» » Трансгенное мясо что это

Трансгенные животные

Молоко трансгенной коровы: Это так естественно! - Популярная

Трансгенное мясо что это

Трансгенное мясо что это

Краткое описание После генетической сосиски станешь импотентом или родишь


салаты простые из печени

Даже без генной инженерии получение большого числа точных копий самых-самых шерстистых, мясистых, удойных, яйценоских и т. д. животных — хороший способ улучшить породу. Например, жил в Техасе бык с незатейливым именем Бык-86 и с могучим природным иммунитетом, в том числе к бруцеллезу, сальмонеллезу и туберкулезу, которые передаются от коров к человеку через плохо прожаренное мясо или недопастеризованное молоко. Его многочисленные потомки наследовали папин иммунитет — иногда (если повезет) и, как правило, не полностью.

Для создания новой породы, полностью сохраняющей признаки прародителя, потребовались бы десятилетия обычной селекционной работы. Такой способ использовали, например, английские коннозаводчики еще в конце XVII века. Арабы, желая сохранить монополию на свою знаменитую породу лошадей, продавали на экспорт только жеребцов. Но хитроумные ференги подводили к чистопородным арабским скакунам сначала своих английских кобыл, потом — их дочерей, потом — внучек, в которых было уже три четверти арабской крови… Так они получили собственную породу практически чистокровных арабских лошадей.

Один бык, даже если он — жемчужина среди быков, с такой задачей не справится. Поэтому ученые из техасского университета A&M решили наклонировать небольшое стадо точных копий Быка-86 и с их помощью вывести новую породу. Первого теленка назвали в честь «папы»: Бык-862. Читать далее

Бифштексы, даже приготовленные на одной и той же сковородке из животных одного и того же стада, могут заметно различаться по вкусу. К сожалению, самих животных к этому времени уже невозможно использовать для селекции. Американская фирма Viagen занимается именно этим — с помощью анализа ДНК определяет качество мяса для самых дорогих ресторанов и сохраняет на племя самых вкусных свиней и коров. У будущего бифштекса отрезают кончик хвоста, вешают на него бирку и замораживают в жидком азоте. Потом гурманы-дегустаторы выбирают самые вкусные из бифштексов, а соответствующие пробирки с бирками оставляют как источник ядер для будущих клонов. Лет через двадцать можно будет получить породы животных с идеальным (и стандартным) мясом.

Но клонирование до сих пор — дело тонкое и дорогостоящее. При таком эксперименте приходится заменять ядрами клеток клонируемого животного ядра нескольких сотен яйцеклеток и вводить их в матки самок с искусственно вызванной (уколами гормонов или спариванием со стерильным самцом) ложной беременностью. Коровам и лошадям вводят по одной-две яйцеклетки, собакам и свиньям — до десяти, в зависимости от обычного числа зародышей при беременности. Из двух-трех сотен «прооперированных» яйцеклеток рождаются живыми и не умирают вскоре после рождения один щенок или жеребенок или пять-семь поросят.

А главное — клонированием при выведении новых пород можно добиться не больше, чем обычной селекцией. Зато с помощью генной инженерии…

Привесы и надои

Первое, что приходит в голову, — а давайте сделаем корову или свинью размером со слона! Или хотя бы с бегемота! На мышах (еще в начале 1980-х) все получилось отлично: мыши с более активным крысиным геном гормона роста вырастали в два раза крупнее своих обычных родственников. Но у кроликов с тем же крысиным геном начиналось что-то вроде акромегалии: челюсти у них разрастались, как у бульдога, лапы становились мощными, а вес и скорость роста не изменялись. Свиньи с человеческим гормоном роста тоже не стали крупнее — зато оказались менее жирными и более мускулистыми, так что в целом эксперимент можно считать удачным. В другом опыте, менее удачном, свиньи быстрее прибавляли в весе — зато болели целой кучей разных болезней.

А вот у рыб идея блестяще себя оправдала. Один из первых, тоже в 1980-х годах, успешный эксперимент провела фирма AquaBounty из штата Массачусетс. В икринки атлантического лосося ввели конструкцию из: промотора гена антифризного белка бельдюги (он дает команду «начать копирование» при любой температуре); освобожденной от лишних последовательностей нуклеотидов ДНК собственного гена гормона роста (за счет этого процесс копирования ДНК на РНК ускоряется и облегчается); и концевой последовательности, снова взятой от гена бельдюжьего антифриза. Получился ген, синтезирующий очень много гормона роста и работающий круглый год, а не только в теплые месяцы, как у большинства рыб. Трансгенные лососи за год выросли в 11 раз (!) крупнее своих обычных родственников. А сейчас в прудах AquaBounty живут и гигантские форели, тиляпии, палтусы и другие рыбы.

Но животные и рыбы, страдающие гигантизмом (или, например, овцы с мышиным геном, повысившим скорость роста шерсти), выгодны для производителей, а не для покупателей. А вот на устойчивых к болезням коровах, курах и других источниках полноценного белка мы могли бы сэкономить: болезни домашних животных обходятся нам с вами в 20% стоимости продуктов!

Генный доктор Айболит

Покупатель платит не только за мясо или яйца, но и за прививки, лекарства, профилактическое скармливание животным лошадиных доз антибиотиков (что совсем не полезно для потребителей), за работу ветеринаров и за потери от падежа и профилактического забоя здоровых животных.

О птичьем гриппе вы, конечно, слышали. Неизвестно, случится ли когда-нибудь пандемия курино-человеческого гриппа-мутанта, которой нам давно угрожают эпидемиологи, но потери птицеводов всего мира от птичьего гриппа — цифра со страшным количеством нулей. Осенью 2005 года ученые из Кембриджского университета и Рослинского института (того самого, где родилась овечка Долли), начали выводить «гриппостойкую» породу кур. Для этого они собираются ввести в ДНК птиц фрагменты ДНК оболочки вируса. Если все пройдет удачно, вирус, наткнувшись на собственную ДНК в оболочке клетки, не сумеет проникнуть в нее.

Потери от мастита (воспаления вымени) у коров только в США составляют более двух миллиардов долларов в год. Включая то, что в четверти случаев болезнь не поддается лечению и животных приходится забивать, и не считая того, что мастит часто протекает в слабовыраженной форме, а от зараженного молока могут заболеть люди. Самая частая причина мастита — золотистый стафилококк. А его близкий родственник, Staphylococcus simulans, продуцирует антибиотик лизостафин, против которого S. aureus бессилен. Весной 2005 года группа ученых из нескольких американских фирм и исследовательских центров под руководством Роберта Уолла опубликовала результаты своих многолетних трудов: им удалось вырастить троих коров, в вымени которых синтезируется лизостафин. Действует он на работу одной из ферментных систем, которая существует только у золотистого стафилококка, так что две другие из главных причин мастита — обычная кишечная палочка и микроб по имени Streptococcus uberis — могут вызвать мастит у лизостафиновых коров. Но эти бактерии намного лучше поддаются лечению антибиотиками, да и на них можно со временем найти подходящий ген.

Устойчивость к заболеваниям — одно из основных направлений работы генных инженеров с сельскохозяйственными животными. Например, все попытки создать вакцину от вируса лейкоза, которым заражены около 20% коров во всем мире, закончились неудачей. Устойчивых к этому вирусу кроликов уже вывели, так что не болеющих лейкозом коров можно ожидать через несколько лет. Ведутся работы по созданию свиней, устойчивых к гриппу, овец, устойчивых к овечьей вертячке, коров, не содержащих опасных для человека прионов, и даже креветок, устойчивых к своим креветочьим болезням. И техасская фирма ViaGen, которая держит их в экспериментальном садке, и морские «фермеры» (а разведение креветок — прибыльный бизнес) ждут только разрешения многочисленных комитетов. Как и все остальные разработчики трансгенных животных и многие фермеры.

Любите ли вы сыр?

Больше всего в коровьем молоке (раз в десять больше, чем в женском) содержится казеинов — сходных по свойствам белков. Для производства сыра важнее всего каппа-казеин, причем лучше всего сыр получается из молока коров с определенными вариантами генов, кодирующих этот белок. Проект «Чеддер» — работы по созданию «сырных» пород коров — английские ученые начали в середине 1990-х.

Для изготовления сыра необходим животный фермент реннин, или химозин, который содержится в сычуге (четвертом отделе желудка) телят, ягнят и других жвачных животных, пока они питаются молоком. Этот фермент в кислой среде (в желудочном соке или в сквашенном молоке) разделяет молоко на творожистую массу, в которой содержится большая часть белков и жиров, и сыворотку, в которой остается вода, большая часть лактозы и немного белков.

Сушеный порошок из слизистой оболочки желудка грудных телят с середины прошлого века начали заменять протеиназами, полученными из плесневых грибов рода Mucor. В 1980-х ген, кодирующий натуральный животный химозин, встроили в любимый объект микробиологов и генных инженеров — кишечную палочку Escherichia coli. Сейчас желудками телят и козлят пользуются только там, где сохранилось натуральное хозяйство и сыр продолжают готовить в домашних условиях. Но и генноинженерному химозину подрастает смена.

Ген, кодирующий химозин, в клетках вымени тоже есть — только он заблокирован, а разблокировать такие гены — задача слишком сложная. Проще вставить новый. Первые в мире овцы с коровьим химозином в вымени родились в 1995 году — во Всероссийском НИИ животноводства. При скисании молока их пра-пра-правнучек творожный сгусток образуется сам собой, а дальше сыр можно делать по любой из традиционных технологий. Правда, съедать его приходится самим сотрудникам института.

Еда — это не главное

В коровьем молоке содержится идеальная для роста костей пропорция фосфора и кальция. Питательных веществ в нем в 3—5 раз больше, чем в женском: в 1 литре по 30—35 г белков и жиров и 50 г сахара — лактозы.

У многих взрослых людей фермент лактаза не вырабатывается, и от молока в кишках у них начинается брожение (как микробиологическое, так и в переносном смысле). Нокаутировать (отключить) в коровьем геноме один из генов, отвечающих за синтез лактозы, или добиться мутации, делающей фермент неактивным, — дело недалекого будущего.

Рогатые и пернатые биореакторы

«Фарминг» — это фармакологическая фабрика на ферме. Эпителий вымени можно заставить синтезировать любой белок. В год человечество потребляет 100 кг так называемого белка C, который предотвращает образование тромбов и необходим при инфаркте, инсульте, тромбофлебите и т. д. Ухоженная корова дает в год 10 тонн молока. Если концентрация белка C в нем будет всего 2 г/л, а эффективность очистки — 50%, то десяток коров запросто обеспечат этим лекарством всех нуждающихся. А полученный из молока трансгенных коз препарат антитромбин-3 американской фирмы Transgenics недавно закончил клинические испытания и практически готов к использованию в медицине.

Больным гемофилией, наоборот, необходимы инъекции «фактора Кристмаса» (F-9) — белка, который запускает каскадный механизм свертывания крови (по $40 тыс. за грамм). Еще один эффективный фактор свертывания крови, F-8, в пересчете на грамм обойдется в $2,9 млн. Обеспечить каждым из этих белков всех гемофиликов земли может пара трансгенных буренок. И так далее. В мире десятки фирм занимаются созданием животных-биореакторов с генами и белками, нацеленными на излечение разных болезней.

А еще один источник полноценных белков, часть из которых можно заменить лечебными, — это яйца. До недавнего времени главным недостатком пернатых биореакторов была слишком малая концентрация нужных белков — промышленное производство при этом было бы нерентабельным.

Осенью 2005 года одновременно две фирмы преодолели этот барьер. Калифорнийская Origen Therapeutics получила моноклональные антитела к раку предстательной железы в количестве 1—3 мг на яйцо. К тому же противораковая активность этих антител оказалась в 10—100 раз большей, чем у антител, полученных обычным методом, с помощью химерных клеток. А британская фирма Oxford Biomedica в сотрудничестве с американской компанией Viragen и Рослинским институтом получила в белке трансгенных яиц антитела против одного из видов рака кожи — меланомы.

Для селекции кур нужно меньше времени, чем для коз и тем более коров. Себестоимость производства лечебных куриных белков будет невысокой: главное — создать трансгенную породу, а дальше с целой биофабрикой будет не больше хлопот, чем с обычной птицефермой. Это позволяет надеяться, что пернатые биореакторы смогут соревноваться не только с рогатыми, но и с традиционными методами получения вакцин, антител и других белков для нужд медицины.

Лактоферрин и не только

У многих детей молочные смеси на основе коровьего молока вызывают аллергию. Аллергия возникает из-за бета-лактоглобулина: в женском молоке этого белка почти нет. Нокаутировать у коровы или козы нужный ген или модифицировать его так, чтобы белок перестал быть аллергенным, — тоже фантастика самого ближнего прицела.

В коровьем молоке по сравнению с человеческим в десятки раз меньше лактоферрина, поэтому в молочные смеси для «искусственников» приходится добавлять соединения железа — хотя железо в лактоферрине совсем не самое важное.

Народный метод лечения насморка и простуды закапыванием в нос грудного молока не лишен оснований. В человеческом молоке содержится в 3000 раз больше, чем в коровьем, лизоцима, который разрушает стенки бактерий лучше любого антибиотика. А лактоферрин — это вообще кладезь биологически активных свойств. Он убивает микробов и грибков, стимулирует действие фагоцитов, натуральных киллеров (это такие лимфоциты, а не то, что вы подумали) и цитолитических (растворяющих чужеродные клетки) Т-лимфоцитов, ослабляет воспалительные процессы и усиливает противовирусную активность системы иммунитета — и много что еще, в том числе подавляет рост раковых опухолей и метастазов.

Лактоферрин, выделенный из коровьего молока, продают примерно по $2000 за грамм. Из женского — немного дороже: и из-за большей цены исходного сырья, и потому, что человеческий лактоферрин активнее коровьего. Зато дети-«искусственники», получающие в день каплю раствора лактоферрина, в 10 раз реже болеют гастроэнтеритом.

В литре молока обычной коровы содержится 0,02 г лактоферрина. В литре молока многотысячного стада корпорации Gene Farm — 1 грамм человеческого лактоферрина. Все они — потомки быка по кличке Герман, который родился в 1990 году в Голландии, и его менее знаменитых (потому что уже не первых) братьев и сестер. В 1996 году такой же бык родился в Южной Корее, и корейское лактоферриновое стадо понемногу растет.

А осенью 2005 года началась реализация программы «БелРосТрансген»: специалисты Института животноводства Национальной академии наук Белоруссии и Института биологии гена РАН ввели ста козам яйцеклетки с геном человеческого лактоферрина и в мае 2006 года собираются принимать роды. Правда, уже сейчас они жалеют о том, что на селекционную работу и получение полноценного стада денег нет и пока не предвидится…

Грамм добыча — год труды

Генная инженерия млекопитающих — очень сложное дело еще и потому, что из нескольких тысяч обработанных яйцеклеток зародыши развиваются всего из нескольких сотен, причем половина из них не приживается в матке, а из оставшихся эмбрионов большая часть гибнет на разных стадиях беременности… А если у единственного теленка, родившегося от целого стада коров, получивших трансгенных зародышей, трансген встроится не туда или не станет работать по любой из многих десятков причин, — всю работу придется начинать сначала.

Относительно легко можно манипулировать с генами на культурах эмбриональных клеток: в одной пробирке их помещается несколько миллионов, отбор удачных делается на автоматизированных проточных флюориметрах и так далее. В результате трудоемкость получения трансгенного животного уменьшается в тысячи раз.

Мышиные эмбриональные клетки получены полвека назад, человеческие — в 1998 году, обезьяньи — в 2004-м, а с остальными животными пока ничего не получается.

В результате большинство чудес генной инженерии животных сделаны именно в опытах на мышах. Нокаутируем (отключаем) нужный ген — и получаем мышей с болезнью, вызванной нарушением работы соответствующего фермента. Вставляем другой ген — и мыши вырастают в два раза крупнее, или в два раза умнее, или живут в полтора раза дольше обычных… Если вам захочется получить синюю мышку с рогами, звоните в одну из множества специализированных фирм. Скорее всего, за n миллионов долларов и за пару лет для вас смогут сделать первую пару прародителей будущей чистой линии.

А в животноводстве настоящие чудеса начнутся, когда ученые сумеют получить линии эмбриональных клеток коров, овец, кур и других вкусных и полезных животных.

Если народу нравится…

Аромат свинофермы

Запах — не самый главный недостаток свиного навоза. Свиньи усваивают лишь небольшую часть содержащихся в растительной пище соединений фосфора, а непереваренные фосфаты загрязняют почву, реки и озера — в частности, способствуя размножению сине-зеленых водорослей. Еще в 2001 году ученые из фирмы MaRS Landing в канадской провинции Онтарио встроили в геном свиней ген фермента фитазы, выделенный из кишечной палочки, причем связали его с генами ферментов слюнных желез, так что фитаза содержится только в слюне. В результате фосфатов в навозе стало на 30% меньше.

Ночная жемчужина

Первую мышь, светящуюся из-за гена зеленого флюоресцентного белка (GSP) медузы, создали в 1998 году. «Чайников» светящиеся животные и растения радуют, как всё блестящее. А для профессионалов GSP это не более чем вспомогательный инструмент, позволяющий отработать методику внедрения генов в хромосомы, а при введении целевого гена — выяснить, попал ли он в нужное место.

Но если народу нравится… Тайваньская компания Taikong летом 2003 года порадовала аквариумистов сияющими зеленым светом рыбками Danio rerio с поэтическим названием «Night Pearl» («Ночная жемчужина»). Еще одна модификация все той же данио светится красным: ей «подсажен» ген одного из морских кораллов. Стоят такие рыбки около $17 за штуку.

Источник: http://www.popmech.ru/science/5277-moloko-transgen...


Трансгенное мясо что это