1-ma’ruza: Kirish. Biotexnologiya va bioinjeneriyada bioxavfsizlik haqida tushuncha. Biotexnologiyaning rivojlanishi va uning yutuqlari Reja

8-ma’ruza: Genetika texnologiyasining zamonaviy tendensiyalari
Reja:
1. Muammoning zamonaviy holati.
2. Genetik modifikatsiya qilingan organizmlar va ulardan olinadigan mahsulotlar ustida davlat nazorati boshqaruvi.
3. Rivojlangan davlatlarda genetik oʻzgartirilgan organizmlar boʻyicha biologik havfsizlikni nazorat qilishda davlat boshqaruvi.
Mavzu boʻyicha asosiy tushuncha va iboralar: GMO, bioinjeneriya, bioxavfsizlik, biomuhandislik, trasgenoz, genetik modifikatsiya, genetik xavf.
Ma’ruza mavzusi bayoni
Tabiiy texnologik va boshqa omillar inson va uni oʻrab turgan muhitga doimiy ravishda ta’sir koʻrsatib turadi. Bunday ta’sir foydali yoki zararli boʻlishi mumkin. Fan, jamiyat, davlat, inson va atrof muhitga salbiy ta’sir koʻrsatuvchi omillardan himoya qilishni har tomonlama asoslangan tizimini ishlab chiqishi va undan unumli foydalanmogʻi lozim. Inson, jamiyat va davlat borligi hamda ularning faoliyati har qanday ichki va tashqi ta’sirlardan muhofaza qilinmogʻi kerak. Har qanday jamiyat va davlatni oldida turgan asosiy vazifalardan biri ana shundan iboratdir. Mana shu umumiy holatlardan inson, jamiyat va davlat xavfsizligining asosiy tushunchasi va undan har bir inson, jamiyat va davlat qiziqishlarini tashqi va ichki xavfdan himoya qilish zarurligining asl ma’nosi kelib chiqadi.
Genetik modifikatsiyalangan organizm (GMO) genetik muhandislik usullari yordamida genotipi sun’iy ravishda oʻzgartirilgan organizmdir. Ushbu ta’rifni oʻsimliklar, hayvonlar va mikroorganizmlarga nisbatan qoʻllash mumkin. Jahon sogʻliqni saqlash tashkiloti torroq ta’rif beradi, unga koʻra genetik jihatdan modifikatsiyalangan organizmlar genetik moddasi (DNK) oʻzgartirilgan organizmlar boʻlib, tabiiy rekombinatsiya yoki koʻpayish natijasida tabiatda bunday hosil boʻlishi kuzatilmaydi.
Genetik oʻzgarishlar odatda ilmiy yoki iqtisodiy maqsadlarda amalga oshiriladi. Genetik modifikatsiya tabiiy va sun’iy mutatsiya jarayoniga xos boʻlgan tasodifiy, organizm genotipining maqsadli oʻzgarishi bilan tavsiflanadi.
Hozirgi vaqtda genetik modifikatsiyaning asosiy turi transgen organizmlarni yaratish uchun transgenlardan foydalanish hisoblanadi.
GMO rivojlanishiga, ayniqsa ularni tijoratlashtirishga oid koʻplab e’tirozlar bildirildi. Ularning aksariyati GM ekinlari bilan bogʻliq, shuningdek, ulardan ishlab chiqarilgan mahsulotlar xavfsizmi va ularni etishtirish atrof-muhitga qanday ta’sir qiladi. Boshqa tashvishlantiruvchi narsa - tartibga soluvchi idoralarning ob’ektivligi va qat’iyligi, genetik jihatdan oʻzgartirilmagan oziq-ovqat mahsulotlarining ifloslanishi, oziq-ovqat ta’minoti ustidan nazorat, hayotga patent berish va intellektual mulk huquqlaridan foydalanish. Hozirgi vaqtda GM ekinlaridan olinadigan oziq-ovqat mahsuloti odatdagi oziq-ovqat mahsulotlariga qaraganda inson salomatligi uchun katta xavf tugʻdirmaydi degan ilmiy kelishuv mavjud boʻlsa ham, Xavfsizlikka oʻtish, GM oziq-ovqat xavfsizligi tanqidchilarni tashvishga solmoqda ... Genlarning oqimi, maqsadli boʻlmagan organizmlarga ta’siri va qochish (Oʻsimliklar migratsiyasi) atrof-muhitni tashvishga soladigan asosiy muammolardir. Mamlakatlar ushbu muammolarni hal qilish uchun tartibga solish choralarini koʻrdilar. GDO chiqishini tartibga solishda mamlakatlar oʻrtasida farqlar mavjud, bunda eng sezilarli farqlar AQSh va Evropa oʻrtasida yuzaga keladi. Asosiy me’yoriy savollardan biri GM oziq-ovqat mahsulotlarini etiketlash yoki genetik tahrirlangan organizmlarning holatini belgilashdir.
Qishloq xoʻjaligi va oziq-ovqat sanoatida GMO faqat bitta yoki bir nechta transgenlarni genomiga kiritilishi natijasida oʻzgartirilgan organizmlarni anglatadi.
Genetik jihatdan oʻzgartirilgan organizmni (GMO) tashkil etadigan narsa har doim ham aniq emas va juda xilma-xil boʻlishi mumkin. Keng ma’noda, u genlarni oʻzgartirgan har qanday narsani oʻz ichiga olishi mumkin, shu jumladan tabiiy. Kamroq ma’noda bu atama genlari odamlar tomonidan oʻzgartirilgan har qanday organizmni, shu jumladan barcha ekinlar va chorvachilikni qamrab olishi mumkin. 1993 yilda Britannika Entsiklopediyasi genetik muhandislikni "har qanday texnikaning har qanday turi ... shu jumladan sun’iy urugʻlantirish, ekstrakorporal urugʻlantirish, spermatozoidlar banki, klonlash va genlar bilan ishlash" deb ta’riflagan . Evropa Ittifoqi (EI) shunga oʻxshash keng ta’rifni dastlabki sharhlarga kiritdi, xususan "selektiv naslchilik va sun’iy selektsiyaning boshqa vositalari" orqali ishlab chiqarilgan GDOlarga ishora qilib . Keyinchalik ular rekombinant nuklein kislotalar yoki genetik jihatdan oʻzgartirilgan organizmni ishlatmaydigan an’anaviy naslchilik, ekstrakorporal urugʻlantirish, poliploidiya, mutagenez va hujayra sintezi usullarini istisno qildilar
BMTning Oziq-ovqat va qishloq xoʻjaligi tashkiloti, Jahon sogʻliqni saqlash tashkiloti va Evropa komissiyasi tomonidan berilgan torroq ta’rifda ta’kidlanishicha, organizmlar "juftlashish va yoki tabiiy rekombinatsiya natijasida tabiiy ravishda yuzaga kelmaydigan" tarzda oʻzgartirilishi kerak. Ushbu ta’rifga mos keladigan, ammo odatda GMO deb hisoblanmaydigan ekinlarning namunalari mavjud. Masalan, donli tritikale 30-yillarda uning genomini oʻzgartirish uchun turli xil usullardan foydalangan holda laboratoriyada toʻliq ishlab chiqilgan . Biologik xavfsizlik toʻgʻrisidagi Kartagena protokoli 2000 yilda tirik modifikatsiyalangan organizm uchun sinonimdan foydalangan va uni "zamonaviy biotexnologiya yordamida olingan genetik materialning yangi kombinatsiyasiga ega boʻlgan har qanday tirik organizm" deb ta’riflagan.
Biotexnologiya yordamida toʻgʻridan-toʻgʻri manipulyatsiya qilingan organizmlarning genomlarini tavsiflashda genetik jihatdan yaratilgan organizmni (GEO) GMO ga nisbatan aniqroq atama deb hisoblash mumkin . GMO atamasi dastlab olimlar tomonidan ommaviy axborot vositalarida GDOlardan foydalanish keng tarqalmaguncha genetik jihatdan yaratilgan organizmlarni tavsiflash uchun ishlatilmadi . Amerika Qoʻshma Shtatlari Qishloq xoʻjaligi vazirligi (USDA) GMO genetik muhandislik yoki an’anaviy usullar bilan meros qilib olingan oʻsimliklar yoki hayvonlar deb hisoblaydi, GEO esa molekulyar biologiya yordamida kiritilgan, yoʻq qilingan yoki qayta tashkil etilgan genlarga ega organizmlarni nazarda tutadi. transgenez kabi oʻziga xos rekombinat DNK texnikasi.Ta’riflar mahsulotga emas, balki jarayonga qaratilgan, ya’ni juda oʻxshash genotiplar va fenotiplarga ega boʻlgan GMO va GMO boʻlmagan boʻlishi mumkin . Bu olimlar uni hech qanday ilmiy ma’noga ega boʻlmagan toifa deb atashlariga olib keldi , GMO ning har xil turlarini bitta umumiy ta’rif ostida birlashtirish mumkin emasligini aytdi . Shuningdek, u GDOlarni taqiqlashni istagan organik tashkilotlar va guruhlar uchun muammolarni keltirib chiqardi . Shuningdek, yangi jarayonlar rivojlanib borishi bilan muammolarni keltirib chiqaradi. Amaldagi ta’riflar genomni tahrirlash ommalashganidan oldin paydo boʻldi va ular GMO boʻladimi-yoʻqmi degan ba’zi bir chalkashliklar mavjud. Evropa Ittifoqi ularga GMO haqidagi ta’rifni «mutagenez natijasida olingan organizmlar» deb oʻzgartirishni buyurdi.Tadqiqotda qoʻllash hozirgi vaqtda genetik jihatdan oʻzgartirilgan organizmlar fundamental va amaliy ilmiy tadqiqotlarda keng qoʻllanilmoqda. Genetik jihatdan oʻzgartirilgan organizmlar yordamida ayrim kasalliklarning rivojlanish qonuniyatlari (Altsgeymer kasalligi, saraton) , qarish va yangilanish jarayonlari oʻrganilmoqda, asab tizimining faoliyati oʻrganilmoqda, biologiya va zamonaviy tibbiyotning boshqa bir qator dolzarb muammolari hal qilinmoqda.Tibbiyot va farmatsevtika sanoatida.
Genetik modifikatsiyalangan organizmlar amaliy tibbiyotda 1982 yildan beri qoʻllanila boshlandi. Bu yil genetik jihatdan modifikatsiyalangan bakteriyalar yordamida olingan genetik injener insulin dori sifatida roʻyxatdan oʻtkazildi. Hozirgi vaqtda farmatsevtika sanoati odamning rekombinant oqsillari asosida koʻplab dori-darmonlarni ishlab chiqaradi: bunday oqsillar genetik modifikatsiyalangan mikroorganizmlar yoki genetik jihatdan modifikatsiyalangan hayvon hujayralari liniyalari tomonidan ishlab chiqariladi. Bu holda genetik modifikatsiya qilish hujayraga inson oqsili geni kiritilishi (masalan, insulin geni, interferon geni, beta-follitropin geni). Ushbu texnologiya oqsillarni donor qonidan emas, balki GM organizmlaridan ajratishga imkon beradi, bu esa giyohvand moddalarni yuqtirish xavfini kamaytiradi va ajratilgan oqsillarning tozaligini oshiradi. Xavfli infektsiyalarga qarshi vaksinalar va dorilarning tarkibiy qismlarini ishlab chiqaradigan (vabo , OIV ) genetik jihatdan modifikatsiyalangan oʻsimliklarni yaratish boʻyicha ishlar olib borilmoqda. Genetik modifikatsiyalangan saforadan olingan proinsulin klinik tadqiqotlar bosqichida . Transgen echkilar sutidan oqsilga asoslangan trombozga qarshi dori muvaffaqiyatli sinovdan oʻtkazildi va foydalanish uchun tasdiqlandi .
Tibbiyotning yangi sohasi - gen terapiyasi jadal rivojlanmoqda. U GMO yaratish uchun qoʻllaniladigan printsiplarga asoslanadi, ammo modifikatsiya ob’ekti sifatida odamning somatik hujayralari genomi harakat qiladi. Hozirgi vaqtda gen terapiyasi ba’zi kasalliklarni davolashning asosiy usullaridan biri hisoblanadi. Shunday qilib, 1999 yilda SCID bilan ogʻrigan har toʻrtinchi bola gen terapiyasi bilan davolangan Gen terapiyasi, davolashda ishlatilishidan tashqari, qarish jarayonini sekinlashtirish uchun ham qoʻllanilishi taklif qilingan.
Qishloq xoʻjaligidaAsosiy maqola: Genetik modifikatsiyalangan oziq-ovqat
Genetik muhandislik oʻsimliklarning yangi atrof-muhit sharoiti va zararkunandalariga chidamli, oʻsishi va ta’m sifatlari yaxshi boʻlgan navlarini yaratish uchun ishlatiladi.Yogʻoch tarkibidagi tsellyuloza tarkibidagi va tez oʻsadigan genetik jihatdan oʻzgartirilgan oʻrmon turlari sinovdan oʻtkazilmoqda .
Biroq, ba’zi kompaniyalar oʻzlari sotadigan genetik modifikatsiyalangan urugʻlardan foydalanishga cheklovlar qoʻyadilar va oʻzlari ishlab chiqaradigan urugʻlarni ekishni taqiqlaydilar. Bu shartnomalar, patentlar yoki urugʻlarni litsenziyalash kabi qonuniy cheklovlardan foydalangan holda amalga oshiriladi. Shuningdek, bunday cheklovlar uchun bir vaqtning oʻzida cheklangan texnologiyalar [en] (GURT) texnologiyalari ishlab chiqilgan boʻlib, ular hech qachon tijorat uchun mavjud boʻlgan GM liniyalarida ishlatilmagan . GURT texnologiyalari oʻstirilgan urugʻlarni steril holga keltiradi (V-GURT) yoki oʻzgartirilgan xususiyatni (T-GURT) namoyon qilish uchun maxsus kimyoviy moddalarni talab qiladi. Shuni ta’kidlash kerakki, F1 duragaylari GMO navlari singari har yili urug ‘sotib olishni talab qiladigan qishloq xoʻjaligida keng qoʻllaniladi. Ba’zi oziq-ovqat mahsulotlarida polenni steril holga keltiradigan gen mavjud , masalan, Bacillus amyloliquefaciens bakteriyasidan olingan barnaz geni.
GM oʻsimliklarini etishtirish boshlangan 1996 yildan beri GM ekinlari egallagan maydon 2013 yilda 175 million gektarga oʻsdi (dunyo ekin maydonlarining 11 foizidan koʻprogʻi). Bunday oʻsimliklar 27 mamlakatda, xususan, Qoʻshma Shtatlar, Braziliya, Argentina, Kanada, Hindiston, Xitoyda oʻstiriladi , 2012 yildan boshlab rivojlanayotgan mamlakatlar tomonidan GM navlarini ishlab chiqarish sanoatlashgan mamlakatlarda ishlab chiqarish hajmidan oshib ketdi . 18 million GM fermer xoʻjaliklarining 90 foizdan ortigʻi rivojlanayotgan mamlakatlarning mayda mulkdorlari.2013 yil uchun GM ekinlaridan foydalanishni tartibga soluvchi 36 ta mamlakatda bunday ekinlardan foydalanishga 2833 ta ruxsat berilgan, shundan 1321 tasi odam iste’mol qilish uchun, 918 tasi chorva mollari uchun. Hammasi boʻlib bozorga 27 dona GM ekinlari (336 nav) kiritildi, asosiy ekinlar: soya, makkajoʻxori, paxta, kolza va kartoshka . Amaldagi GM ekinlaridan aksariyat maydonlarni gerbitsidlarga, hasharotlar zararkunandalariga chidamli ekinlar yoki shu xususiyatlarning kombinatsiyasi bilan ekinlar egallaydi .
ChorvachilikdaGenlarni tahrirlash Afrika choʻchqa bezgagiga chidamli choʻchqalar yaratishga muvaffaq boʻldi. Dehqonchilik qilingan hayvonlarda RELA genining DNK kodidagi beshta "harf" ning oʻzgarishi, ehtimol ularning yovvoyi qarindoshlarini himoya qiladigan gen variantini olish imkonini berdi: boʻri va buta choʻchqalari bu kasallikdan .Boshqa yoʻnalishlarUshbu asar lyuminestsent oqsillarning 8 xil rangini ifodalash uchun oʻzgartirilgan bakteriyalar bilan tayyorlangan.Ekologik toza yoqilgʻi ishlab chiqarishga qodir genetik modifikatsiyalangan bakteriyalar rivojlanmoqda .2003 yilda GloFish, estetik maqsadlar uchun yaratilgan birinchi genetik modifikatsiyalangan organizm va shu turdagi birinchi chorva mollari bozorga chiqdi. Genetik muhandislik tufayli taniqli Danio rerio akvarium baliqlari bir nechta yorqin lyuminestsent ranglarga ega boʻldi.2009 yilda "atirgul" GM atirgul navi "koʻk" gullar bilan (aslida ular lilac) sotuvga chiqarildi .Xavfsizlik asosiy maqola: Genetik jihatdan oʻzgartirilgan organizmlarning xavfsizligini oʻrganish Inson populyatsiyasida genetik jihatdan modifikatsiyalangan oziq-ovqat mahsulotlaridan zararli ta’sirlar haqida hech qanday ma’lumot yoʻq .Ilmiy kelishuv mavjud hozirgi vaqtda GM ekinlaridan olinadigan oziq-ovqat mahsuloti odatdagi oziq-ovqat mahsulotlariga qaraganda inson salomatligi uchun katta xavf tugʻdirmaydi , ammo har bir GM mahsuloti uni joriy etishdan oldin har bir holat boʻyicha sinovdan oʻtkazilishi kerak .
1970-yillarning boshlarida paydo boʻlgan rekombinat DNK texnologiyasi (uz: Rekombinat DNK) begona genlarni (genetik jihatdan oʻzgartirilgan organizmlarni) oʻz ichiga olgan organizmlarni olish imkoniyatini ochdi. Bu jamoatchilikda tashvish uygʻotdi va bunday manipulyatsiyalarning xavfsizligi toʻgʻrisida munozarani boshladi.1974 yilda AQShda ushbu masalani oʻrganish uchun molekulyar biologiya sohasidagi etakchi tadqiqotchilar komissiyasi tuzildi. Uchta eng mashhur ilmiy jurnallar (Science, Nature, Proceedings of the National Academy of Academy) "Berg xati" deb nomlangan nashrni nashr etdilar, bu esa olimlarni ushbu sohadagi tajribalardan vaqtincha voz kechishga undaydi .
1975 yilda Asilomar konferentsiyasi boʻlib oʻtdi, unda biologlar GMO yaratish bilan bogʻliq mumkin boʻlgan xatarlarni muhokama qildilar .
1976 yilda Milliy sogʻliqni saqlash institutlari (AQSh) rekombinant DNK bilan ishlashni qat’iy tartibga soladigan qoidalar tizimini ishlab chiqdi. 1980-yillarning boshlarida qoidalar pastga qarab qayta koʻrib chiqildi.1980-yillarning boshlarida AQShda tijorat maqsadlarida foydalanish uchun birinchi GMO liniyalari ishlab chiqarildi. Ushbu yoʻnalishlar NIH (Sogʻliqni saqlash milliy institutlari) va FDA (Oziq-ovqat, dori-darmon va kosmetika ma’muriyati) kabi davlat idoralari tomonidan keng miqyosda tekshirilgan. Ulardan foydalanish xavfsizligi isbotlangandan soʻng, organizmlarning ushbu qatorlari bozor tomonidan tasdiqlandi .Evropa Ittifoqi hududida GMO materiallarini ishlab chiqarish va qayta ishlashni tartibga soluvchi birinchi hujjat 90/219 / EEC "Genetik modifikatsiyalangan mikroorganizmlardan cheklangan foydalanish toʻgʻrisida" direktivasi edi .Jahon sogʻliqni saqlash tashkiloti genetik jihatdan modifikatsiyalangan organizmlardan olinadigan mahsulotlarning xavfsizligi toʻgʻrisida soʻralganda, bunday mahsulotlarning xavfi yoki xavfsizligi toʻgʻrisida umumiy bayonotlar berish mumkin emas, lekin har bir holatda alohida baholash zarurligi, chunki turli xil genetik modifikatsiyalangan organizmlar turli xil genlarni oʻz ichiga oladi. Shuningdek, JSST xalqaro bozorda mavjud boʻlgan GM mahsulotlarining xavfsizligi sinovidan oʻtkazilmoqda va butun mamlakatlar aholisi tomonidan hech qanday ta’sir koʻrsatmasdan iste’mol qilindi va shuning uchun sogʻliq uchun xavf tugʻdirishi mumkin emas deb hisoblaydi .