Кейс 'Биотехнология'

Тема: Биотехнология

Задача: подробнее изучить сущность биотехнологических производств и их влияние на экологию

«Модифицированный друг»

Один из сортов трансгенного картофеля «Ньюлиф», полученного компанией «Генетик», был закуплен для производства крахмала компанией «ММ». Полученный модифицированный крахмал был продан затем молочному комбинату «Белая крынка» для использования его в производстве новых йогуртов, однако в накладной умалчивалось о происхождении исходного материала.

Молочный комбинат в этот момент готовился к выпуску по современной технологии новой серии йогуртов «Летняя сказка». День презентации был уже назначен. Ожидалось, что в этот день комбинат посетят городские чиновники во главе с губернатором А.А.Сергиенко, иностранные гости и простые горожане, что будет способствовать формированию имиджа предприятия и продвижению новой продукции предприятия на внутреннем и внешних рынках, а также привлечению иностранных инвестиций. Поэтому проведение презентации являлось очень важным событием для предприятия.

За неделю до презентации один из рабочих комбината «Белая крынка» Уваров Константин Николаевич предложил своему директору провести экспертизу йогурта «Летняя сказка», чтобы представить сертификат качества новой продукции. Так как у Уварова были личные связи с сотрудниками института питания РАМедН (там работали два его друга детства), он пообещал проведение оценки в наикратчайшие сроки. Директор с трепетом ждал результатов анализа. Конечно, как любому предпринимателю, ему не чужды были слова опасение, риск, сомнение, однако здесь он был уверен на 90% в успехе предстоящей кампании. Каково же было его удивление, когда он прочитал в заключении о качестве йогурта «Летняя сказка» о том, что в этом йогурте обнаружен генетически модифицированный крахмал (генетически модифицированный компонент составлял 1,1%).

Директор был хорошо осведомлен о современных достижениях генной инженерии, проблемах биобезопасности и имеющейся законодательной базе в данной области, но также он прекрасно понимал, что такие результаты анализа его новой продукции могут негативно повлиять на дальнейшее продвижение не только этого продукта, но и всей продукции предприятия, так как ученые до сих еще не пришли к единому мнению относительно влияния генетически модифицированных компонентов на организм человека, общественное мнение явно склоняется не в пользу их использования в продуктах питания.

Рабочий Уваров, несмотря на свои добрые отношения с учеными из Института питания, был некомпетентен в данном вопросе и искренне удивлялся озабоченности своего шефа. Заметив это, директор принял окончательное решение: он попросил сотрудников института питания через Константина Николаевича о сохранении конфиденциальности (оба сотрудника, будучи нравственными людьми, негативно отнеслись к такого рода просьбе, но из-за уважения к другу согласились), а что касается этикеток, то решил ничего не менять в описании состава йогуртов серии «Летняя сказка» и оставить все на прежних местах.

Вопросы к кейсу:

1. Какие проблемы просматриваются в данной ситуации?
2. Что является центральной проблемой данного кейса?
3. Какие рациональные методы вы можете предложить по решению данной проблемы?

Кейс 1

Применение микроорганизмов, как способа переработки различных химических соединений и их смесей в разные виды продукции, известно с древности. Так дрожжевые грибки использовали в изготовлении хлеба, молочнокислые бактерии – для получения творога, сметаны и других молочнокислых продуктов и т. д. Однако, с современных позиций, получение хлеба, этилового спирта за счет спиртового брожения, уксуса, вина, молочнокислой продукции к биотехнологическим производствам не относят - эту продукцию получают на предприятиях пищевой промышленности. Современный термин «биотехнология» появился в 70 – х гг. XX в. Он основан на успехах генетики, а именно – генетической, или генной, инженерии. Генная инженерия – раздел молекулярной генетики, целенаправленно разрабатывающий создание жизненных форм новых комбинаций генетического материала, который способен размножаться в клетке – хозяина и синтезировать необходимые человеку продукты обмена веществ в форме различных химических соединений. (термин записываем в тетрадях) Принцип генной инженерии состоит в том, что первоначально выделяют рестриктазы – особые ферменты (биокатализаторы белковой природы), которые рассекают молекулу ДНК на строго определенные фрагменты. А затем эти фрагменты «сшиваются» с помощью других ферментов – ДНК лигаз, в результате чего возникает рекомбинативная ДНК, которая выделяется из исходной системы и внедряется в клетку, называемую клетка – хозяин. В этих клетках рекомбинированная молекула ДНК размножается, на ней синтезируется информационная РНК, а на последней – молекулы белка, которые являются целевым продуктом для конкретного производства.

Биотехнологические производственные комплексы в настоящее время находят все большее распространение, так как позволяют получать продукцию, которую нельзя получить другими методами. Но эти предприятия являются потенциально опасными. Особенно это относится к тем производствам, которые основаны на использовании генной (генетической) инженерии. Процессы, осуществляемые в генной инженерии, непредсказуемы, в их результате возможно получение продуктов, оказывающих на биосферу крайне негативное воздействие, которое может носить необратимый характер.

Кейс 2

Последние два десятилетия характеризуются выдающимися достижениями биотехнологий, в частности по конструированию трансгенных растений. Как и всякое новое достижение человечества, трансгенные растения привносят в нашу жизнь, как пользу, так и определенные опасения возможных негативных последствий для окружающей среды и здоровья человека.

Преимущества трансгенных растений:

• Устойчивость к пестицидам, инсектицидам, вредителям, болезням – обеспечивает снижение потерь сельхозпродукции при выращивании, хранении и улучшении качества.
• Создаются продукты с улучшенной или измененной пищевой ценностью, устойчивые к воздействию климатических факторов, имеющие улучшенные вкусовые качества.

Опасения ученых:

• Наличие во многих генетически модифицированных продуктах (ГМП) генов устойчивости к антибиотикам. Считают, что эти гены могут передаваться в желудке человека эндогенной флоре, в том числе и патогенной, в результате чего она приобретает устойчивость к данному антибиотику. В настоящее время разрабатываются новые подходы, которые исключают применение маркерных генов устойчивости к антибиотикам на другие, безопасные для человека.
• Возможность проявления у потребителей аллергических реакций, которые могут проявляться в виде сенной лихорадки, бронхиальной астмы, крапивницы и др. В настоящее время проводится предварительное выявление аллергических свойств организма — источника гена.
• Источники генов часто являются микроорганизмами, а сам процесс осуществляется посредством патогенных бактерий, особенно агробактерий.
• Сообщения о неблагоприятном воздействии трансгенных растений, содержащих ген инсектицидности от бацилл, на пищеварение животных, подавление иммунитета и другие расстройства.
• ГМП недавно начали использовать в пищу, поэтому еще мало фактов об отдаленных последствиях потребления ГМП на здоровье детей, которое может проявиться через несколько лет.
• Известный ученый сэр Пол Нерс считает, что "дефекты" ДНК могут стать одной из причин дискриминации общества, так как примерно через 20 лет появится возможность выяснить полный набор генов у каждого новорожденного. Это, конечно, «+», так как люди будут вести более здоровый образ жизни, но и « -«: при поступлении на работу предпочтительны будут люди без дефектов. В случае расшифровке генома в частном порядке, т. е. теми, кто может финансово это себе позволить, возникнет генетически низший класс.

В настоящее время изучением и испытанием генетически модифицированных (ГМ) растений занимаются сотни коммерческих фирм во всем мире с совокупным доходом более 100 млрд, долларов в год.

Одной из ведущих мировых компаний является компания «Монсанто» (США), образованная в 1901 году. С начала 80-х годов ученые компании работают над получением трансгенных растений (первые трансгенные растения были созданы в США, Германии и Бельгии в 1983 году). Одним из новых растений компании «Монсанто» является картофель «Нъюлиф», который не повреждается колорадским жуком. Трансгенный картофель разрешен для выращивания и применения в пищу в США, Канаде, Мексике, Японии, Румынии. Два сорта картофеля «Нъюлиф» проходят испытания в России для получения разрешения на выращивание в соответствии с требованиями российских законов.

Все пищевые продукты, впервые разрабатываемые и внедряемые в производство, а также впервые ввозимые на территорию России, подлежат государственной регистрации, ключевым этапом которой для ГМП является проведение комплексной санитарно-эпидемиологической экспертизы. Безопасность ГМП, поступающих на российский рынок, обеспечивают 4 научных центра: институт питания и институт вакцин и сывороток РАМедН, научный центр «Биоинженерия» РАН и Московский государственный институт прикладной биотехнологии. Контроль за пищевыми продуктами, поступившими на прилавки магазинов, осуществляет Госсанэпиднадзор.

Кейс 3

Агробактерии - почвенные бактерии, природные генные инженеры. Умеют встраивать свои гены в геном двудольных растений. Ученые "обманывают" бактерию, заменяя часть ее генов на те, которые хотят ввести в растение.

Бактерии широко распространены в природе и вырабатывают кристаллы белкового токсина против насекомых.

Маркерный (селективный) ген - ген, благодаря которому отбирают трансформированные экспланты.

Трансгенные (генетически модифицированные) растения — растения с измененной наследственностью, вызванной включением в них геном чужеродных генов из любых организмов с помощью генно-инженерных методов.

Трансгенез (трансгеноз) - это целенаправленный перенос генов от одних организмов к другим. При конструировании трансгенных растений посредниками являются микроорганизмы, а также они могут быть, наряду с растениями и животными, донорами "полезных" генов.

Эксплант - кусочек ткани растения, культивируемого в стерильных условиях для последующей регенерации.

Биотехнологические - производство продукции, основу получения которой составляют процессы, реализуемые различными микроорганизмами.

Генная инженерия – раздел молекулярной генетики, целенаправленно разрабатывающий создание жизненных форм новых комбинаций генетического материала, который способен размножаться в клетке – хозяина и синтезировать необходимые человеку продукты обмена веществ в форме различных химических соединений.

Клонирование генов - процесс получения новых генов и их размножение.

Добавить комментарий