Содержание
Часть I Введение
Структура клетки......................................................................................3
Регуляция работы генов.........................................................................5
Генная инженерия...................................................................................6
В чем проблема генной инженерии........................................................8
Корпорации, цифры, факты....................................................................9
Часть II Области применения и опасности
Влияние на здоровье, общие характеристики......................................15
Влияние на окружающую среду............................................................ 21
Генетическая инженерия в лесоводстве..............................................28
Генная инженерия на людях и клонирование.....................................31
Рекомбинантный гормон роста (RBGH/BST)........................................36
Подсластитель аспартам (E-951)............................................................38
Часть III Ловкость рук и мошенничество
Эффект “вертушки” и лоббирование....................................................40
Зеленый камуфляж................................................................................45
Биопиратство..........................................................................................54
Часть IV Ситуация в Евросоюзе и СНГ
Европейское законодательство и ГМ-культуры....................................59
ГМО в России, Грузии и на Украине.......................................................65
Часть V Международные соглашения
Протокол по биобезопасности................................................................74
Соглашение об использовании права на интеллектуальную
собственность в сфере торговли...........................................................81
О королях и капусте
Популярно о генной инженерии
Эта книга написана не генетиками, а профессиональными журналистами, одновременно являющимися активистами зеленого движения.
Мы более трех лет собираем и публикуем информацию по генетически модифицированным организмам и вопросам, связанным с их распространением. К сожалению, эти проблемы ускользнули из поля зрения многих людей. Между тем, генетически модифицированная пища уже продается в наших магазинах, в разных странах уже ведутся разработки в области трансгенного лесоводства, делаются попытки клонирования животных и человека.
Задача, которую мы ставили перед собой, работая над книгой – собрать и опубликовать до настоящего времени мало известную информацию по проблеме, актуальность которой для общества очевидна.
Эта книга адресована, прежде всего, тем, кто намерен участвовать в защите прав людей и природы в условиях стремительного развития так называемых “современных биотехнологий”.
В издании дается основная информация о проблемах, связанных с генной инженерией, необходимая для работы с данной темой. Частично это переложение на русский язык брошюры известной европейской экологической сети A SEED “Cabbages and Kings”, частично – информация, собранная нами, а также наиболее яркие публикации центральных российских газет. Материалы, представленные в книге, охватывают широкий круг вопросов, но ни в коей мере не исчерпывают всех проблем, связанных с развитием биотехнологий.
Мы выражаем особую благодарность Алексею Владимировичу Яблокову за моральную и финансовую поддержку нашего проекта.
ЧАСТЬ 1
ВВЕДЕНИЕ
Структура клетки
Клетка – это самая маленькая живая единица, основная структурная и функциональная единица всего живого, будь то растение, или животное, или гриб. Некоторые организмы, такие как: амеба, бактерия, некоторые водоросли и грибы состоят из одной клетки – весь организм заключен в эту одну клетку. Человеческий организм сильно отличается от этих простейших и состоит из примерно 3 000 000 000 000 клеток.
Клетки могут быть различной формы в зависимости от исполняемой функции. Клетки объединяются в ткани, органы, целые структуры (мозг, печень, кости, кожу, листья, фрукты и т.д.).
В организме клетки связаны друг с другом для выполнения различных функций и задач: одни синтезируют ферменты, другие накапливают сахар или жир, составляют скелет или отвечают за связь (например, нервные клетки), на каких-то клетках лежит ответственность за защиту организма (белые кровяные тельца или стрекательные клетки медузы и растений).
Чтобы быть полноценной частичкой целого организма, большинство клеток обладают одинаковой наследственной информацией, сходными ресурсами и сходным внутриклеточным аппаратом.
Клетка высших организмов (растений или животных) состоит из следующих частей:
- Клеточная мембрана, которая охватывает всю клетку. (Для прочности у растительных клеток есть еще дополнительная стенка из целлюлозы, придающая устойчивость.)
- Цитоплазма - внутренняя среда клетки (за пределами ядра).
- Большое количество органелл. Это функциональные компоненты, напоминающие необходимые для пищеварения, накопления и выделения органы.
- Ядро - командный центр клетки. Ядро содержит всю жизненно важную информацию, которая необходима клетке или целому организму, чтобы нормально функционировать, развиваться и воспроизводиться. Эта информация хранится в форме набора генов в хромосомах, которые находятся внутри ядра.
Белки
Белки – это основной строительный материал клетки, который синтезируется самой клеткой. Если взглянуть на них поближе, то мы увидим, что состоят белки из аминокислот, особых небольших кирпичиков, которые легко выстраиваются в цепочки.
В процессе синтеза белков из аминокислот получаются линейные структуры, которые затем могут изгибаться и свиваться, образуя более сложные структуры. У разных белков различные функции.
Они могут быть транспортными молекулами (например, переносящий кислород гемоглобин красных кровяных клеток); могут быть антителами, переносчиками информации, ферментами (например, пищеварительными ферментами) или гормонами (гормоны роста или инсулин). Другая группа белков – это структурные белки, которые создают перегородки и способствуют движению, эластичности и способности сокращаться. Мышечные волокна, например, в основном состоят из белков. Таким образом, мы видим, что белки – это важный базовый элемент в строении клеток, они дают им возможность правильно функционировать.
Хромосомы
Хромосома означает “окрашенное тельце”. Хромосомы можно увидеть под простым микроскопом. Они выглядят как пучки узелков и петелек длинных тонких ниток. Хромосомы – это хранилища всей генетической, т.е. наследственной, информации. Информация записана в тонкой нити, которая называется ДНК. Эта аббревиатура расшифровывается как дезоксирибонуклеиновая кислота, особая кислота, которая находится в ядре. Генетическая информация записана в виде кода, примерно как ноты. Чтобы обеспечить информацию защитой, используется двойная нить – знаменитая двойная спираль. Когда клетка делится, она так же копирует всю ДНК и передает ее дочерней клетке. Вся совокупность генетической информации организма называется геном.
Человеческие клетки, например, содержат два набора по 23 хромосомы – один набор, получаемый от матери, другой – от отца. Если растянуть одну цепочку ДНК человеческой клетки, то в длину она составит два метра. Длина ДНК в человеческом организме составляет примерно 60 000 000 000 км. Это все равно, что 8000 раз слетать на Луну и обратно!
Информация, хранящаяся на хромосомах в ДНК, записана в таком виде, что код может быть расшифрован в организме почти всех живущих на Земле существ. И называется этот код универсальный код жизни.
Клетке для шифра требуется всего четыре знака (называемых нуклеотиды) для того, чтобы записать все необходимые инструкции по созданию любого белка. Нуклеотиды – это те единицы, из которых состоит ДНК, их названия обычно сокращают до первой буквы А, Г, Т и Ц. Эти буквы располагаются в слова, которые в свою очередь образуют код определенной аминокислоты, как показано выше. Информация о том, как строится клетка или как она функционирует, вся заключена в один определенный ген. Ген – это определенный сегмент (участок) ДНК с особыми инструкциями о том, как должен в среднем быть синтезирован один определенный белок. Шифрованная цепочка гена составляет обычно около 1000 букв. Гены кодируют, например, инсулин, пищеварительные ферменты, протеины свертываемости крови или пигменты.
Регуляция работы генов
Откуда клетка знает, какой белок производить и в каком количестве?
В начале каждого гена расположен сегмент ДНК, который содержит контролирующие элементы именно этого гена. Этот сегмент называется промотор. Он выполняет функции “сторожевой башни”, поднимая “флаг”, то есть, подавая сигнал контролируемому им гену. Возьмем, например, выработку инсулина (который мы производим, чтобы обеспечить сжигание сахара в крови). Когда в клетке появляется информационная молекула с сообщением “больше инсулина”, вырабатывается молекула-посредник, которая связывается с инсулиновой сторожевой башней. После этого “рычажок” сторожевой башни перемещается и открывает путь считыванию инсулинового гена.
Как информация, содержащаяся в ДНК, превращается в белки в нужное время?
Каждый ген состоит из трех основных компонентов: “сторожевой башни” (промотор), информационного блока и поли-А сигнального элемента.
Если в клетке недостаточно какого-то протеина, то ядру направляется сообщение найти соответствующий ген. Если сторожевая башня признает полученное сообщение, то будет послан сигнал открыть “ворота” информационному блоку. Информация тут же копируется – или считывается (транскрибируется) – в нитевидную молекулу, которая называется РНК. РНК очень похожа на ДНК, только она представляет собой одну цепочку, а не две. После того, как информация была скопирована, к концу молекулы прикрепляется хвост в 200 нуклидов типа А. Этот процесс называется полиаденилированием, а начинает его поли-А сигнал, расположенный в конце гена. Поли-А хвост помогает сохранить информационные РНК в ядре на ограниченное время. После этого копии гена (РНК) выходят из ядра в цитоплазму и связываются с мини-органеллами - рибосомами, выполняющими функцию синтеза белков из аминокислот. Рибосомы считывают код с РНК и связывают аминокислоты в полипептидную цепочку белковой молекулы.