В каких продуктах содержится днк
Содержание статьи
Раскрыть геном колбасы
Можно ли найти человеческую ДНК в обычной котлете? Почему дорогие сорта меда содержат вирусы и взбитое подсолнечное масло? Как в целебном чае появились сорняки и споры грибов-аллергенов? Российские ученые запустили уникальный проект по изучению состава продуктов питания. Основной метод исследования — NGS (высокопроизводительное «прочтение» генома) — позволяет находить практически все, что содержится в продукте, буквально за один анализ.
— В растительных чаях мы обнаружили очень много грибов, особенно плесени, часто заявленный состав напитка не полностью соответствовал реальному содержанию. К примеру, из двенадцати целебных трав в пакетике содержалось только десять, а в другом случае вместо иван-чая производитель положил просто похожее внешне растение — дербенник. Такие «целебные» сборы могут вызвать аллергию, — говорит руководитель научной группы новых методов диагностики ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора Камиль Хафизов. — Традиционными методами исследования подобные нарушения выявить сложно.
Как изучали состав продуктов еще десять лет назад? Методами аналитической химии, разглядывали волокна под микроскопом, сверяли их со справочной литературой… В более продвинутых лабораториях использовали технологию полимеразной цепной реакции, то есть искали в образце фрагмент генома конкретного организма: например, ДНК свинины в говяжьей колбасе. Однако если в том же мясном продукте содержалась еще и конина, то анализ ее уже не показывал: направленно искался фрагмент генома свиньи, а на ДНК лошади тест просто не был нацелен. То есть требовалась изначальная гипотеза о том, что именно искать.
Нужна единая база данных с огромным количеством геномных маркеров
Совсем другое дело — высокопроизводительное секвенирование ДНК или коротко NGS (от англ. Next-Generation Sequencing). Это очень чувствительный метод, который уже достаточно широко распространен в медицине, особенно за рубежом. NGS используют для определения носительства мутаций — маркеров наследственных болезней, поиска «мишеней» для таргетной терапии рака, отбора эмбриона для ЭКО… Но в исследованиях продуктов питания этот метод еще не применялся в России, и даже на Западе он только-только набирает популярность. Один анализ покажет сразу весь состав продукта: из единой «сборной солянки» вычленит все «кусочки» ДНК разных организмов (растительных, животных, грибных) и сравнит их с референсной базой данных.
— Если при производстве полуфабрикатов в котлету попал, например, человеческий волос, то наш анализ однозначно покажет в ней ДНК человека. Такое утверждение может сильно навредить производителю, поэтому интерпретировать полученные результаты нужно очень аккуратно, — говорит Камиль Хафизов. — Метод NGS достоверно показывает качественный состав продукта, но точное процентное соотношение компонентов, содержащихся в нем, — это куда более сложный вопрос.
Проект получил поддержку Министерства образования и науки РФ. В нем участвуют «Сколтех», а также специалисты ФБУН ЦНИИ эпидемиологии Роспотребнадзора и МГУ имени М.В. Ломоносова. Он рассчитан до конца 2018 года. К этому сроку ученые должны разработать единый стандарт исследования продуктов питания по технологии NGS. Фронт работ впечатляет: нужен общий протокол выделения ДНК, единая система подготовки образцов для различного оборудования. Плюс программа для анализа результатов и единая база данных с огромным количеством геномных маркеров для разных организмов.
— Как побочный продукт анализа мы находим даже следы насекомых и фрагменты ДНК-вирусов, которыми те были инфицированы. К примеру, вирусные заболевания пчел, которые собирали мед, — говорит Камиль Хафизов. — В целом уровень фальсификации в «медовой» промышленности достаточно высокий. Так вместо заявленного аккураевого меда в банке стоимостью более тысячи рублей содержался обычный подсолнечниковый мед, взбитый особым образом для придания ему характерного цвета и консистенции.
Пока ученые взяли на себя обязательства по масштабному исследованию продуктов растительного происхождения. Что уже сделано? Проанализированы травяные смеси и чаи из аптек, разные сорта меда. Ближайший на очереди — шоколад. Мясо, сыры, рыба и другие «животные» продукты могут попасть в фокус исследования только после 2018 года, после отработки технологии.
А вот еще насущный вопрос: может ли высокопроизводительное «прочтение» генома выявить ГМО в еде? По словам Камиля Хафизова, может, но только если вы заранее знаете, как изменен геном продукта. Однако таких задач исследователи перед собой пока не ставят.
*Это расширенная версия текста, опубликованного в номере «РГ»
Источник
#Sekta: информационный портал
Словосочетание «Генетически модифицированный организм» (ГМО) звучит сложно и непонятно, и когда человек сталкивается с чем-то таким, его естественная реакция — настороженность и неприятие, которые, однако, он обычно не может обосновать. Понятие ГМО относится к сложным темам, потому что затрагивает совершенно разные области: агрокультуру, экологию, физиологию, микробиологию и даже экономику с политикой.
В этом обзоре мы не сможем дать ответ на почти гамлетовский вопрос: «Есть или не есть ГМО?», но объясним, что, как и зачем модифицируют, что происходит с ДНК продуктов в нашей пищеварительной системе, и как ГМО может влиять на человека и другие живые организмы.
ДНК, гены и белки
Клетки каждого живого организма содержат генетическую информацию в форме ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота), основными структурными единицами которой являются азотистые основания: А, Т, Ц и Г (аденин, тимин, цитозин и гуанин).
Удивительно, но абсолютно все организмы используют эти четыре основания. Длина цепочек ДНК и последовательность оснований будет разной в разных организмах, но сами основания одинаковые.
Геном человека (условно — вся ДНК в клетке) состоит из более чем 3 миллиардов таких оснований. Их последовательность кодирует абсолютно всю информацию о человеке: курносый будет нос или с горбинкой, какого цвета будут глаза, волосы и т. д. Часто геном сравнивают с книгой: если знать «код», то можно понять, что означают комбинации А, Т, Ц, Г.
Особенно важны гены и их последовательности. Наши клетки могут «читать» гены и синтезировать белки по этим «инструкциям». Белки выполняют гигантское количество функций в клетке, а также часто определяют предназначение той или иной клетки или целого органа. Например, клетки поджелудочной железы производят белки-ферменты, которые необходимы для пищеварения. Клетки кишечника на своей поверхности содержат специальные белки-транспортёры, которые помогают всасывать различные вещества.
Генетически модифицированные продукты
Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) дает следующее определение [1]:
ГМ продукты — это продукты, полученные от организмов с генетическим материалом, который был изменен способами, не являющимися естественными (например, путем добавления гена из другого организма).
Данное определение очень общее. В частности, оно недостаточно точно описывает, что такое «неестественные» методы.
Задолго до открытия ДНК селекторы интуитивно использовали изменения в геноме растений, чтобы путем селекции получить продукт с желаемыми свойствами. Например, никто и не подумает, что теосинте (многопочатковая кукуруза) и современная кукуруза имеют что-то общее. Геном современной кукурузы накопил сотни отличий от генома теосинте за период одомашнивания культуры, благодаря чему современная кукуруза является более привлекательной для сельского хозяйства.
Развитие генной инженерии позволило изменять геномы, не оставляя следов. Например, если растение содержит известный аллерген, можно мутировать соответствующий ген и сделать аллерген безвредным. При этом такие мутации могут происходить спонтанно, естественным путем, но их вероятность мала. В этом случае, методы генной инженерии позволяют значительно ускорить процессы, которые уже применялись в селекции.
В данной статье под ГМО мы будем подразумевать растения, в которые были встроены гены от других организмов с использованием методов биотехнологий.
Какие продукты бывают модифицированы?
Из-за огромной популярности темы ГМО в средствах массовой информации иногда создается впечатление, что почти все продукты питания могут содержать модифицированную ДНК.
Согласно базе данных ISAAA [2] в Российской Федерации можно использовать следующие ГМ растения:
- кукуруза (12 сортов);
- картофель (2 сорта);
- рис (1 сорт);
- соевые бобы (7 сортов);
- сахарная свекла (1 сорт).
В настоящее время на территории Российской Федерации действует Федеральный закон от 3 июля 2016 г. N 358-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в части совершенствования государственного регулирования в области генно-инженерной деятельности». Создание ГМО в России возможно только для научных целей.
С полным списком ГМ организмов, которые можно выращивать в коммерческих целях во всем мире, можно ознакомиться в конце статьи или на сайте ISAAA [2].
Таким образом, если вы видите в магазине грибы или морковь с пометкой «не содержит ГМО», то это рекламный ход и не более того.
Что модифицировано в ГМ растениях?
Если у вас когда-либо был огород, то вы, скорее всего, имеете чёткое представление, какими бы «магическими» качествами вы наделили вашу картошку или капусту. Например, устойчивость к засухе, чтобы не нужно было заниматься поливкой, или устойчивость к гербицидам, чтобы сорняки умирали, а культурные растения росли.
Основная идея, которая лежит в создании ГМ продуктов, — это получение большего и более качественного урожая.
Сейчас используются модификации геномов растений, которые влияют на следующие характеристики:
- устойчивость к болезням растений (например, к некоторым разновидностям вирусов);
- устойчивость к гербицидам;
- защита от насекомых;
- ускоренный рост;
- модифицированные свойства (например, картошка менее подвержена образованию черных точек);
- система контроля опыления (в этом случае растение становится стерильным).
Важно отметить, что в процессе создания ГМ растения, биотехнологи добавляют не только ген или гены, отвечающие за то или иное новое свойство, но также специальный ген, помогающий отобрать растения, которые удалось модифицировать.
Такие гены называют селективными маркерами, и в большинстве случаев — это гены устойчивости к антибиотикам (чаще всего к канамицину). Это новое свойство никак не используется в дальнейшем при культивировании того или иного растения.
Также интересен тот факт, что место в цепочке ДНК, куда попадают новые гены, абсолютно случайно и не контролируется учёными. Современные технологии позволяют определить их расположение со 100% точностью. Тем не менее, зная только позицию в геноме, невозможно сказать, как повлияла вставка на организацию и регуляцию «родных» генов растения.
Получается, ГМ растения содержат новые гены (один или несколько), селективный маркер и свой «родной» геном. Так как новые гены тоже активны, клетки ГМ растения содержат белки — продукты активности генов, которые и отвечают за новые свойства. Например, ГМ картофель или кукуруза производят ВТ-токсины, которые разрушают клетки кишечника насекомых и делают эти растения устойчивыми к вредителям.
Переваривание ДНК продуктов
Мы все знаем про жиры, белки и углеводы и представляем, сколько примерно их нужно съедать в день для поддержания сил и здоровья. Сколько же нужно съедать ДНК? Почему никто не указывает количество ДНК в том или ином продукте?
Дневное потребление ДНК варьирует от 0.1 до 1 г в день [4], [5]. Наш организм способен производить достаточное количество азотистых оснований, чтобы наши клетки продолжали делиться. ДНК, содержащаяся в еде, не представляет питательной ценности и не содержит компонентов, которые наш организм не может произвести сам. Тем не менее наш ЖКТ умеет переваривать ДНК и забирать азотистые основания для нужд организма, а также отличать ДНК вредоносных организмов, таких как вирусы.
Как мы уже отметили, ДНК есть у всех растений. ДНК ГМ продуктов состоит из таких же азотистых оснований, как и у не-ГМ продуктов. Единственное отличие — это то, что их геном содержит вставку, которая делает их особенными.
Однако, сама вставка, с точки зрения молекул, не отличается от соседних «родных» участков генома. Более того, размер вставки не сопоставим с размером генома растения.
Например, длина вставки в модифицированной кукурузе — 5000 пар оснований, а размер всего генома — 2300000000 пар оснований [5]. Следовательно, если вы целый день будете есть исключительно модифицированную кукурузу, в ваш организм поступит около 0,000022-0,00022 г «неродной» ДНК.
Механическая переработка, высокие температуры и изменения кислотности приводят к разрывам в цепочке ДНК. Было подсчитано, что средняя длина цепочек ДНК после термической обработки составляет примерно 300 пар оснований [5], а это 1/16 часть вставки в модифицированной кукурузе.
Такие короткие цепочки уже не представляют собой полноценный ген, а значит, не кодируют продукт активности гена — белок. При некоторых процессах, таких как очистка сахара или растительных масел, ДНК почти или полностью убирается [5]. Некоторые части растений, например хлопок, сами по себе не содержат ДНК, тогда как само растение (в данном случае хлопчатник) — содержит.
Наш желудочно-кишечный тракт постоянно сталкивается с чужеродной ДНК — не только из продуктов питания, но и с ДНК бактерий, дрожжей и вирусов. Поэтому цель ЖКТ — переварить съеденное и защитить организм. Это происходит за счёт расщепления белков, жиров, углеводов и ДНК специальными ферментами, которые выделяются органами ЖКТ. Например, поджелудочная железа производит нуклеазы, задача которых — расщепить цепочки ДНК до отдельных небольших фрагментов и оснований (А, Т, Г, Ц).
В конечном итоге ДНК любого продукта внутри клеток кишечника будет выглядеть как набор оснований А, Т, Г, Ц и пойдет на использование в различных процессах.
Продолжение на странице #2
Страниц: 1 2
Источник
«Чужие» ДНК в мясе. Откуда они берутся?
На волне интереса потребителей к мясной продукции, в прессе то и дело появляются шокирующие заголовки, касающиеся продовольствия: например, о человечине в колбасе. У специалистов мясоперерабатывающей отрасли такие сообщения вызывают праведный гнев… Эксперт объясняет, почему в мясной продукции многих торговых марок могут быть обнаружены несвойственные ей ДНК.
Екатерина Лучкина
Исполнительный директор Национального союза мясопереработчиков
Давайте посмотрим: у нас есть условный производитель, в продукции которого 95% чистого мяса, плюс молоко, яйца, соль, специи; этот производитель дорожит своим именем и репутацией. И будет ли он класть доли процента сои чтобы нанести удар своему имиджу? Конечно нет! Если в прессе появляются шокирующие заголовки, например, о человечине в колбасе, только специалисты мясоперерабатывающей отрасли знают, что во всех этих историях, как правило, обнаруживаются «следовые» значения ДНК. «Следы» в большинстве случаев неизбежны на производстве. Но в настоящее время нормативная база не подразумевает четких разграничений между следовыми значениями и действительно присутствием того или иного вида сырья в продукте. Это проблема, которая назрела и стоит очень остро.
Дело в том, что сейчас для анализа видового состава продукции используется качественный (результат «да — нет» или «нашли — не нашли»), а не количественный метод (если нашли, то сколько?), чувствительность которого крайне высока: практически двух молекул достаточно чтобы определить наличие постороннего ДНК. Технологии не стоят на месте, методы постоянно совершенствуются и сейчас уже открыто говорят о том, что, скажем, криминалисты легко обнаруживают на месте преступления ДНК, даже если была проведена тщательная уборка с целью заметания следов.
В случае с мясом на одном и том же оборудовании изготавливается широкий ассортимент продукции. Например, сначала сделали куриный фарш или колбасу, а потом на этом же оборудовании делают уже продукт из говядины. Вот в таком случае ДНК курицы можно будет обнаружить в говяжьей колбасе (или фарше). Однако намеренно курицу в говяжий фарш никто не клал, и, если использовать количественный метод, это сразу станет понятно, так как содержание курицы будет незначительным — «следовым».
В какой колбасе найдены соя, мясо птицы и другие не заявленные в маркировке ингредиенты? Читайте ЗДЕСЬ.
На упаковках кондитерских изделий иногда встречается надпись: «продукт может содержать незначительное количество (следы) арахиса, молока и других компонентов». То есть всего того, что есть в наличии на производственной площадке, но не использовалось намеренно при изготовлении данного продукта.
Отсутствие нормирования технически неустранимых примесей в мясной отрасли — это высокий коррупционный риск. Ведь обнаружение незаявленных в маркировке компонентов и ингредиентов, которые не использовались при производстве конкретного пищевого продукта, влечет за собой обвинение в изготовлении фальсифицированной продукции. И подобным обвинениям все чаще подвергаются добросовестные производители, продукция которых всегда на виду, да и сами они никуда не прячутся. А о тех, кто намеренно заменяет говядину курицей как правило ничего не слышно, потому что зачастую их попросту не находят по адресу изготовителя, указанному на этикетке.
Коррупционный риск проявляется также в ситуации, когда, например, при проведении плановой проверки предприятия контрольно-надзорные органы никаких нарушений не находят, так как производитель добропорядочный и никаких нарушений попросту нет. Но в нынешней ситуации всегда есть возможность найти следовые ДНК и оштрафовать.
При этом в соответствии с рекомендациями Еврокомиссии 2013/99/EU от 19.02.13 г. в странах Евросоюза при лабораторных исследованиях принимают, что продукт содержит незаявленную компоненту, если ее содержание превышает 1%. Таким образом, для установления факта фальсификата требуется также проведение количественной оценки.
По этим причинам «Национальный Союз мясопереработчиков» считает крайне необходимым законодательно урегулировать данный вопрос и установить, что содержание 0,9% и менее компонента животного происхождения в мясной продукции следует считать случайной или технически неустранимой примесью.
Решение этой проблемы позволит предприятиям отрасли избежать репутационных рисков, претензий со стороны контролирующих органов и уменьшит возможность для коррупции. Поэтому в настоящее время Союз ведет активную работу по определению нормативов следовых значений и закреплению их в соответствующих регламентирующих документах.
Но так как внесение изменений — дело небыстрое — еще не раз мы увидим подобные сообщения в СМИ.
Источник