау ұсыныстары бар. Ғылыми зерттеулер үшін өсімдіктер модификацияланған, өсімдіктерде жаңа түстер жасау, вакциналар жеткізу және жақсартылған дақылдарды жасау үшін. Генетикалық модификацияланған дақылдар қоғамдық тұрғыдан ең даулы ГМО болып табылады, дегенмен адам денсаулығы мен қоршаған ортаға ең көп пайда әкеледі. Жануарларды модификациялау әдетте әлдеқайда қиын және олардың көпшілігі әлі де зерттеу сатысында. Сүтқоректілер адам үшін ең жақсы модельдік организмдер. Мал шаруашылығы өсу қарқыны, ет сапасы, сүт құрамы, ауруларға төзімділік және өміршеңдік сияқты экономикалық маңызды қасиеттерді жақсарту мақсатында модификацияланған. Генетикалық модификацияланған балықтар ғылыми зерттеулер үшін, үй жануарлары ретінде және азық-түлік көзі ретінде пайдаланылады. Генетикалық инженерия масаларды бақылау әдісі ретінде ұсынылды, бұл көптеген өлімге әкелетін аурулардың векторы. Адамның гендік терапиясы әлі де салыстырмалы түрде жаңа болғанымен, ол ауыр біріктірілген иммун тапшылығы және Лебердің туа біткен амаврозы сияқты генетикалық бұзылыстарды емдеу үшін қолданылды.

ГМО-ны, әсіресе олардың коммерциялануын дамытуға қатысты көптеген қарсылықтар айтылды. Олардың көпшілігі ГМ дақылдары мен олардан алынған тағамның қауіпсіздігіне және оларды өсірудің қоршаған ортаға әсеріне қатысты. Басқа мәселелер реттеуші органдардың объективтілігі мен қаталдығы, генетикалық модификацияланбаған азық-түлікпен ластану, азық-түлікпен қамтамасыз етуді бақылау, патенттеу және интеллектуалдық меншік құқықтарын пайдалану болып табылады. Қазіргі уақытта қол жетімді ГМ дақылдарынан алынған тағамның адам денсаулығына қауіпі дәстүрлі тағамнан үлкен емес деген ғылыми консенсус болғанымен, ГМ тағамның қауіпсіздігі сыншылар арасында басты мәселе болып табылады. Негізгі экологиялық мәселелер ген ағыны, нысанаға жатпайтын организмдерге әсері және қашу болып табылады. Елдер осы мәселелерді шешу үшін реттеуші шараларды қабылдады. Елдер арасында ГМО шығаруды реттеуде айырмашылықтар бар, ең айқын айырмашылықтар АҚШ пен Еуропа арасында. Реттеушілер үшін негізгі мәселелерге ГМ тағамдарды таңбалау керек пе және генді өңдеген организмдердің мәртебесі кіреді.

 Анықтама 
Генетикалық модификацияланған организмнің (ГМО) анықтамасы нақты емес және елдер, халықаралық ұйымдар және басқа қауымдастықтар арасында кеңінен ерекшеленеді. Ең кең мағынада, ГМО-ның анықтамасы гендері өзгертілген кез келген нәрсені қамтуы мүмкін, оның ішінде табиғатпен. Аз кең көзқараспен алғанда, ол адам гендерін өзгерткен барлық организмдерді қамтуы мүмкін, оған барлық дақылдар мен мал шаруашылығы кіреді. 1993 жылы Encyclopedia Britannica гендік инженерияны "кең ауқымды әдістердің кез келгені... олардың ішінде жасанды ұрықтандыру, in vitro ұрықтандыру (мысалы, 'пробиркадағы' балалар), сперма банкі, клондау және гендерді манипуляциялау." деп анықтады. Еуропалық Одақ (ЕО) ерте шолуларда осындай кең анықтаманы қосты, нақты ГМО-лар "сұрыптау және жасанды сұрыптаудың басқа құралдары" арқылы өндірілгенін атап өтті.Staff Economic Impacts of Genetically Modified Crops on the Agri-Food Sector; p. 42 Glossary – Term and Definitions  The European Commission Directorate-General for Agriculture, "Genetic engineering: The manipulation of an organism's genetic endowment by introducing or eliminating specific genes through modern molecular biology techniques. A broad definition of genetic engineering also includes selective breeding and other means of artificial selection", Retrieved 5 November 2012 Бұл анықтамалар ғылыми және ауылшаруашылық қауымдастықтардың қысымы, сондай-ақ ғылымдағы жетістіктер нәтижесінде бірқатар ерекшеліктермен тез түзетілді. ЕО анықтамасы кейінірек дәстүрлі селекцияны, in vitro ұрықтандыруды, полиплоидияны индукциялау, мутациялық селекция және рекомбинантты нуклеин қышқылдары немесе процесс кезінде генетикалық модификацияланған организмді пайдаланбайтын жасушалардың бірігуі әдістерін қоспағанда өзгертілді.

Тағы бір көзқарас - Азық-түлік және ауылшаруашылық ұйымы, Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымы және Еуропалық комиссия ұсынған анықтама, онда организмдер "және/немесе табиғи рекомбинация арқылы табиғи түрде болмайтын" жолмен өзгертілуі керек деп мәлімдейді. Ғылымдағы жетістіктер, мысалы, горизонталь ген тасымалдаудың салыстырмалы түрде жалпы табиғи құбылыс екенін анықтау, "табиғи түрде болады" деген түсінікті одан әрі түсінбеушілікке әкеліп соқты, бұл қосымша түзетулер мен ерекшеліктерге әкелді. Бұл анықтамаға сәйкес келетін, бірақ әдетте ГМО болып саналмайтын дақылдардың мысалдары бар. Мысалы, тритикале дәнді дақылы 1930 жылы оның геномын өзгерту үшін әртүрлі әдістерді пайдалана отырып зертханада толық әзірленді.

Генетикалық модификацияланған организм (ГМО) организмдердің геномдарын биотехнологиямен тікелей манипуляциялаған кезде сипаттаған кезде ГМО-ға қарағанда дәлірек термин деп санауға болады. Биоқауіпсіздік жөніндегі Картахена хаттамасы 2000 жылы тірі модификацияланған организм (ТМО) синонимін қолданды және оны "заманауи биотехнологияны қолдану арқылы алынған генетикалық материалдың жаңа комбинациясына ие кез келген тірі организм" деп анықтады.Secretariat of the Convention on Biological Diversity. Montreal: 2000. The Cartagena Protocol on Biosafety to the Convention on Biological Diversity. Заманауи биотехнология одан әрі былайша анықталады: "In vitro нуклеин қышқылының әдістері, соның ішінде рекомбинантты ДНҚ (ДНҚ) және нуклеин қышқылын жасушаларға немесе органеллаларға тікелей енгізу немесе таксономиялық отбасының шегінен тыс жасушалардың бірігуі."

Бастапқыда, ГМО термині генетикалық модификацияланған организмдерді сипаттау үшін ғалымдар арасында жиі қолданылмаған, тек ГМО термині танымал БАҚ-та кең таралғаннан кейін ғана қолданыла бастады. АҚШ Ауыл шаруашылығы департаменті (USDA) ГМО-ларды генетикалық инженерия немесе дәстүрлі әдістер арқылы тұқым қуалайтын өзгерістер енгізілген өсімдіктер немесе жануарлар деп санайды, ал ГМО молекулалық биологияны, әсіресе рекомбинантты ДНҚ әдістерін, мысалы, трансгенезді қолдану арқылы гендер енгізілген, жойылған немесе қайта реттелген организмдерге арнайы қатысты.

Анықтамалар өнімнен гөрі процеске көбірек назар аударады, демек, генотиптері мен фенотиптері өте ұқсас ГМО және ГМО емес болуы мүмкін. Бұл ғалымдарды оны ғылыми тұрғыдан мағынасыз категория деп атауға мәжбүр етті, бұл барлық түрлі ГМО-ларды ортақ анықтама бойынша топтастыру мүмкін емес екенін айтты. Бұл сондай-ақ ГМО-ларды тыйым салуға тырысатын органикалық азық-түлік мекемелері мен топтары үшін мәселелер туғызды. Сондай-ақ жаңа процестер әзірленген сайын проблемалар туындайды. Қазіргі анықтамалар геномды редакциялау танымал бола бастағанға дейін пайда болды және олардың ГМО болып табылатыны туралы кейбір түсініксіздіктер бар. ЕО оларды ГМО ретінде бағалады "мутагенез арқылы алынған организмдерді" қамтитын ГМО анықтамасын өзгертіп, бірақ оларды "ұзақ қауіпсіздік рекорды" және "әртүрлі қолданбаларда дәстүрлі түрде қолданылғандықтан" реттеуден шығарды. Керісінше, USDA гендік өңделген организмдер ГМО болып табылмайтыны туралы шешім шығарды.

Әртүрлі "ГМО жоқ" немесе "ГМО-сыз" азық-түлік маркетингіндегі таңбалау схемаларына қатысты одан да үлкен сәйкессіздік пен түсінбеушілік бар, онда генетикалық модификациялануы мүмкін емес (және сондықтан анықтама бойынша генетикалық өзгертілмейтін) органикалық заттар мен генетикалық материалдарды қамтымайтын су немесе тұз сияқты өнімдер де таңбалануда "сау" әсер қалдырады.

 Өндіріс 
Генетикалық модификацияланған организмді (ГМО) жасау көпсатылы процесс болып табылады. Гендік инженерлер хост организмге енгізгісі келетін генді бөліп алуы керек. Бұл ген жасушадан немесе жасанды түрде синтезделген болуы мүмкін. Таңдалған ген немесе донор организмінің геномы жақсы зерттелген болса, ол қазірдің өзінде генетикалық кітапханадан қолжетімді болуы мүмкін. Ген содан кейін басқа генетикалық элементтермен, соның ішінде промотор және терминатор аймағы және таңдалатын маркермен біріктіріледі. 

ДНҚ-ны хост геномына кірістіру үшін бірқатар әдістер бар. Бактерияларды шетелдік ДНҚ-ны қабылдауға, әдетте, жылулық соққы немесе электропорация арқылы шақыруға болады. ДНҚ әдетте жануарлар жасушаларына микроинъекция арқылы енгізіледі, онда ол жасушаның ядролық қабықшасынан тікелей ядроға енгізілуі немесе вирус векторлары арқылы енгізілуі мүмкін. Өсімдіктерде ДНҚ көбінесе Agrobacterium-медиаторланған рекомбинация арқылы енгізіледі, биолистика немесе электропорация.

Тек бір жасуша генетикалық материалмен трансформацияланғандықтан, организм сол бір жасушадан регенерациялануы керек. Өсімдіктерде бұл ұлпа мәдениеті арқылы жүзеге асырылады. Жануарларда енгізілген ДНҚ-ның эмбриондық діңгекті жасушаларда болуын қамтамасыз ету қажет. ПТР, Саутерн гибридизация және ДНҚ секвенциясы пайдаланып, организмде жаңа геннің бар-жоғын растау үшін одан әрі тестілеу жүргізіледі.

Дәстүрлі түрде жаңа генетикалық материал хост геномына кездейсоқ кірістірілді. Генді нысанаға алу техникасы жасушаның табиғи гомологиялық рекомбинация жөндеу жүйелерін пайдаланып, кірістіруді нақты орындарға бағыттайтын екі тізбекті үзінділер жасайды. Геномды редакциялау арнайы нүктелерде үзілістер жасайтын жасанды нуклеазаларды пайдаланады. Жасанды нуклеазалардың төрт отбасы бар: мегануклеазалар, цинк саусақ нуклеазалар, транскрипция белсендіргішін ұнатады нуклеазалар (TALENs), және кластерленген реттелген қысқа палиндромдық қайталау (CRISPR) жүйелері.

 Дереккөздер 

 Сыртқы сілтемелер 
http://qamshy.kz/?p=19272

Санат:Биотехнология
Санат:Генетика

nl:Cisgenese