Генетична інженерія: відмінності між версіями

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку
[перевірена версія][очікує на перевірку]
Вилучено вміст Додано вміст
Немає опису редагування
Оновлено, Доповнено
Рядок 1: Рядок 1:
'''Ге́нна інжене́рія''' — це [[Біотехнологія|біотехнологічна]] сукупність прийомів, методів і технологій одержання рекомбінантних [[РНК]] і [[ДНК]], виділення [[ген]]ів з організму (клітин), здійснення маніпуляцій з генами і введення їх в інші організми.
'''Ге́нна інжене́рія''' — це [[Біотехнологія|біотехнологічна]] сукупність прийомів, методів і технологій цілеспрямованої модифікації [[Генетичний матеріал|генетичного матеріалу]] [[Організм|організмів]]. Це включає вставку, видалення або зміну певних [[Ген|генів]] у ДНК організму, одержання рекомбінантних [[Дезоксирибонуклеїнова кислота|ДНК]] і [[Рибонуклеїнова кислота|РНК]], виділення генів з організму ([[Клітина|клітин]]), маніпуляцій з генами і введення їх в інші організми.


Ця сфера біотехнології зробила революцію в різних галузях [[Промисловість|промисловості]], включаючи [[сільське господарство]], [[Медицина|медицину]] та [[Фармацевтика|фармацевтику]], пропонуючи інноваційні рішення для вирішення проблем і покращення результатів.
== Методи ==
Генна інженерія ґрунтується на [[молекулярна біологія|молекулярній біології]], яка дає можливість вносити зміни в молекулярну взаємодію основних біологічних [[молекула|молекул]] у [[клітина|клітині]] й поза нею.


У своїй основі генна інженерія використовує передові молекулярні методи для маніпулювання генетичним кодом, що дозволяє вченим змінювати характеристики організмів. Такі методи, як технологія [[Рекомбінантна ДНК|рекомбінантної ДНК]] та інструменти [[Редагування генома|редагування генів]], сприяють точним і цілеспрямованим модифікаціям [[Геном|генома]], дозволяючи створювати організми з бажаними ознаками. Ці ознаки можуть варіюватися від підвищення [[Врожайність|врожайності]] та поживної цінності в сільському господарстві до розробки більш ефективних [[Терапія|терапевтичних]] засобів у медицині.
Біологи оволоділи методами, які дають можливість маніпулювати біологічними молекулами, досліджувати і змінювати їхню структуру. За рахунок змін в основних біологічних молекулах ДНК є можливість створювати варіанти живих систем, які не виникають в результаті природної еволюції.


У сільському господарстві генна інженерія призвела до створення [[Генетично модифікована їжа|генетично модифікованих]] [[Сільськогосподарські культури|культур]] із покращеною стійкістю до [[Шкідливі організми|шкідників]], хвороб і екологічних [[Стрес|стресів]]. Ці культури часто демонструють підвищений вміст [[Поживна речовина|поживних речовин]], подовжений [[термін придатності]] та зменшену залежність від хімічних [[Пестициди|пестицидів]] і [[Гербіциди|гербіцидів]], сприяючи [[Стале сільське господарство|сталим методам]] ведення сільського господарства та вирішуючи проблеми [[Продовольча безпека|продовольчої безпеки]].
Технології одержання рекомбінантних молекул ДНК і клонування (розмноження) генів передавали методи, за допомогою яких молекулу ДНК розщеплюють на фрагменти, модифікують і знову реконструюють в одне ціле. При цьому мають багато копій цієї молекули. Потім, використовуючи цю рекомбінантну молекулу, можна синтезувати молекули РНК і одержати білок з певними якостями і властивостями.


У медицині генна інженерія відіграє ключову роль у виробництві [[Лікарські засоби|фармацевтичних препаратів]], розробці [[Генотерапія|генної терапії]] та розвитку [[Персоналізована медицина|персоналізованої медицини]]. Дослідники [[Біомедицина|біомедицини]] можуть модифікувати гени для виробництва терапевтичних білків, створювати імунні клітини для лікування хвороб або виправляти генетичні [[Мутація|мутації]], відповідальні за [[спадкові захворювання]].
Існує кілька доступних інструментів для редагування генів, усі вони використовують ферменти, що діють на ДНК, які називаються [[Нуклеази|нуклеазами]]. Різні інструменти редагування діють за спільним основним принципом: фермент спрямовується до певного цільового сайту в геномі: або за допомогою напрямної послідовності, або за допомогою специфічних доменів зв'язування ДНК у самій нуклеазі<ref>{{Cite web|title=Synthego {{!}} Full Stack Genome Engineering|url=https://www.synthego.com/learn/crispr|website=www.synthego.com|accessdate=2023-01-13|language=en}}</ref>.


Регуляторні органи та керівні принципи спрямовані на нагляд та забезпечення відповідального та безпечного застосування технологій генної інженерії. Різні країни встановили нормативні рамки для оцінки безпеки та впливу на [[навколишнє середовище]] генетично модифікованих організмів (ГМО) перед їх випуском на [[ринок]], а біомедичні застосування проходять цілий ряд попередніх ретельних [[Наукове дослідження|досліджень]] перед використанням в практиці. Генна інженерія продовжує розвиватися, і поточні дослідження та досягнення в цій галузі обіцяють вирішення нагальних глобальних проблем, пропонуючи [[Інновація|інноваційні]] рішення та покращуючи якість життя [[Людство|людства]] і [[Природа|природи]] в цілому.
Технологія [[редагування генома]] [[CRISPR/cas9|CRISPR-Cas9]] викликала великий ажіотаж у галузі геномної інженерії та [[Генотерапія|генної терапії]], коли її вперше описали як інструмент редагування в 2012 році, і за останні роки вона досягла вражаючого прогресу. Дослідники зараз широко використовують CRISPR для маніпулювання геномом для різноманітних застосувань, включаючи функціональну геноміку, діагностику<ref>{{Cite web|title=Synthego {{!}} Full Stack Genome Engineering|url=https://www.synthego.com/blog/crispr-diagnostics-mammoth-biosciences|website=www.synthego.com|accessdate=2023-01-13|language=en}}</ref>, візуалізацію ДНК та терапію захворювань<ref>{{Cite web|title=Synthego {{!}} Full Stack Genome Engineering|url=https://www.synthego.com/blog/crispr-cure-diseases|website=www.synthego.com|accessdate=2023-01-13|language=en}}</ref>.


== Історія ==
== Історія ==
Історія генної інженерії охоплює хронологію важливих віх, проривів і досягнень, які сформували сферу такою, якою вона є сьогодні. Основні віхи в історії генної інженерії включають:
{{без джерел|розділ|дата=жовтень 2015}}
Слід зазначити, що чіткої різниці між молекулярною біологією і генною інженерією немає. Пояснюється це тим, що біотехнологія (в даному випадку генна інженерія) використовує методи, розроблені молекулярною біологією.


=== Відкриття ДНК ===
Вивчення загальних біохімічних властивостей клітинної ДНК не давало можливості визначити особливості її генетичної структури. Вирішенню цього питання сприяли два методи молекулярної біології. Перший метод&nbsp;— відкриття гідролітичних ферментів (рестриктаз рестрикційних ендонуклеаз), які в певних місцях розщеплюють ДНК на фрагменти, що мають специфічну нуклеотидну послідовність молекули ДНК. Рестриктази одержують з бактеріальних клітин.
Пошуки [[Молекула|молекули]], відповідальної за спадковість, тривали в [[XX століття|20 столітті]], завершившись новаторською роботою [[Джеймс Вотсон|Джеймса Вотсона]] та [[Френсіс Крік|Френсіса Кріка]]. У [[1953]] році вони з’ясували структуру подвійної спіралі [[ДНК]], що стало ключовим моментом в історії [[Молекулярна біологія|молекулярної біології]]. Їх основоположна наукова стаття «Молекулярна структура нуклеїнових кислот: структура нуклеїнової кислоти дезоксирибози», опублікована в провідному [[Науковий журнал|науковому журналі]] ''[[Nature]]'', окреслила структуру молекули ДНК, яка розкриває, як генетична інформація кодується та передається.<ref>{{Cite news|title=Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid|url=https://www.nature.com/articles/171737a0|work=[[Nature]]|date=1953-04|accessdate=2023-12-22|issn=1476-4687|doi=10.1038/171737a0|pages=737–738|volume=171|issue=4356|language=en|first=J. D.|last=Watson|first2=F. H. C.|last2=Crick}}</ref>


=== Технологія рекомбінантної ДНК ===
Ферменти рестриктаз гідролізують нуклеотидні послідовності, в результаті чого мають фрагменти ДНК. їх може бути від кількох сотень до кількох тисяч і більше пар, вони розрізняються за молекулярною масою. Фрагменти виділяють в ізольованому вигляді за допомогою електрофорезу в гелі, а потім аналізують.
Технологія рекомбінантної ДНК, новаторська інновація, розроблена на початку [[1970-ті|1970-х]] років, [[Пол Берг|Пол Бергом]] з колегами, стала монументальним кроком вперед у генетичних маніпуляціях. Цей новаторський метод здійснив революцію в [[Біологія|біології]], дозволивши вченим маніпулювати молекулами ДНК поза межами природного середовища клітини, а Пол Берг згодом розділив [[Нобелівська премія з хімії|Нобелівську премію з хімії]] 1980 року разом з дослідниками технології секвенування геному.<ref>{{Cite news|title=Personal Reflections on the Origins and Emergence of Recombinant DNA Technology|url=https://doi.org/10.1534/genetics.109.112144|work=Genetics|date=2010-01-01|accessdate=2023-12-28|issn=1943-2631|pmc=PMC2815933|pmid=20061565|doi=10.1534/genetics.109.112144|pages=9–17|volume=184|issue=1|first=Paul|last=Berg|first2=Janet E|last2=Mertz}}</ref><ref>{{Cite web|title=The Nobel Prize in Chemistry 1980|url=https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1980/summary/|website=NobelPrize.org|accessdate=2023-12-28|language=en-US}}</ref>


За своєю суттю технологія рекомбінантної ДНК передбачає вирізання та зшивання послідовностей ДНК з різних джерел. Коен і Боєр досягли цього досягнення шляхом ідентифікації та виділення специфічних послідовностей ДНК за допомогою рестрикційних [[Ферменти|ферментів]], які діють як молекулярні ножиці, здатні розщеплювати ДНК у точних місцях. Потім вони використали [[ДНК-лігаза|ДНК-лігазу]], фермент, який полегшує з’єднання фрагментів ДНК, щоб з’єднати ці послідовності разом, утворюючи рекомбінантні молекули ДНК.
Другим методичним прийомом є визначення нуклеотидної послідовності фрагментів ДНК, які одержують за допомогою рестриктаз у макромолекулі ДНК.


Цей прорив дозволив вченим вставити чужорідну ДНК в організми господаря, що призвело до створення [[Генетично модифікований організм|генетично модифікованих організмів]] (ГМО), що було описано в [[Наукова стаття|науковій статті]] [[1973]] року [[Стенлі Н. Коен|Стенлі Н. Коеном]] і [[Герберт Бойєр|Гербертом Боєром]] та колегами.<ref>{{Cite news|title=Construction of Biologically Functional Bacterial Plasmids In Vitro|url=https://pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.70.11.3240|work=[[Proceedings of the National Academy of Sciences]]|date=1973-11|accessdate=2023-12-28|issn=0027-8424|pmc=PMC427208|pmid=4594039|doi=10.1073/pnas.70.11.3240|pages=3240–3244|volume=70|issue=11|language=en|first=Stanley N.|last=Cohen|first2=Annie C. Y.|last2=Chang|first3=Herbert W.|last3=Boyer|first4=Robert B.|last4=Helling}}</ref> Здатність передавати гени між різними видами відкрила сферу можливостей, уможливлюючи введення бажаних ознак в організми або модифікацію існуючих генетичних характеристик.
Близько 50 років тому було експериментально встановлено, що молекула ДНК є носієм спадковості. Вивчення спадковості на молекулярному рівні дало можливість з'ясувати, що в ДНК запрограмована «інструкція» щодо синтезу необхідних білків організму.


Значення технології рекомбінантної ДНК виходить далеко за межі її безпосереднього застосування. Це стало фундаментом, на якому були побудовані наступні досягнення в генній інженерії. Дослідники й біотехнологи почали використовувати цю техніку для виробництва спецефічних білків, розробки генетично модифікованих культур з покращеними властивостями (такими як підвищена стійкість до шкідників, хвороб та бур'янів, підвищений вміст поживних речовин, здатність до активної азотфіксації, одночасність дозрівання, [[посухостійкість]] та ін.) і дослідження фундаментальних біологічних процесів шляхом маніпулювання конкретними генами в [[Модельний організм|модельних організмах]].
Пізніше було виявлено, що «інструкція» записана відповідно до послідовності розміщення нуклеотидів у ДНК і згідно з цим записом синтезується білок речовин, які беруть участь у синтезі.


Крім того, комерціалізація технології рекомбінантної ДНК стимулювала зростання біотехнологічної галузі. Це сприяло виробництву цінних фармацевтичних препаратів, включаючи [[інсулін]] і [[гормон росту]], шляхом введення генів у [[Мікроорганізм|мікроорганізми]] для великомасштабного [[Виробництво|виробництва]]. Ця технологія була використана для створення нових типів [[вакцина|вакцин]] — рекомбінантних і [[ДНК-вакцина|ДНК-вакцин]], а також лікування генетичних дефектів, які раніше не можливо було виправити. Велике значення при цьому має метод клонування генів.
При визначенні послідовності нуклеотидів або повному прочитуванні генетичної інформації в ДНК було багато проблем. Для невеликої молекули&nbsp;— транспортної РНК (тРНК), завданням якої є транспортувати частини білків&nbsp;— амінокислоти до місця збирання білка, проблема нуклеотидної послідовності була вирішена ще в 1965&nbsp;р. групою американських вчених. Вони опрацювали принципи і методи, за допомогою яких можна визначити послідовність розміщення нуклеотидів у тРНК.


=== Секвенування геному ===
Молекули ДНК містять багато нуклеотидів. Навіть маленькі молекули включають їх понад 5000. Так, в одній з найменших вірусній ДНК фагу ФХ174 є 5375 нуклеотидів. В тРНК їх приблизно 80. У 1975&nbsp;р. була опублікована стаття англійських вчених Ф. Сенгера і А. Коулсона, де йшлося про новий метод аналізу ДНК. Після цієї статті менш ніж через два роки були опубліковані результати визначення повної послідовності нуклеотидів ДНК фагу ФХ174.
Інший важливий крок в розвитку генної інженерії стався з розвитком технологій [[секвенування ДНК]], що уможливило дослідження геному та функцій конкретних генів. Представлення [[Фредерік Сенгер|Фредеріком Сенгером]] першого методу секвенування в [[1970-ті|1970-х]] роках, описане в науковій статті «Секвенуванні з інгібіторами, що обривають ланцюг» ([[1977]]), зробило революцію в галузі та проклало шлях для наступних інновацій у підходах до секвенування.<ref>{{Cite news|title=DNA sequencing with chain-terminating inhibitors|url=https://pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.74.12.5463|work=[[Proceedings of the National Academy of Sciences]]|date=1977-12|accessdate=2023-12-22|issn=0027-8424|pmc=PMC431765|pmid=271968|doi=10.1073/pnas.74.12.5463|pages=5463–5467|volume=74|issue=12|language=en|first=F.|last=Sanger|first2=S.|last2=Nicklen|first3=A. R.|last3=Coulson}}</ref>


=== Розвиток інструментів генної інженерії ===
Послідовність розміщення нуклеотидів у ДНК позначають початковою буквою назви нуклеотиду: аденін&nbsp;— А, цитозин&nbsp;— Ц, гуанін&nbsp;— Г, тимідин&nbsp;— Т. Так, навіть для запису послідовності нуклеотидів маленької ДНК фагу ФХ174, яка має 5375 нуклеотидів, потрібно близько трьох сторінок машинопису.
Протягом [[1980-ті|1980-х]] і [[1990-ті|1990-х]] років удосконалення інструментів і методів редагування генів, таких як [[Ендонуклеази рестрикції|ферменти рестрикції]], [[полімеразна ланцюгова реакція]] (ПЛР) і сплайсинг генів, прискорили точність і ефективність генетичних модифікацій.


Рестрикційні ферменти — це «молекулярні ножиці», вперше виявлені в 1960-х роках, продовжували залишатися основою генної інженерії. Вчені ідентифікували та охарактеризували численні ферменти рестрикції зі специфічними послідовностями розпізнавання та розрізання, що дозволяє точно розщеплювати ДНК у бажаних місцях. Розширений репертуар цих ферментів надав дослідникам більше можливостей для цілеспрямованих маніпуляцій з ДНК.
Пари азотистих основ формують різні інформаційні блоки, кількість яких у геномі (сукупності всіх генів хромосоми організму) становить 50—100 тис.


Полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР), винайдена [[Кері Малліс|Кері Маллісом]] з колегами у 1980-х роках стала монументальним проривом. Ця техніка дозволила [[Ампліфікація ДНК-повторів|ампліфікувати]] специфічні послідовності ДНК, експоненціально відтворюючи сегменти ДНК протягом короткого періоду часу. ПЛР стала незамінним інструментом, який полегшує швидке та точне копіювання ДНК для різних застосувань, від клонування генів до медичних аналізів.
Одночасно з визначенням послідовності розміщення нуклеотидів у молекулі ДНК на прикладі вірусів були визначені ділянки, які не входять до структури гена, не кодують білки, але беруть участь у регуляції експресії генів і самовідтворенні (реплікації) вірусної ДНК.


Прогрес у техніках сплайсингу генів, включаючи вдосконалення ДНК-лігаз і розробку нових методів з’єднання фрагментів ДНК, дозволив більш складно та надійно маніпулювати генетичним матеріалом. Удосконалені методи введення, видалення або модифікації генів у геномі організму розширили можливості для створення генетично модифікованих організмів із індивідуальними ознаками.
У молекулярній біології розроблено методи виділення генів донорських організмів, уведення їх у векторну молекулу і одержання гібридних (рекомбінантних) ДНК, забезпечення їхнього самовідтворення (реплікації), переносу в організм реципієнта (клітину-господаря) і забезпечення відчутності дії (експресії) чужих генів.


Крім того, удосконалення технологій секвенування ДНК, таких як {{Не перекладено|Масивне паралельне секвенування|секвенування наступного покоління|en|Massive parallel sequencing}}, включно з методиками {{Не перекладено|Секвенування Illumina|секвенування Illumina|en|Illumina dye sequencing}}, [[піросеквенування]] та [[Іонне напівпровідникове секвенування|іонного напівпровідникового секвенування]], значно розширили нашу здатність розшифровувати генетичні коди з більшою швидкістю, точністю та економічною ефективністю. Ці технології зробили революцію в генетичному аналізі, уможлививши всебічні дослідження цілих геномів і полегшивши ідентифікацію конкретних генів або мутацій, відповідальних за різні ознаки або захворювання.
Для перенесення генів, яких немає в клітині-реципієнті, використовують переносники (вектори) генів&nbsp;— плазміди (епісоми)&nbsp;— невеликі кільцеві молекули ДНК, здатні до стабільного, не пов'язаного з хромосомами існування і реплікації. Плазміди можуть також бути в геномі клітини-господаря, в хромосомі. Вони є в цитоплазмі бактеріальних клітин деяких дріжджів. Автономне існування їх зумовлене тим, що їхнє розмноження не залежить від розмноження хромосом. Розмір їх різний, і тому розмір генетичної інформації в них теж неоднаковий. За рахунок реплікації кількість копій плазмід регулярно збільшується і вони рівномірно розподіляються між потомством клітини, яка ділиться.


Також, хоча концепція редагування генів існувала і раніше, у 1980-х і 1990-х роках з’явилися більш складні інструменти для редагування генів, включаючи {{Не перекладено|Нуклеаза цинкового пальця|нуклеази|en|Zinc-finger nuclease}} [[Цинковий палець|цинкового пальця]] (ZFN) і {{Не перекладено|TALEN|ефекторні нуклеази, подібні до активатора транскрипції|en|Transcription activator-like effector nuclease}} (TALEN). Ці інструменти запропонували певний ступінь точності у визначенні певних послідовностей ДНК для модифікації, але були складними та важкими для розробки.
Рекомбінантні молекули ДНК використовуються і будуть використовуватися в роботі з мікроорганізмами для виробництва різних цінних речовин у медицині, біохімічній промисловості, сільському господарстві. Зокрема добутки генної інженерії використанні для створення нових типів [[вакцина|вакцин]]&nbsp;— рекомбінантних і [[ДНК-вакцина|ДНК-вакцин]], а також лікування генетичних дефектів, які раніше не можливо було виправити. Велике значення при цьому має метод клонування генів.


Удосконалення та диверсифікація цих інструментів генної інженерії в цей період не тільки прискорили темпи наукових відкриттів, але й розширили можливості для застосування в медицині, сільському господарстві та біотехнології. Нова точність і ефективність дозволили вченим впоратися зі все складнішими генетичними модифікаціями, відкриваючи шлях для більш витончених підходів до маніпулювання генетичною інформацією.
Технологія конструювання рекомбінантних ДНК є одним з найважливіших досягнень біотехнології. Стосовно рослинництва вона має велике майбутнє у створенні сортів і гібридів з корисними біологічними та екологічними властивостями. Це&nbsp;— високі врожайність і якість врожаю, стійкість проти хвороб, шкідників, бур'янів, здатність до активної азотфіксації, одночасність дозрівання, [[посухостійкість]], високий коефіцієнт засвоєння ФАР (висока продуктивність) та ін.

=== Впровадження генетично модифікованих культур ===
У середині 1990-х років почалася комерціалізація генетично модифікованих культур, у тому числі [[Соя (рід)|сої]], [[Кукурудза|кукурудзи]] та [[Бавовник|бавовнику]], які мали такі властивості, як стійкість до комах, стійкість до гербіцидів та покращений вміст речовин.

=== Проєкт геному людини ===
Одним із найбільш монументальних наукових починань у геноміці був [[Проєкт геному людини]]. Започаткований у [[1990]] році<ref>{{Cite news|title=The Human Genome Project: Past, Present, and Future|url=https://www.science.org/doi/10.1126/science.2181665|work=[[Science]]|date=1990-04-06|accessdate=2023-12-20|issn=0036-8075|doi=10.1126/science.2181665|pages=44–49|volume=248|issue=4951|language=en|first=James D.|last=Watson}}</ref> та повністю завершений у [[2003]] році<ref>{{Cite news|title=Human genome project completed|url=http://genomebiology.biomedcentral.com/articles/10.1186/gb-spotlight-20030415-01|work=Genome Biology|date=2003|accessdate=2023-12-20|issn=1465-6906|doi=10.1186/gb-spotlight-20030415-01|pages=spotlight–20030415–01|volume=4|language=en|first=Tabitha M|last=Powledge}}</ref>, Проєкт геному людини мав на меті секвенувати та картувати весь геном людини. Спільними зусиллями були задіяні вчені з усього світу, що призвело до публікації опису послідовності геному людини в провідних наукових журналах ''[[Nature]]'' і ''[[Science]]''.<ref>{{Cite news|title=The Sequence of the Human Genome|url=https://www.science.org/doi/10.1126/science.1058040|work=[[Science]]|date=2001-02-16|accessdate=2023-12-20|issn=0036-8075|doi=10.1126/science.1058040|pages=1304–1351|volume=291|issue=5507|language=en|first=J. Craig|last=Venter|first2=Mark D.|last2=Adams|first3=Eugene W.|last3=Myers|first4=Peter W.|last4=Li|first5=Richard J.|last5=Mural|first6=Granger G.|last6=Sutton|first7=Hamilton O.|last7=Smith|first8=Mark|last8=Yandell|first9=Cheryl A.|last9=Evans}}</ref>

Подальші дослідження, опубліковані в [[2022]] році, пролили світло на функції навіть тих ділянок геному, що залишились недослідженими під час Проєкту геному людини.<ref>{{Cite news|title=The complete sequence of a human genome|url=https://www.science.org/doi/10.1126/science.abj6987|work=[[Science]]|date=2022-04|accessdate=2023-12-22|issn=0036-8075|pmc=PMC9186530|pmid=35357919|doi=10.1126/science.abj6987|pages=44–53|volume=376|issue=6588|language=en|first=Sergey|last=Nurk|first2=Sergey|last2=Koren|first3=Arang|last3=Rhie|first4=Mikko|last4=Rautiainen|first5=Andrey V.|last5=Bzikadze|first6=Alla|last6=Mikheenko|first7=Mitchell R.|last7=Vollger|first8=Nicolas|last8=Altemose|first9=Lev|last9=Uralsky}}</ref>

=== Редагування геному ===
Останні роки стали свідками появи [[CRISPR/cas9|CRISPR-Cas9]] як революційного інструменту для точного [[Редагування генома|редагування геному]]. За відкриття та викристання CRISPR-Cas9 для цільового редагування генів, як описано в статті «Програмована подвійна РНК-керована ДНК-ендонуклеаза в адаптивному бактеріальному імунітеті»<ref>{{Cite news|title=A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity|url=https://www.science.org/doi/10.1126/science.1225829|work=[[Science]]|date=2012-08-17|accessdate=2023-08-06|issn=0036-8075|pmc=PMC6286148|pmid=22745249|doi=10.1126/science.1225829|pages=816–821|volume=337|issue=6096|language=en|first=Martin|last=Jinek|first2=Krzysztof|last2=Chylinski|first3=Ines|last3=Fonfara|first4=Michael|last4=Hauer|first5=Jennifer A.|last5=Doudna|first6=Emmanuelle|last6=Charpentier}}</ref>, [[Дженніфер Даудна]] та [[Емманюель Шарпантьє|Еммануель Шарпентьє]], отримали Нобелівську премію з хімії у [[2020]] році та цілу низку престижних наукових нагород.<ref>{{Cite web|title=The Nobel Prize in Chemistry 2020|url=https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2020/popular-information/|website=NobelPrize.org|accessdate=2023-12-22|language=en-US}}</ref><ref>{{Cite news|title=The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9|url=https://www.science.org/doi/10.1126/science.1258096|work=[[Science]]|date=2014-11-28|accessdate=2023-08-06|issn=0036-8075|doi=10.1126/science.1258096|volume=346|issue=6213|language=en|first=Jennifer A.|last=Doudna|first2=Emmanuelle|last2=Charpentier}}</ref>

== Принципи та методи ==
Генна інженерія охоплює набір принципів і методів, спрямованих на маніпулювання генетичним матеріалом організмів для впровадження, зміни або видалення певних ознак.Ці методи пов'zязані між собою і часто використовуються в комбінаціях для тих чи інших цілей.

=== Виділення та ідентифікація генів ===
Це включає в себе різні молекулярні методи для ідентифікації та виділення конкретних цікавих послідовностей ДНК, відповідальних за певні ознаки чи функції в геномі організму.

=== Модифікаця генів ===
Генна інженерія використовує низку методів модифікації генів. Ці методи включають сплайсинг генів, коли послідовності ДНК розрізають і змінюють порядок нуклеотидів; вставку гена, що передбачає додавання чужорідної ДНК у геном організму; і редагування генів, що дозволяє точно змінювати певні послідовності ДНК.

=== Рекомбінантна ДНК ===
Технологія рекомбінантної ДНК є центральною для генної інженерії, яка включає сплайсинг ДНК з різних джерел для створення нових комбінацій. Ця техніка дозволяє вводити бажані ознаки або змінювати генетичні характеристики організмів. З розвитком цього та інших методів генетичної інженерії виокремилась окрема наукова дисципліна — [[синтетична геноміка]].

=== Клонування та експресія генів ===
Клонування передбачає реплікацію певних генів або послідовностей ДНК, що дозволяє вченим створювати кілька копій цікавого гена. [[Експресія генів]] передбачає активацію генів для виробництва функціональних білків або молекул РНК, що часто досягається шляхом введення генів в організми господаря або клітинні системи, які можуть виробляти потрібні білки.

=== Інструменти редагування генів ===
Вдосконалені інструменти редагування генів, такі як CRISPR-Cas9, TALENs і нуклеази цинкового пальця, дозволяють точно модифікувати певні місця в геномі. Ці інструменти пропонують безпрецедентну точність і ефективність у зміні послідовностей ДНК, дозволяючи цільові модифікації генів.


== Генна інженерія і медицина ==
== Генна інженерія і медицина ==
Генна інженерія в медицині використовує передові молекулярні методи для вирішення різноманітних медичних проблем шляхом модифікації, маніпулювання або виправлення генетичного матеріалу в живих організмах. Ця дисципліна пропонує новаторські рішення для розуміння, [[Терапія|лікування]] та потенційної [[Профілактика (медицина)|профілактики]] генетичних розладів, хвороб і захворювань.
Редагування генів є потенційним підходом до зміни геному людини для лікування генетичних захворювань<ref name=":0">{{Cite news|title=Gene Editing on Center Stage|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29908711/|work=Trends in genetics: TIG|date=2018-08|accessdate=2022-12-06|issn=0168-9525|pmid=29908711|doi=10.1016/j.tig.2018.05.004|pages=600–611|volume=34|issue=8|first=Rasmus O.|last=Bak|first2=Natalia|last2=Gomez-Ospina|first3=Matthew H.|last3=Porteus}}</ref><ref name=":4">{{Cite web|title=What The Market Overlooked in 2022: A Letter from Cathie Wood, ARK Founder, CEO, & CIO|url=https://ark-invest.com/articles/market-commentary/what-the-market-overlooked-in-2022/|website=ARK Invest|date=2023-01-12|accessdate=2023-01-13|language=en-US|first=Michael|last=Kromer}}</ref>, вірусних захворювань<ref name=":1">{{Cite news|title=Genome editing and the next generation of antiviral therapy|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5002242/|work=Human genetics|date=2016-9|accessdate=2022-12-06|issn=0340-6717|pmc=5002242|pmid=27272125|doi=10.1007/s00439-016-1686-2|pages=1071–1082|volume=135|issue=9|first=Daniel|last=Stone|first2=Nixon|last2=Niyonzima|first3=Keith R.|last3=Jerome}}</ref> і окнологічних патологій<ref name=":2">{{Cite news|title=Gene Therapy for Cancer Treatment: Past, Present and Future|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1570487/|work=Clinical Medicine and Research|date=2006-9|accessdate=2022-12-06|issn=1539-4182|pmc=1570487|pmid=16988102|pages=218–227|volume=4|issue=3|first=Deanna|last=Cross|first2=James K.|last2=Burmester}}</ref><ref name=":3">{{Cite news|title=Genome-editing Technologies for Gene and Cell Therapy|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4786923/|work=Molecular Therapy|date=2016-03|accessdate=2022-12-06|issn=1525-0016|pmc=4786923|pmid=26755333|doi=10.1038/mt.2016.10|pages=430–446|volume=24|issue=3|first=Morgan L|last=Maeder|first2=Charles A|last2=Gersbach}}</ref><ref name=":4" />.[[Файл:Expression of Human Wild-Type and P239S Mutant Palladin.png|thumb|Людські клітини, в яких деякі білки, об'єднані з зеленим флуоресцентним білком]]
Згенеровані за допомогою генної інженерії {{нп|онколітичний вірус|онколітичні віруси||Oncolytic virus}} у дослідах здатні вбивати [[Клітина|клітини]] [[Пухлина|раку]]. Перший медичний препарат на основі генно-модифікованого [[вірус]]у {{нп|Talimogene laherparepvec|||Talimogene laherparepvec}} (T-VEC) був затверджений [[FDA]] у жовтні 2015&nbsp;р. для лікування пацієнтів з [[Меланома|меланомою]], яка не операбельна, тобто не може бути видалена хірургічним шляхом<ref name="Ledford2015">{{cite journal|last1=Ledford|first1=Heidi|title=Cancer-fighting viruses win approval|journal=Nature|volume=526|issue=7575|year=2015|pages=622–623|issn=0028-0836|doi=10.1038/526622a}}</ref>.


=== Виробництво терапевтичних протеїнів ===
Деякі з останніх досягнень [[Генотерапія|генотерапії]]:
Методи генної інженерії використовуються для отримання терапевтичних білків для лікування різних захворювань. Вставляючи гени, які кодують специфічні білки, в [[Культура клітин|клітинні культури]], вчені можуть виробляти цінні з медичної точки зору білки, такі як інсулін, фактори росту та антитіла у великих кількостях. Застосовуються різні системи експресії на основі складності та вимог білка, що виробляється. Бактеріальні системи, такі як ''[[Escherichia coli]]'', часто використовуються для більш простих білків<ref>{{Cite news|title=Advances in Escherichia coli-Based Therapeutic Protein Expression: Mammalian Conversion, Continuous Manufacturing, and Cell-Free Production|url=https://www.mdpi.com/2673-8449/3/4/21|work=Biologics|date=2023-12|accessdate=2023-12-28|issn=2673-8449|doi=10.3390/biologics3040021|pages=380–401|volume=3|issue=4|language=en|first=Sarfaraz K.|last=Niazi|first2=Matthias|last2=Magoola}}</ref>, тоді як клітинам [[Ссавці|ссавців]] (зазвичай, культурам {{Не перекладено|Клітина яєчника китайського хом'яка|клітин|en|Chinese hamster ovary cell}} [[Яєчник|яєчників]] {{Не перекладено|Китайський хом'як|Китайського хом'яка|en|Chinese hamster}})<ref>{{Cite news|title=Expression of mammalian proteins for diagnostics and therapeutics: a review|url=https://link.springer.com/10.1007/s11033-022-07651-3|work=Molecular Biology Reports|date=2022-11|accessdate=2023-12-28|issn=0301-4851|pmc=PMC9175168|pmid=35674877|doi=10.1007/s11033-022-07651-3|pages=10593–10608|volume=49|issue=11|language=en|first=Jacqueline Kar Kei|last=Mark|first2=Crystale Siew Ying|last2=Lim|first3=Fazlina|last3=Nordin|first4=Gee Jun|last4=Tye}}</ref><ref>{{Cite news|title=Progress in fed-batch culture for recombinant protein production in CHO cells|url=https://link.springer.com/10.1007/s00253-022-12342-x|work=Applied Microbiology and Biotechnology|date=2023-02|accessdate=2023-12-28|issn=0175-7598|pmc=PMC9843118|pmid=36648523|doi=10.1007/s00253-022-12342-x|pages=1063–1075|volume=107|issue=4|language=en|first=Wen-Jing|last=Xu|first2=Yan|last2=Lin|first3=Chun-Liu|last3=Mi|first4=Jing-Ying|last4=Pang|first5=Tian-Yun|last5=Wang}}</ref><ref>{{Cite news|title=Cost-Effective Protein Production in CHO Cells Following Polyethylenimine-Mediated Gene Delivery Showcased by the Production and Crystallization of Antibody Fabs|url=https://www.mdpi.com/2073-4468/12/3/51|work=Antibodies|date=2023-09|accessdate=2023-12-28|issn=2073-4468|pmc=PMC10443350|pmid=37606435|doi=10.3390/antib12030051|pages=51|volume=12|issue=3|language=en|first=Klaudia|last=Meskova|first2=Katarina|last2=Martonova|first3=Patricia|last3=Hrasnova|first4=Kristina|last4=Sinska|first5=Michaela|last5=Skrabanova|first6=Lubica|last6=Fialova|first7=Stefana|last7=Njemoga|first8=Ondrej|last8=Cehlar|first9=Olga|last9=Parmar}}</ref>, [[Комахи|комах]]<ref>{{Cite news|title=The Coming Age of Insect Cells for Manufacturing and Development of Protein Therapeutics|url=https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.iecr.8b00985|work=Industrial & Engineering Chemistry Research|date=2018-08-08|accessdate=2023-12-28|issn=0888-5885|pmc=PMC6420222|pmid=30886455|doi=10.1021/acs.iecr.8b00985|pages=10061–10070|volume=57|issue=31|language=en|first=Christine M.|last=Yee|first2=Andrew J.|last2=Zak|first3=Brett D.|last3=Hill|first4=Fei|last4=Wen}}</ref> або [[Дріжджі|дріжджів]]<ref>{{Cite news|title=Customized yeast cell factories for biopharmaceuticals: from cell engineering to process scale up|url=https://microbialcellfactories.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12934-021-01617-z|work=Microbial Cell Factories|date=2021-12|accessdate=2023-12-28|issn=1475-2859|pmc=PMC8246677|pmid=34193127|doi=10.1186/s12934-021-01617-z|volume=20|issue=1|language=en|first=Aravind|last=Madhavan|first2=K. B.|last2=Arun|first3=Raveendran|last3=Sindhu|first4=Jayaram|last4=Krishnamoorthy|first5=R.|last5=Reshmy|first6=Ranjna|last6=Sirohi|first7=Arivalagan|last7=Pugazhendi|first8=Mukesh Kumar|last8=Awasthi|first9=George|last9=Szakacs}}</ref> віддають перевагу для більш складних білків, які потребують належного [[Згортання білків|згортання]] та [[Посттрансляційна модифікація|посттрансляційних модифікацій]].<ref>{{Cite news|title=Recent Developments in Bioprocessing of Recombinant Proteins: Expression Hosts and Process Development|url=https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fbioe.2019.00420|work=Frontiers in Bioengineering and Biotechnology|date=2019|accessdate=2023-12-28|issn=2296-4185|pmc=PMC6932962|pmid=31921823|doi=10.3389/fbioe.2019.00420|volume=7|first=Nagesh K.|last=Tripathi|first2=Ambuj|last2=Shrivastava}}</ref><ref>{{Cite book
|url=https://doi.org/10.1007/978-3-319-52287-6_29
|title=Industrial Production of Therapeutic Proteins: Cell Lines, Cell Culture, and Purification
|last=Zhu
|first=Marie M.
|last2=Mollet
|first2=Michael
|last3=Hubert
|first3=Rene S.
|last4=Kyung
|first4=Yun Seung
|last5=Zhang
|first5=Green G.
|date=2017
|editor-last=Kent
|editor-first=James A.
|editor2-last=Bommaraju
|editor2-first=Tilak V.
|editor3-last=Barnicki
|editor3-first=Scott D.
|series=Handbook of Industrial Chemistry and Biotechnology
|publisher=Springer International Publishing, [[Springer Nature]]
|location=Cham
|pages=1639–1669
|language=en
|doi=10.1007/978-3-319-52287-6_29
|isbn=978-3-319-52287-6
|pmc=PMC7121293
}}</ref>


==== Застосування в медицині ====
* Групою вчених у [[2020]] році була проведена генотерапія для [[омолодження]] та відновлення нервового волокна сітківки. Старим мишам ввели за допомогою аденовірусу гени, які синтезують фактори Яманакі, які епігенетично омолоджують клітини. Таке омолодження клітин дозволило відновити штучно пошкоджений оптичний нерв&nbsp;— нервові волокна бувально виросли знову. Вчені досягли х2 збільшення кількості клітин сітківки і х5 прискорення росту оптичного нерва<ref>{{Cite news|title=Reprogramming to recover youthful epigenetic information and restore vision|url=https://www.nature.com/articles/s41586-020-2975-4|work=Nature|date=2020-12|accessdate=2022-12-07|issn=1476-4687|doi=10.1038/s41586-020-2975-4|pages=124–129|volume=588|issue=7836|language=en|first=Yuancheng|last=Lu|first2=Benedikt|last2=Brommer|first3=Xiao|last3=Tian|first4=Anitha|last4=Krishnan|first5=Margarita|last5=Meer|first6=Chen|last6=Wang|first7=Daniel L.|last7=Vera|first8=Qiurui|last8=Zeng|first9=Doudou|last9=Yu}}</ref>.

* У [[2022]] році завдяки новій формі редагування генів («base editing») молода дівчина у Великій Британії, хвора на лейкемію, була вилікована за 6 місяців. Редагування основи та мультиплексування можуть забезпечити більш ефективне лікування CAR-T для пацієнтів з невиліковними раковими захворюваннями.
* '''Виробництво [[Інсулін|інсуліну]]''': одним із найбільш помітних успіхів у виробництві терапевтичного білка за допомогою генної інженерії є виробництво інсуліну для лікування діабету. У [[1978]] році, компанія [[Genentech]], заснована Гербертом Бойєром і Робертом Суонсоном, стала першою компанією, яка виробляла людський [[Білки|білок]] (інсулін) за допомогою технології рекомбінантної ДНК. Вставляючи ген людського інсуліну в бактеріальні або дріжджові клітини, можливо виробляти велику кількість інсуліну для терапевтичного використання.<ref>{{Cite news|title=Cell factories for insulin production|url=https://doi.org/10.1186/s12934-014-0141-0|work=Microbial Cell Factories|date=2014-10-02|accessdate=2023-12-28|issn=1475-2859|pmc=PMC4203937|pmid=25270715|doi=10.1186/s12934-014-0141-0|pages=141|volume=13|issue=1|first=Nabih A.|last=Baeshen|first2=Mohammed N.|last2=Baeshen|first3=Abdullah|last3=Sheikh|first4=Roop S.|last4=Bora|first5=Mohamed Morsi M.|last5=Ahmed|first6=Hassan A. I.|last6=Ramadan|first7=Kulvinder Singh|last7=Saini|first8=Elrashdy M.|last8=Redwan}}</ref>
* У 2022 році голландські вчені з Інституту Губрехта, UMC Utrecht та Oncode Institute використали іншу форму редагування генів&nbsp;— первинне редагування&nbsp;— для виправлення мутації, яка спричиняє [[муковісцидоз]] у стовбурових клітинах людини. Крім того, корейські дослідники з Університету Йонсей успішно використовували первинне редагування для лікування захворювань печінки та очей у дорослих мишей<ref name=":42">{{Cite web|title=What The Market Overlooked in 2022: A Letter from Cathie Wood, ARK Founder, CEO, & CIO|url=https://ark-invest.com/articles/market-commentary/what-the-market-overlooked-in-2022/|website=ARK Invest|date=2023-01-12|accessdate=2023-01-13|language=en-US|first=Michael|last=Kromer}}</ref>.
* '''[[Антитіла]] та [[вакцини]]''': методи генної інженерії дозволяють виробляти [[моноклональні антитіла]], які використовуються в лікувані широкого спектру захворювань.<ref>{{Cite news|title=Development of therapeutic antibodies for the treatment of diseases|url=https://jbiomedsci.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12929-019-0592-z|work=Journal of Biomedical Science|date=2020-12|accessdate=2023-12-28|issn=1423-0127|pmc=PMC6939334|pmid=31894001|doi=10.1186/s12929-019-0592-z|volume=27|issue=1|language=en|first=Ruei-Min|last=Lu|first2=Yu-Chyi|last2=Hwang|first3=I-Ju|last3=Liu|first4=Chi-Chiu|last4=Lee|first5=Han-Zen|last5=Tsai|first6=Hsin-Jung|last6=Li|first7=Han-Chung|last7=Wu}}</ref> Крім того, розробка вакцин часто передбачає виробництво специфічних вірусних або бактеріальних білків за допомогою генної інженерії.<ref>{{Cite news|title=The development of vaccines: how the past led to the future|url=https://www.nature.com/articles/nrmicro2668|work=Nature Reviews Microbiology|date=2011-12|accessdate=2023-12-28|issn=1740-1534|doi=10.1038/nrmicro2668|pages=889–893|volume=9|issue=12|language=en|first=Stanley A.|last=Plotkin|first2=Susan L.|last2=Plotkin}}</ref><ref>{{Cite news|title=Molecular engineering tools for the development of vaccines against infectious diseases: current status and future directions|url=https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14760584.2023.2227699|work=Expert Review of Vaccines|date=2023-12-31|accessdate=2023-12-28|issn=1476-0584|doi=10.1080/14760584.2023.2227699|pages=563–578|volume=22|issue=1|language=en|first=Wenhui|last=Xue|first2=Tingting|last2=Li|first3=Ying|last3=Gu|first4=Shaowei|last4=Li|first5=Ningshao|last5=Xia}}</ref>
* У 2022 році генотерапія CRISPR забезпечило функціональне лікування бета-таласемії та [[Серпоподібноклітинна анемія|серпоподібноклітинної анемії]]. CRISPR Therapeutics і Vertex Pharmaceuticals вилікували понад 75 пацієнтів, у результаті чого було створено кілька широко розрекламованих «функціональних ліків». Вони очікують схвалення FDA для Exa-Cel, лікування [[Серпоподібноклітинна анемія|серпоподібно-клітинної]] та бета-таласемії, на початку 2023 року<ref name=":42" />.
* '''Інші важливі молекули''': різні [[фактори росту]], [[гормони]] (наприклад, інсулін, [[Соматотропний гормон|людський гормон росту]]) і [[Фактори зсідання крові|фактори згортання крові]] також виробляються методами генетичної інженерії. Ці білки відіграють важливу роль у регуляції функцій організму та лікуванні захворювань.<ref>{{Cite news|title=Biopharmaceutical Manufacturing: Historical Perspectives and Future Directions|url=https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-chembioeng-092220-125832|work=Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering|date=2022-06-10|accessdate=2023-12-28|issn=1947-5438|doi=10.1146/annurev-chembioeng-092220-125832|pages=141–165|volume=13|issue=1|language=en|first=Alana C.|last=Szkodny|first2=Kelvin H.|last2=Lee}}</ref>
* Також у 2022 році регулятори схвалили кілька знакових клітинних і генних терапій, зокрема Hemgenix для лікування [[Гемофілія|гемофілії В]], Zyntelgo для бета-таласемії, Skysona для церебральної адренолейкодистрофії, Yescarta і Breyanzi для [[Негоджкінська лімфома|неходжкінської лімфоми]], Tecartus для мантійно-клітинної лімфоми, а також Carvykti і Abecma для [[Мієломна хвороба|множинної мієломи]]<ref name=":42" />.

=== Генотерапія та редагування геному ===
Одним із основних застосувань генної інженерії в медицині є [[генотерапія]]. Цей підхід передбачає введення, модифікацію або заміну дефектних генів у клітинах пацієнта для лікування або запобігання захворюванням.<ref>{{Cite news|title=Entering the Modern Era of Gene Therapy|url=https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-med-012017-043332|work=Annual Review of Medicine|date=2019-01-27|accessdate=2023-12-28|issn=0066-4219|doi=10.1146/annurev-med-012017-043332|pages=273–288|volume=70|issue=1|language=en|first=Xavier M.|last=Anguela|first2=Katherine A.|last2=High}}</ref><ref>{{Cite news|title=Current State of Human Gene Therapy: Approved Products and Vectors|url=https://www.mdpi.com/1424-8247/16/10/1416|work=Pharmaceuticals|date=2023-10|accessdate=2023-12-28|issn=1424-8247|pmc=PMC10609992|pmid=37895887|doi=10.3390/ph16101416|pages=1416|volume=16|issue=10|language=en|first=Aladdin Y.|last=Shchaslyvyi|first2=Svitlana V.|last2=Antonenko|first3=Maksym G.|last3=Tesliuk|first4=Gennadiy D.|last4=Telegeev}}</ref><ref>{{Cite news|title=Successes and challenges in clinical gene therapy|url=https://www.nature.com/articles/s41434-023-00390-5|work=Gene Therapy|date=2023-11|accessdate=2023-12-28|issn=1476-5462|doi=10.1038/s41434-023-00390-5|pages=738–746|volume=30|issue=10|language=en|first=Donald B.|last=Kohn|first2=Yvonne Y.|last2=Chen|first3=Melissa J.|last3=Spencer}}</ref>

Складні інструменти [[Редагування генома|редагування геному]], зокрема [[CRISPR/cas9|CRISPR-Cas9]], пропонують точні та цілеспрямовані модифікації послідовностей ДНК. Ці інструменти мають величезний потенціал у виправленні генетичних мутацій, відповідальних за захворювання та розлади, прокладаючи шлях до більш ефективних методів лікування.<ref>{{Cite news|title=The history of genome editing: advances from the interface of chemistry & biology|url=https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/cc/d3cc00559c|work=Chemical Communications|date=2023-06-20|accessdate=2023-12-28|issn=1364-548X|doi=10.1039/D3CC00559C|pages=7676–7684|volume=59|issue=50|language=en|first=Daisuke|last=Matsumoto|first2=Wataru|last2=Nomura}}</ref><ref>{{Cite news|title=Recent advances in CRISPR-based genome editing technology and its applications in cardiovascular research|url=https://mmrjournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40779-023-00447-x|work=Military Medical Research|date=2023-03-10|accessdate=2023-12-28|issn=2054-9369|pmc=PMC9999643|pmid=36895064|doi=10.1186/s40779-023-00447-x|volume=10|issue=1|language=en|first=Zhen-Hua|last=Li|first2=Jun|last2=Wang|first3=Jing-Ping|last3=Xu|first4=Jian|last4=Wang|first5=Xiao|last5=Yang}}</ref><ref>{{Cite news|title=Progress and harmonization of gene editing to treat human diseases: Proceeding of COST Action CA21113 GenE-HumDi|url=https://doi.org/10.1016/j.omtn.2023.102066|work=[[Molecular Therapy]] - Nucleic Acids|date=2023-12|accessdate=2023-12-28|issn=2162-2531|pmc=PMC10685310|pmid=38034032|doi=10.1016/j.omtn.2023.102066|pages=102066|volume=34|first=Alessia|last=Cavazza|first2=Ayal|last2=Hendel|first3=Rasmus O.|last3=Bak|first4=Paula|last4=Rio|first5=Marc|last5=Güell|first6=Duško|last6=Lainšček|first7=Virginia|last7=Arechavala-Gomeza|first8=Ling|last8=Peng|first9=Fatma Zehra|last9=Hapil}}</ref>

=== Персоналізована медицина ===
Досягнення в галузях генної інженерії та [[Персоналізована медицина|персоналізованої медицини]] дозволяють використовувати підходи, адаптовані до індивідуальних генетичних профілів. Розуміння генетичного складу [[Пацієнт|пацієнта]] дозволяє розробити індивідуальні стратегії лікування, включаючи ліки та терапію, оптимізовану для його генетичних особливостей.<ref>{{Cite news|title=Origin of personalized medicine in pioneering, passionate, genomic research|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0888754319300692|work=Genomics|date=2020-01-01|accessdate=2023-12-28|issn=0888-7543|doi=10.1016/j.ygeno.2019.05.006|pages=721–728|volume=112|issue=1|first=Hugo A.|last=Barrera-Saldaña}}</ref><ref>{{Cite news|title=A precision medicine approach to personalized prescribing using genetic and nongenetic factors for clinical decision-making|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010482523007941|work=Computers in Biology and Medicine|date=2023-10-01|accessdate=2023-12-28|issn=0010-4825|doi=10.1016/j.compbiomed.2023.107329|pages=107329|volume=165|first=Samart|last=Jamrat|first2=Chonlaphat|last2=Sukasem|first3=Lawan|last3=Sratthaphut|first4=Yaowaluck|last4=Hongkaew|first5=Taweesak|last5=Samanchuen}}</ref> (''див. також'' [[Фармакогеноміка]], [[Нутрігеноміка]])


== Генна інженерія і сільське господарство ==
== Генна інженерія і сільське господарство ==
Генна інженерія зробила революцію в [[Сільське господарство|сільськогосподарському]] секторі, запропонувавши інноваційні рішення для підвищення врожайності, якості продуктів та стійкості; але також викликає деякі етичні міркування й питання біобезпеки (див. [[#Проблеми та міркування]]).
{{без джерел|розділ|дата=жовтень 2015}}
На сьогоднішній день генетична інженерія сільськогосподарських рослин розвивається переважно в руслі класичної селекції. Основні зусилля вчених зосереджені на захисті рослин від несприятливих (біотичних та абіотичних) факторів, покращенні якості та зменшенні втрат при зберіганні продукції рослинництва. Зокрема, це підвищення стійкості проти хвороб, шкідників, заморозків, солонцюватості ґрунту тощо, видалення небажаних компонентів із рослинних олій, зміна властивостей білка і крохмалю в пшеничному борошні, покращення лежкості та смакових якостей овочів та ін. Порівняно з традиційною селекцією, основними інструментами якої є схрещування і відбір, генна інженерія дає можливість використання принципово нових генів, які визначають агрономічно важливі ознаки, і нових молекулярно-генетичних методів моніторингу трансгенів (молекулярні маркери генів), що в багато разів прискорюють процес створення трансгенних рослин. Селекціонерів приваблює можливість цілеспрямованого генетичного «ремонту» рослин. Важливим напрямом є створення генетично модифікованих рослин (ГМР) з ознакою чоловічої стерильності. Крім того, завдяки генетичній модифікації рослини можуть виконувати не властиву їм раніше функцію. Прикладом є коренеплоди цукрових буряків, які накопичують замість сахарози ?низькомолекулярні ?фруктами ?, банани, які використовують як їстівну вакцину. Завдяки введенню генів бактерій вищі рослини набувають властивості руйнувати чужорідні органічні сполуки (ксенобіотики), що забруднюють довкілля. Вирощування ГМР, стійких до широкого спектра хвороб та комах-шкідників, може суттєво знизити, а в подальшому звести до мінімуму пестицидне навантаження на [[довкілля]].


Застосування цієї технології охоплює широкий спектр методів і модифікацій, спрямованих на вдосконалення сільськогосподарської практики.
== Генетично модифіковані рослини в Україні ==

Зростання площ під трансгенними культурами в розвинених країнах йде значно інтенсивніше порівняно з країнами, що розвиваються. Нині в Україні випробовуються трансгенні сорти кукурудзи, цукрових буряків і ріпаку, стійкі проти гербіцидів; кукурудзи, стійкої проти кукурудзяного метелика, а також картоплі, стійкої проти колорадського жука. Створено систему органів, які з залученням спеціалістів (генетиків, селекціонерів, генних інженерів, екологів, медиків, токсикологів) оцінюють трансгенні сорти для визначення потенційного впливу на людину, тварин і довкілля. Лише після таких експертиз сорт допускається до випробування з дотриманням усіх відповідних вимог, прийнятих у Європейському Союзі.
=== Поліпшення врожаю ===
Генна інженерія має на меті підвищити врожайність шляхом введення специфічних генів, які покращують такі властивості, як врожайність, стійкість до шкідників або хвороб і толерантність до екологічних стресів. Цей процес передбачає точне маніпулювання генетичним складом рослини для вираження бажаних характеристик, що призводить до підвищення продуктивності та стійкості в сільськогосподарських умовах.<ref>{{Cite news|title=Genetic strategies for improving crop yields|url=https://www.nature.com/articles/s41586-019-1679-0|work=[[Nature]]|date=2019-11|accessdate=2023-12-28|issn=1476-4687|pmc=PMC7024682|pmid=31695205|doi=10.1038/s41586-019-1679-0|pages=109–118|volume=575|issue=7781|language=en|first=Julia|last=Bailey-Serres|first2=Jane E.|last2=Parker|first3=Elizabeth A.|last3=Ainsworth|first4=Giles E. D.|last4=Oldroyd|first5=Julian I.|last5=Schroeder}}</ref><ref>{{Cite news|title=Genome engineering for crop improvement and future agriculture|url=https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.01.005|work=[[Cell]]|date=2021-03|accessdate=2023-12-28|issn=0092-8674|doi=10.1016/j.cell.2021.01.005|pages=1621–1635|volume=184|issue=6|first=Caixia|last=Gao}}</ref><ref name=":1">{{Cite news|title=Genetic Engineering Technologies for Improving Crop Yield and Quality|url=https://www.mdpi.com/2073-4395/12/4/759|work=Agronomy|date=2022-04|accessdate=2023-12-28|issn=2073-4395|doi=10.3390/agronomy12040759|pages=759|volume=12|issue=4|language=en|first=Runle|last=Ye|first2=Xi|last2=Yang|first3=Yuchun|last3=Rao}}</ref>

Різноманітні огляди наукової літератури показують, що впровадження ГМ-культур призводить до економічних, екологічних переваг і переваг для здоров’я завдяки вищій врожайності, вищим прибуткам ферм і, в деяких випадках, меншому використанню хімічних пестицидів. Кілька досліджень також показують, що застосування певних ГМ-культур допомагає зменшити викиди [[Парникові гази|парникових газів]] і підтримує утримання [[Вуглець|вуглецю]] в ґрунті, сприяючи зменшеному обробітку ґрунту.<ref>{{Cite news|title=Genetically modified crops support climate change mitigation|url=https://doi.org/10.1016/j.tplants.2022.01.004|work=Trends in Plant Science|date=2022-07|accessdate=2023-12-28|issn=1360-1385|doi=10.1016/j.tplants.2022.01.004|pages=627–629|volume=27|issue=7|first=Emma|last=Kovak|first2=Dan|last2=Blaustein-Rejto|first3=Matin|last3=Qaim}}</ref>

==== Стійкість до хвороб ====
[[Файл:Development of stripe rust-resistant wheat variety using the CRISPR-Cas system.jpg|міні|Виведення сорту [[Пшениця|пшениці]], стійкого до іржі, за допомогою системи [[CRISPR/cas9|CRISPR/Cas]].<ref>{{Cite news|title=Role of Genetics, Genomics, and Breeding Approaches to Combat Stripe Rust of Wheat|url=https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnut.2020.580715|work=Frontiers in Nutrition|date=2020|accessdate=2023-12-28|issn=2296-861X|pmc=PMC7573350|pmid=33123549|doi=10.3389/fnut.2020.580715|volume=7|first=Shakra|last=Jamil|first2=Rahil|last2=Shahzad|first3=Shakeel|last3=Ahmad|first4=Rida|last4=Fatima|first5=Rameesha|last5=Zahid|first6=Madiha|last6=Anwar|first7=Muhammad Zaffar|last7=Iqbal|first8=Xiukang|last8=Wang}}</ref>]]
Генна інженерія дозволяє вводити гени, що забезпечують стійкість до різних захворювань. Наприклад, пшеничні іржі, включаючи {{Не перекладено|Іржа стебла|стеблову іржу|en|Stem rust}}, {{Не перекладено|Іржа листя пшениці|іржу листя|en|Wheat leaf rust}} та {{Не перекладено|Жовта іржа пшениці|смугаста іржа|en|Wheat yellow rust}}, становлять значну загрозу світовому виробництву пшениці, зокрема в [[Україна|Україні]]<ref>{{Cite news|title=ШКОДОЧИННІСТЬ ЖОВТОЇ ІРЖІ ПШЕНИЦІ ТА ІДЕНТИФІКАЦІЯ ГЕНІВ СТІЙКОСТІ ДО ЇЇ ВИСОКОВІРУЛЕНТНИХ РАС|url=https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/441|work=Science and Innovation|date=2023-08-03|accessdate=2023-12-28|issn=2413-4996|doi=10.15407/scine19.04.066|pages=66–78|volume=19|issue=4|first=т.|last=Чугункова|first2=н.|last2=Пастухова|first3=т.|last3=Топчій|first4=я.|last4=Пірко|first5=я.|last5=Блюм}}</ref>. За допомогою генної інженерії виведено стійкі до іржі сорти [[Пшениця|пшениці]]. Дослідники виявили та включили гени диких родичів пшениці, які виявляють природну стійкість до іржі, у комерційні сорти пшениці. Ці генетичні модифікації допомогли зменшити втрати [[Врожай|врожаю]], спричинені цими руйнівними хворобами, забезпечивши стабільне виробництво пшениці.<ref>{{Cite news|title=Harnessing genetic resistance to rusts in wheat and integrated rust management methods to develop more durable resistant cultivars|url=https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.951095|work=Frontiers in Plant Science|date=2022|accessdate=2023-12-28|issn=1664-462X|pmc=PMC9614308|pmid=36311120|doi=10.3389/fpls.2022.951095|volume=13|first=Johannes|last=Mapuranga|first2=Na|last2=Zhang|first3=Lirong|last3=Zhang|first4=Wenze|last4=Liu|first5=Jiaying|last5=Chang|first6=Wenxiang|last6=Yang}}</ref><ref>{{Cite news|title=Genetic architecture of rust resistance in a wheat (Triticum turgidum) diversity panel|url=https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1145371|work=Frontiers in Plant Science|date=2023|accessdate=2023-12-28|issn=1664-462X|pmc=PMC10043469|pmid=36998679|doi=10.3389/fpls.2023.1145371|volume=14|first=Valentyna|last=Klymiuk|first2=Teketel|last2=Haile|first3=Jennifer|last3=Ens|first4=Krystalee|last4=Wiebe|first5=Amidou|last5=N’Diaye|first6=Andrii|last6=Fatiukha|first7=Tamar|last7=Krugman|first8=Roi|last8=Ben-David|first9=Sariel|last9=Hübner}}</ref><ref>{{Cite news|title=Genetics of Resistance to Leaf Rust in Wheat: An Overview in a Genome-Wide Level|url=https://www.mdpi.com/2071-1050/15/4/3247|work=Sustainability|date=2023-01|accessdate=2023-12-28|issn=2071-1050|doi=10.3390/su15043247|pages=3247|volume=15|issue=4|language=en|first=Xiaopeng|last=Ren|first2=Chuyuan|last2=Wang|first3=Zhuang|last3=Ren|first4=Jing|last4=Wang|first5=Peipei|last5=Zhang|first6=Shuqing|last6=Zhao|first7=Mengyu|last7=Li|first8=Meng|last8=Yuan|first9=Xiumei|last9=Yu}}</ref><ref>{{Cite news|title=Resistance that stacks up: engineering rust and mildew disease control in the cereal crops wheat and barley|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.14106|work=Plant Biotechnology Journal|date=2023-10|accessdate=2023-12-28|issn=1467-7644|pmc=PMC10502761|pmid=37494504|doi=10.1111/pbi.14106|pages=1938–1951|volume=21|issue=10|language=en|first=Peter M.|last=Dracatos|first2=Jing|last2=Lu|first3=Javier|last3=Sánchez‐Martín|first4=Brande B.H.|last4=Wulff}}</ref><ref>{{Cite news|title=Sequencing trait-associated mutations to clone wheat rust-resistance gene YrNAM|url=https://www.nature.com/articles/s41467-023-39993-2|work=[[Nature Communications]]|date=2023-07-19|accessdate=2023-12-28|issn=2041-1723|doi=10.1038/s41467-023-39993-2|pages=4353|volume=14|issue=1|language=en|first=Fei|last=Ni|first2=Yanyan|last2=Zheng|first3=Xiaoke|last3=Liu|first4=Yang|last4=Yu|first5=Guangqiang|last5=Zhang|first6=Lynn|last6=Epstein|first7=Xue|last7=Mao|first8=Jingzheng|last8=Wu|first9=Cuiling|last9=Yuan}}</ref>

Окрім пшениці, методи генетичної інженерії застосовувались для виведення багатьох хворобостійких сортів [[Рослини|рослин]], таких як [[картопля]], [[томати]], [[Гарбуз|гарбузи]], [[папая]], та багато інших.<ref>{{Cite news|title=Genetic Engineering for Disease Resistance in Plants: Recent Progress and Future Perspectives|url=https://doi.org/10.1104/pp.18.01224|work=Plant Physiology|date=2019-03-13|accessdate=2023-12-28|issn=0032-0889|pmc=PMC6501101|pmid=30867331|doi=10.1104/pp.18.01224|pages=26–38|volume=180|issue=1|first=Oliver Xiaoou|last=Dong|first2=Pamela C.|last2=Ronald}}</ref><ref>{{Cite news|title=Genetic modification to improve disease resistance in crops|url=https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.15967|work=New Phytologist|date=2020-01|accessdate=2023-12-28|issn=0028-646X|pmc=PMC6916320|pmid=31135961|doi=10.1111/nph.15967|pages=70–86|volume=225|issue=1|language=en|first=H. Peter|last=van Esse|first2=T. Lynne|last2=Reuber|first3=Dieuwertje|last3=van der Does}}</ref><ref>{{Cite news|title=Genome Engineering Technology for Durable Disease Resistance: Recent Progress and Future Outlooks for Sustainable Agriculture|url=https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.860281|work=Frontiers in Plant Science|date=2022|accessdate=2023-12-28|issn=1664-462X|pmc=PMC8968944|pmid=35371164|doi=10.3389/fpls.2022.860281|volume=13|first=Qurban|last=Ali|first2=Chenjie|last2=Yu|first3=Amjad|last3=Hussain|first4=Mohsin|last4=Ali|first5=Sunny|last5=Ahmar|first6=Muhammad Aamir|last6=Sohail|first7=Muhammad|last7=Riaz|first8=Muhammad Furqan|last8=Ashraf|first9=Dyaaaldin|last9=Abdalmegeed}}</ref>

==== Стійкість до шкідників ====
Рослини можна сконструювати для виробництва токсинів, шкідливих для конкретних шкідників. Введення гена Bt ([[Bacillus thuringiensis|''Bacillus thuringiensis'']]), у такі культури, як кукурудза та бавовна, виробляє білки, токсичні для комах, що зменшує потребу в хімічних [[Пестициди|пестицидах]].<ref>{{Cite news|title=Genetically engineered (modified) crops (Bacillus thuringiensis crops) and the world controversy on their safety|url=https://ejbpc.springeropen.com/articles/10.1186/s41938-018-0051-2|work=Egyptian Journal of Biological Pest Control|date=2018-12|accessdate=2023-12-28|issn=2536-9342|doi=10.1186/s41938-018-0051-2|volume=28|issue=1|language=en|first=Mohamed Samir Tawfik|last=Abbas}}</ref>

Запровадження ГМ-технології, стійкої до комах і гербіцидів, зменшило обприскування пестицидами в світі на 775,4 млн кг (8,3%) і, як наслідок, зменшило вплив на навколишнє середовище, пов’язаний із застосуванням гербіцидів та інсектицидів на цих культурах (як вимірюється індикатором Environmental Коефіцієнт впливу (EIQ)) на 18,5%. Технологія також сприяла значному скороченню споживання палива та змінам обробітку ґрунту, що призвело до значного скорочення викидів парникових газів із площі ГМ-культур. У 2018 році це було еквівалентно видаленню з доріг 15,27 мільйона автомобілів.<ref>{{Cite news|title=Environmental impacts of genetically modified (GM) crop use 1996–2018: impacts on pesticide use and carbon emissions|url=https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21645698.2020.1773198|work=GM Crops & Food|date=2020-10-01|accessdate=2023-12-28|issn=2164-5698|pmc=PMC7518756|pmid=32706316|doi=10.1080/21645698.2020.1773198|pages=215–241|volume=11|issue=4|language=en|first=Graham|last=Brookes|first2=Peter|last2=Barfoot}}</ref>

==== Толерантність до гербіцидів ====
Модифікація стійкості до гербіцидів дозволяє культурам витримувати певні [[гербіциди]], допомагаючи контролювати бур’яни без шкоди для культури. Стійкі до [[Гліфосат|гліфосату]] посіви, наприклад, отримали широке поширення, що спрощує боротьбу з бур’янами.<ref>{{Cite news|title=Herbicide resistance and biodiversity: agronomic and environmental aspects of genetically modified herbicide-resistant plants|url=https://doi.org/10.1186/s12302-016-0100-y|work=Environmental Sciences Europe|date=2017-01-21|accessdate=2023-12-28|issn=2190-4715|pmc=PMC5250645|pmid=28163993|doi=10.1186/s12302-016-0100-y|pages=5|volume=29|issue=1|first=Gesine|last=Schütte|first2=Michael|last2=Eckerstorfer|first3=Valentina|last3=Rastelli|first4=Wolfram|last4=Reichenbecher|first5=Sara|last5=Restrepo-Vassalli|first6=Marja|last6=Ruohonen-Lehto|first7=Anne-Gabrielle Wuest|last7=Saucy|first8=Martha|last8=Mertens}}</ref><ref>{{Cite news|title=Herbicide Resistance: Managing Weeds in a Changing World|url=https://www.mdpi.com/2073-4395/13/6/1595|work=Agronomy|date=2023-06|accessdate=2023-12-28|issn=2073-4395|doi=10.3390/agronomy13061595|pages=1595|volume=13|issue=6|language=en|first=Rita|last=Ofosu|first2=Evans Duah|last2=Agyemang|first3=Adrienn|last3=Márton|first4=György|last4=Pásztor|first5=János|last5=Taller|first6=Gabriella|last6=Kazinczi}}</ref>

==== Швидший розвиток культури ====
Такі методи, як CRISPR-Cas9, прискорюють розробку нових сортів сільськогосподарських культур шляхом точного редагування цільових генів, прискорюючи процес [[Селекція|селекції]].<ref>{{Cite news|title=Plant breeding at the speed of light: the power of CRISPR/Cas to generate directed genetic diversity at multiple sites|url=https://bmcplantbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12870-019-1775-1|work=BMC Plant Biology|date=2019-12|accessdate=2023-12-28|issn=1471-2229|pmc=PMC6498546|pmid=31046670|doi=10.1186/s12870-019-1775-1|volume=19|issue=1|language=en|first=Felix|last=Wolter|first2=Patrick|last2=Schindele|first3=Holger|last3=Puchta}}</ref><ref>{{Cite news|title=CRISPR/Cas Technology Revolutionizes Crop Breeding|url=https://www.mdpi.com/2223-7747/12/17/3119|work=Plants|date=2023-01|accessdate=2023-12-28|issn=2223-7747|pmc=PMC10489799|pmid=37687368|doi=10.3390/plants12173119|pages=3119|volume=12|issue=17|language=en|first=Qiaoling|last=Tang|first2=Xujing|last2=Wang|first3=Xi|last3=Jin|first4=Jun|last4=Peng|first5=Haiwen|last5=Zhang|first6=Youhua|last6=Wang}}</ref><ref>{{Cite news|title=CRISPR-Based Genome Editing Tools: An Accelerator in Crop Breeding for a Changing Future|url=https://www.mdpi.com/1422-0067/24/10/8623|work=[[International Journal of Molecular Sciences]]|date=2023-01|accessdate=2023-12-28|issn=1422-0067|pmc=PMC10218198|pmid=37239967|doi=10.3390/ijms24108623|pages=8623|volume=24|issue=10|language=en|first=Fangning|last=Zhang|first2=Ting Xiang|last2=Neik|first3=William J. W.|last3=Thomas|first4=Jacqueline|last4=Batley}}</ref><ref>{{Cite news|title=Plant breeding advancements with “CRISPR-Cas” genome editing technologies will assist future food security|url=https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2023.1133036|work=Frontiers in Plant Science|date=2023|accessdate=2023-12-28|issn=1664-462X|pmc=PMC10040607|pmid=36993865|doi=10.3389/fpls.2023.1133036|volume=14|first=M.|last=AHMAD}}</ref><ref>{{Cite news|title=CRISPR/Cas9-gene editing approaches in plant breeding|url=https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/21645698.2023.2256930|work=GM Crops & Food|date=2023-12-31|accessdate=2023-12-28|issn=2164-5698|pmc=PMC10512805|pmid=37725519|doi=10.1080/21645698.2023.2256930|pages=1–17|volume=14|issue=1|language=en|first=Himanshu|last=Saini|first2=Rajneesh|last2=Thakur|first3=Rubina|last3=Gill|first4=Kalpana|last4=Tyagi|first5=Manika|last5=Goswami}}</ref>

=== Покращений вміст поживних речовин ===
[[Файл:The schematic diagram of CRISPR-Cas9.webp|міні|Принципова діаграма [[CRISPR/cas9|CRISPR/Cas9]].<ref name=":1" />]]
[[Файл:The schematic diagram of ZFNs.png|міні|Принципова схема {{Не перекладено|Нуклеаза цинкового пальця|нуклеази|en|Zinc-finger nuclease}} [[Цинковий палець|цинкового пальця]].<ref name=":1" />]]
[[Файл:The schematic diagram of TALENs.png|міні|Принципова схема TALEN.<ref name=":1" />]]
Генна інженерія покращує вміст [[Поживна речовина|поживиних]] й корисних речовин в сільськогосподарських культур. Цей процес називається {{Не перекладено|Біофортифікація|біофортифікація|en|Biofortification}} (біозбагачення).

Біофортифіковані культури були розроблені за допомогою традиційної селекції або генної інженерії, або їх поєднання. Генна інженерія дозволяє одночасно збільшувати кількість [[Мікроелементи|мікроелементів]], а також покращувати стабільність [[Вітаміни|вітамінів]] після збору врожаю, а також включати [[Агрономія|агрономічно]] важливі властивості, такі як підвищена врожайність і стійкість до стресів.<ref>{{Cite news|title=Multiplying the efficiency and impact of biofortification through metabolic engineering|url=https://www.nature.com/articles/s41467-020-19020-4|work=[[Nature Communications]]|date=2020-10-15|accessdate=2023-12-28|issn=2041-1723|doi=10.1038/s41467-020-19020-4|pages=5203|volume=11|issue=1|language=en|first=Dominique|last=Van Der Straeten|first2=Navreet K.|last2=Bhullar|first3=Hans|last3=De Steur|first4=Wilhelm|last4=Gruissem|first5=Donald|last5=MacKenzie|first6=Wolfgang|last6=Pfeiffer|first7=Matin|last7=Qaim|first8=Inez|last8=Slamet-Loedin|first9=Simon|last9=Strobbe}}</ref> Генетична біофортифікація – це економічно ефективний підхід із одноразовою інвестицією для боротьби з прихованим [[Голод|голодом]], оскільки, на відміну від комерційного збагачення, немає потреби постійно купувати або додавати збагачувачі до їжі.<ref name=":0">{{Cite news|title=Current Status and Potential of Biofortification to Enhance Crop Nutritional Quality: An Overview|url=https://www.mdpi.com/2071-1050/14/6/3301|work=Sustainability|date=2022-01|accessdate=2023-12-28|issn=2071-1050|doi=10.3390/su14063301|pages=3301|volume=14|issue=6|language=en|first=Seema|last=Sheoran|first2=Sandeep|last2=Kumar|first3=Vinita|last3=Ramtekey|first4=Priyajoy|last4=Kar|first5=Ram Swaroop|last5=Meena|first6=Chetan Kumar|last6=Jangir}}</ref> Але станом на 2022 рік, питання генетично модифікованих культур все ще обговорюється в більшості [[Розвинені країни|розвинених країн]], тим не менш, [[країни, що розвиваються]], обговорюють потенціал генетично модифікованих культур, збагачених поживними речовинами, через велику кількість бідних людей, схильних до [[недоїдання]] мікроелементів.<ref>{{Cite news|title=Biofortification of Staple Crops to Alleviate Human Malnutrition: Contributions and Potential in Developing Countries|url=https://www.mdpi.com/2073-4395/12/2/452|work=Agronomy|date=2022-02|accessdate=2023-12-28|issn=2073-4395|doi=10.3390/agronomy12020452|pages=452|volume=12|issue=2|language=en|first=Aysha|last=Kiran|first2=Abdul|last2=Wakeel|first3=Khalid|last3=Mahmood|first4=Rafia|last4=Mubaraka|last5=Hafsa|first6=Stephan M.|last6=Haefele}}</ref>

Генна інженерія дає змогу безпосередньо вводити цільові гени в сорти рслин для підвищення основних поживних речовин за допомогою двох різних процесів: по-перше, змінюючи шлях поглинання та використання поживних речовин, а по-друге, збільшуючи [[біодоступність]] поживних речовин, або зменшуючи фактори, що знижують біодоступність. Існує кілька підходів, таких як надмірна експресія, {{Не перекладено|Накопичування генів|накопичування генів|en|Gene stacking}}, [[РНК-інтерференція]] (RNAi) й редагування генома, опосередковане [[CRISPR/cas9|CRISPR-Cas9]], для регулювання гена, що цікавить. Нові цільові методи редагування геному, а саме нуклеази цинкового пальця (ZFN), ефекторні нуклеази, подібні до активатора транскрипції (TALEN), і CRISPR/Cas9 показали блискучі результати в біозбагаченні кількох культур, таких як [[рис]]<ref>{{Cite news|title=High-efficiency TALEN-based gene editing produces disease-resistant rice|url=https://www.nature.com/articles/nbt.2199|work=[[Nature Biotechnology]]|date=2012-05|accessdate=2023-12-28|issn=1546-1696|doi=10.1038/nbt.2199|pages=390–392|volume=30|issue=5|language=en|first=Ting|last=Li|first2=Bo|last2=Liu|first3=Martin H.|last3=Spalding|first4=Donald P.|last4=Weeks|first5=Bing|last5=Yang}}</ref>, пшениця<ref>{{Cite news|title=Enrichment of provitamin A content in wheat (Triticum aestivum L.) by introduction of the bacterial carotenoid biosynthetic genes CrtB and CrtI|url=https://doi.org/10.1093/jxb/eru138|work=Journal of Experimental Botany|date=2014-04-01|accessdate=2023-12-28|issn=1460-2431|pmc=PMC4036513|pmid=24692648|doi=10.1093/jxb/eru138|pages=2545–2556|volume=65|issue=9|first=Cheng|last=Wang|first2=Jian|last2=Zeng|first3=Yin|last3=Li|first4=Wei|last4=Hu|first5=Ling|last5=Chen|first6=Yingjie|last6=Miao|first7=Pengyi|last7=Deng|first8=Cuihong|last8=Yuan|first9=Cheng|last9=Ma}}</ref> і томати<ref>{{Cite news|title=Efficient Gene Editing in Tomato in the First Generation Using the Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-Associated9 System|url=https://academic.oup.com/plphys/article/166/3/1292-1297/6111197|work=PLANT PHYSIOLOGY|date=2014-11-01|accessdate=2023-12-28|issn=0032-0889|pmc=PMC4226363|pmid=25225186|doi=10.1104/pp.114.247577|pages=1292–1297|volume=166|issue=3|language=en|first=C.|last=Brooks|first2=V.|last2=Nekrasov|first3=Z. B.|last3=Lippman|first4=J.|last4=Van Eck}}</ref>. Вони володіють величезним потенціалом для створення біозбагачених сортів за менший час і кошти.<ref>{{Cite news|title=CRISPR /Cas9 and TALEN s generate heritable mutations for genes involved in small RNA processing of Glycine max and Medicago truncatula|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.12857|work=Plant Biotechnology Journal|date=2018-06|accessdate=2023-12-28|issn=1467-7644|pmc=PMC5978873|pmid=29087011|doi=10.1111/pbi.12857|pages=1125–1137|volume=16|issue=6|language=en|first=Shaun J.|last=Curtin|first2=Yer|last2=Xiong|first3=Jean‐Michel|last3=Michno|first4=Benjamin W.|last4=Campbell|first5=Adrian O.|last5=Stec|first6=Tomas|last6=Čermák|first7=Colby|last7=Starker|first8=Daniel F.|last8=Voytas|first9=Andrew L.|last9=Eamens}}</ref><ref>{{Cite news|title=Genome Editing in Cereals: Approaches, Applications and Challenges|url=https://www.mdpi.com/1422-0067/21/11/4040|work=[[International Journal of Molecular Sciences]]|date=2020-01|accessdate=2023-12-28|issn=1422-0067|pmc=PMC7312557|pmid=32516948|doi=10.3390/ijms21114040|pages=4040|volume=21|issue=11|language=en|first=Waquar A.|last=Ansari|first2=Sonali U.|last2=Chandanshive|first3=Vacha|last3=Bhatt|first4=Altafhusain B.|last4=Nadaf|first5=Sanskriti|last5=Vats|first6=Jawahar L.|last6=Katara|first7=Humira|last7=Sonah|first8=Rupesh|last8=Deshmukh}}</ref> Останні досягнення в біотехнологічних підходах дозволили розробити велику кількість комерційних сортів сільськогосподарських культур за допомогою генної інженерії з підвищеним вмістом незамінних мікроелементів, мінералів, [[Жирні кислоти|жирних кислот]] і [[Амінокислоти|амінокислот]]<ref>{{Cite news|title=Biofortified Crops Generated by Breeding, Agronomy, and Transgenic Approaches Are Improving Lives of Millions of People around the World|url=https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnut.2018.00012|work=Frontiers in Nutrition|date=2018|accessdate=2023-12-28|issn=2296-861X|pmc=PMC5817065|pmid=29492405|doi=10.3389/fnut.2018.00012|volume=5|first=Monika|last=Garg|first2=Natasha|last2=Sharma|first3=Saloni|last3=Sharma|first4=Payal|last4=Kapoor|first5=Aman|last5=Kumar|first6=Venkatesh|last6=Chunduri|first7=Priya|last7=Arora}}</ref>, таких як насичений [[Залізо|залізом]] рис<ref>{{Cite book
|url=https://doi.org/10.1007/978-3-030-66530-2_14
|title=Biofortification of Rice Grains for Increased Iron Content
|last=Matres
|first=Jerlie Mhay
|last2=Arcillas
|first2=Erwin
|last3=Cueto-Reaño
|first3=Maria Florida
|last4=Sallan-Gonzales
|first4=Ruby
|last5=Trijatmiko
|first5=Kurniawan R.
|last6=Slamet-Loedin
|first6=Inez
|date=2021
|editor-last=Ali
|editor-first=Jauhar
|editor2-last=Wani
|editor2-first=Shabir Hussain
|series=Rice Improvement: Physiological, Molecular Breeding and Genetic Perspectives
|publisher=Springer International Publishing
|location=Cham
|pages=471–486
|language=en
|doi=10.1007/978-3-030-66530-2_14
|isbn=978-3-030-66530-2
}}</ref>, пшениця<ref>{{Cite news|title=Genetic Biofortification to Enrich Rice and Wheat Grain Iron: From Genes to Product|url=https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2019.00833|work=Frontiers in Plant Science|date=2019|accessdate=2023-12-28|issn=1664-462X|pmc=PMC6646660|pmid=31379889|doi=10.3389/fpls.2019.00833|volume=10|first=Yvonne|last=Ludwig|first2=Inez H.|last2=Slamet-Loedin}}</ref> та [[сорго]]<ref>{{Cite news|title=Genetic modification of sorghum for improved nutritional value: state of the problem and current approaches|url=https://medcraveonline.com/JIG/JIG-05-00076.pdf|work=Journal of Investigative Genomics|date=2018-10-10|accessdate=2023-12-28|issn=2373-4469|doi=10.15406/jig.2018.05.00076|volume=Volume 5|issue=Issue 1|language=English}}</ref>, та багато інших<ref name=":0" />. У випадку деяких поживних мікроелементів, таких як залізо (Fe) та [[цинк]] (Zn), їх засвоєння є вразливим через антипоживні фактори, такі як [[фітинова кислота]]. Їх генетична модифікація допомогла шляхом збільшення поглинання Fe або зменшення антипоживних факторів<ref>{{Cite news|title=Transgenic expression of phytase in wheat endosperm increases bioavailability of iron and zinc in grains|url=https://doi.org/10.1007/s11248-016-9983-z|work=Transgenic Research|date=2017-02-01|accessdate=2023-12-28|issn=1573-9368|doi=10.1007/s11248-016-9983-z|pages=109–122|volume=26|issue=1|language=en|first=Nabeela|last=Abid|first2=Asia|last2=Khatoon|first3=Asma|last3=Maqbool|first4=Muhammad|last4=Irfan|first5=Aftab|last5=Bashir|first6=Irsa|last6=Asif|first7=Muhammad|last7=Shahid|first8=Asma|last8=Saeed|first9=Henrik|last9=Brinch-Pedersen}}</ref>. Генна інженерія також дозволяє розробляти сорти, збагачені багатьма поживними речовинами, шляхом вставки однієї касети ДНК, на додаток до покращення стабільності вітамінів після збору врожаю, разом із сприятливими агрономічними ознаками та стійкістю до біотичного чи абіотичного стресу. Наприклад, вміст кількох поживних мікроелементів (Zn, Fe та [[Бета-каротин|β-каротину]]) був одночасно збільшений у рисі шляхом [[Інтрогресія|інтрогресії]] одного фрагмента ДНК.<ref>{{Cite news|title=Single genetic locus improvement of iron, zinc and β-carotene content in rice grains|url=https://www.nature.com/articles/s41598-017-07198-5|work=[[Scientific Reports]]|date=2017-07-31|accessdate=2023-12-28|issn=2045-2322|pmc=PMC5537418|pmid=28761150|doi=10.1038/s41598-017-07198-5|pages=6883|volume=7|issue=1|language=en|first=Simrat Pal|last=Singh|first2=Wilhelm|last2=Gruissem|first3=Navreet K.|last3=Bhullar}}</ref> Подібним чином було створено лінії сорго з покращеним поживним вмістом: з покращеним і стабілізованим провітаміном А, який забезпечує 20–90% розрахункової середньої потреби для дітей віком до 3 років, лінії зі зниженням на 90% фітинової кислоти, що підвищує біодоступність заліза та цинку та забезпечує 40–80% середньої потреби для заліза та цинку, а також лінії, які не демонструють зниження засвоюваності білка після варіння.<ref>{{Cite book
|url=http://link.springer.com/10.1007/978-1-4939-9039-9_14
|title=Nutritionally Enhanced Sorghum for the Arid and Semiarid Tropical Areas of Africa
|last=Zhao
|first=Zuo-Yu
|last2=Che
|first2=Ping
|last3=Glassman
|first3=Kimberly
|last4=Albertsen
|first4=Marc
|date=2019
|editor-last=Zhao
|editor-first=Zuo-Yu
|editor2-last=Dahlberg
|editor2-first=Jeff
|series=Sorghum
|publisher=Springer New York
|volume=1931
|location=New York, NY
|pages=197–207
|language=en
|doi=10.1007/978-1-4939-9039-9_14
|isbn=978-1-4939-9038-2
}}</ref> Таким чином, цей підхід відкриває нові перспективи для розробки сортів сільськогосподарських культур, багатих на поживні речовини.<ref name=":0" />

=== Екологічна стійкість ===

==== Стійкість до абіотичного стресу ====
[[Файл:Schematic representation of the signalling pathway leading to the plant response to abiotic stresses.png|міні|Схематичне зображення сигнальних шляхів в реакції [[рослини]] на абіотичний [[стрес]].<ref name=":2">{{Cite news|title=Candidate Genes Associated with Abiotic Stress Response in Plants as Tools to Engineer Tolerance to Drought, Salinity and Extreme Temperatures in Wheat: An Overview|url=https://www.mdpi.com/2223-7747/11/23/3358|work=Plants|date=2022-01|accessdate=2023-12-28|issn=2223-7747|doi=10.3390/plants11233358|pages=3358|volume=11|issue=23|language=en|first=Daniela|last=Trono|first2=Nicola|last2=Pecchioni}}</ref>]]
Генетичні модифікації вводять гени, що підвищують толерантність до суворих умов навколишнього середовища. Сільськогосподарські культури з покращеною стійкістю до [[Посуха|посухи]], [[Спека|спеки]], [[Засолення ґрунтів|засолення]], [[Холод|холоду]], [[заболочення]] виявляють стійкість до таких абіотичних стресів, потенційно розширюючи площі вирощування.<ref name=":2" /><ref>{{Cite news|title=Genetically engineered crops for sustainably enhanced food production systems|url=https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.1027828|work=Frontiers in Plant Science|date=2022|accessdate=2023-12-28|issn=1664-462X|pmc=PMC9680014|pmid=36426158|doi=10.3389/fpls.2022.1027828|volume=13|first=Mughair|last=Abdul Aziz|first2=Faical|last2=Brini|first3=Hatem|last3=Rouached|first4=Khaled|last4=Masmoudi}}</ref><ref>{{Cite news|title=Genetic manipulation for abiotic stress resistance traits in crops|url=https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2022.1011985/full|work=Frontiers in Plant Science|date=2022-09-21|accessdate=2023-12-28|issn=1664-462X|pmc=PMC9533083|pmid=36212298|doi=10.3389/fpls.2022.1011985|volume=13|first=Nardana|last=Esmaeili|first2=Guoxin|last2=Shen|first3=Hong|last3=Zhang}}</ref><ref>{{Cite news|title=Genetic resources and precise gene editing for targeted improvement of barley abiotic stress tolerance|url=https://doi.org/10.1631/jzus.B2200552|work=Journal of Zhejiang University-SCIENCE B|date=2023-12-01|accessdate=2023-12-28|issn=1862-1783|pmc=PMC10710907|pmid=38057266|doi=10.1631/jzus.B2200552|pages=1069–1092|volume=24|issue=12|language=en|first=Sakura|last=Karunarathne|first2=Esther|last2=Walker|first3=Darshan|last3=Sharma|first4=Chengdao|last4=Li|first5=Yong|last5=Han}}</ref>

==== Зменшення впливу на навколишнє середовище ====
Такі властивості, як ефективність використання [[Азот|азоту]] в культурах, зменшують потребу в надмірних кількостях [[Азотні добрива|азотних добрив]], зменшуючи забруднення навколишнього середовища й порушення здоров'я [[Мікробіом|мікробних]] та всіх інших [[Екосистема|екосистем]] [[Ґрунт|ґрунту]], що має велике значення для [[Родючість ґрунту|родючості ґрунту]]; та, крім того, зменшуючи витрати [[Виробництво|виробництва]].<ref>{{Cite news|title=Genetically modified crops are superior in their nitrogen use efficiency-A meta-analysis of three major cereals|url=https://www.nature.com/articles/s41598-020-65684-9|work=[[Scientific Reports]]|date=2020-05-22|accessdate=2023-12-28|issn=2045-2322|doi=10.1038/s41598-020-65684-9|pages=8568|volume=10|issue=1|language=en|first=Mengjiao|last=Li|first2=Jili|last2=Xu|first3=Zhiyuan|last3=Gao|first4=Hui|last4=Tian|first5=Yajun|last5=Gao|first6=Khalil|last6=Kariman}}</ref><ref>{{Cite news|title=Biochemical and Genetic Approaches Improving Nitrogen Use Efficiency in Cereal Crops: A Review|url=https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2021.657629|work=Frontiers in Plant Science|date=2021|accessdate=2023-12-28|issn=1664-462X|pmc=PMC8213353|pmid=34149755|doi=10.3389/fpls.2021.657629|volume=12|first=Nitika|last=Sandhu|first2=Mehak|last2=Sethi|first3=Aman|last3=Kumar|first4=Devpriya|last4=Dang|first5=Jasneet|last5=Singh|first6=Parveen|last6=Chhuneja}}</ref><ref>{{Cite news|title=Genetic Engineering and Genome Editing for Improving Nitrogen Use Efficiency in Plants|url=https://www.mdpi.com/2073-4409/10/12/3303|work=Cells|date=2021-12|accessdate=2023-12-28|issn=2073-4409|pmc=PMC8699818|pmid=34943810|doi=10.3390/cells10123303|pages=3303|volume=10|issue=12|language=en|first=Vadim G.|last=Lebedev|first2=Anna A.|last2=Popova|first3=Konstantin A.|last3=Shestibratov}}</ref>

=== Проблеми та міркування ===
Хоча генна інженерія пропонує величезний потенціал, залишаються занепокоєння щодо впливу на здоров'я<ref>{{Cite news|title=The Effect of Genetically Modified Food on Infertility Indices: A Systematic Review Study|url=https://www.hindawi.com/journals/tswj/2020/1424789/|work=The Scientific World Journal|date=2020-08-13|accessdate=2023-12-28|issn=2356-6140|pmc=PMC7443040|pmid=32855628|doi=10.1155/2020/1424789|pages=e1424789|volume=2020|language=en|first=Parisa|last=Keshani|first2=Mohammad Hossein|last2=Sharifi|first3=Mohammad Reza|last3=Heydari|first4=Hassan|last4=Joulaei}}</ref> й навколишнє середовище<ref>{{Cite news|title=Environmental impacts of genetically modified plants: A review|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935117300452|work=Environmental Research|date=2017-07-01|accessdate=2023-12-28|issn=0013-9351|doi=10.1016/j.envres.2017.03.011|pages=818–833|volume=156|first=Aristidis M.|last=Tsatsakis|first2=Muhammad Amjad|last2=Nawaz|first3=Demetrios|last3=Kouretas|first4=Georgios|last4=Balias|first5=Kai|last5=Savolainen|first6=Victor A.|last6=Tutelyan|first7=Kirill S.|last7=Golokhvast|first8=Jeong Dong|last8=Lee|first9=Seung Hwan|last9=Yang}}</ref><ref>{{Cite news|title=Risk assessment of genetically engineered plants that can persist and propagate in the environment|url=https://enveurope.springeropen.com/articles/10.1186/s12302-020-00301-0|work=Environmental Sciences Europe|date=2020-12|accessdate=2023-12-28|issn=2190-4707|doi=10.1186/s12302-020-00301-0|volume=32|issue=1|language=en|first=Andreas|last=Bauer-Panskus|first2=Juliana|last2=Miyazaki|first3=Katharina|last3=Kawall|first4=Christoph|last4=Then}}</ref>, щодо нормативно-правової бази, сприйняття [[Споживач|споживачами]] та довгострокового впливу на [[біорізноманіття]]<ref>{{Cite web|title=Taylor & Francis - Harnessing the Power of Knowledge|url=https://taylorandfrancis.com/|website=Taylor & Francis|accessdate=2023-12-28|doi=10.4161/gmcr.2.1.15086|language=en-US}}</ref>. Вирішення цих проблем залишається вкрай важливим для відповідального та [[Біоетика|етичного]] застосування.<ref>{{Cite news|title=Genetically modified foods: safety, risks and public concerns—a review|url=https://doi.org/10.1007/s13197-012-0899-1|work=Journal of Food Science and Technology|date=2013-12-01|accessdate=2023-12-28|issn=0975-8402|pmc=PMC3791249|pmid=24426015|doi=10.1007/s13197-012-0899-1|pages=1035–1046|volume=50|issue=6|language=en|first=A. S.|last=Bawa|first2=K. R.|last2=Anilakumar}}</ref><ref>{{Cite news|title=Impact on environment, ecosystem, diversity and health from culturing and using GMOs as feed and food|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0278691517303411|work=Food and Chemical Toxicology|date=2017-09-01|accessdate=2023-12-28|issn=0278-6915|doi=10.1016/j.fct.2017.06.033|pages=108–121|volume=107|first=Aristidis M.|last=Tsatsakis|first2=Muhammad Amjad|last2=Nawaz|first3=Victor A.|last3=Tutelyan|first4=Kirill S.|last4=Golokhvast|first5=Olga-Ioanna|last5=Kalantzi|first6=Duck Hwa|last6=Chung|first7=Sung Jo|last7=Kang|first8=Michael D.|last8=Coleman|first9=Nadia|last9=Tyshko}}</ref><ref>{{Cite news|title=Assessment of Benefits and Risk of Genetically Modified Plants and Products: Current Controversies and Perspective|url=https://www.mdpi.com/2071-1050/15/2/1722|work=Sustainability|date=2023-01|accessdate=2023-12-28|issn=2071-1050|doi=10.3390/su15021722|pages=1722|volume=15|issue=2|language=en|first=Bimal Kumar|last=Ghimire|first2=Chang Yeon|last2=Yu|first3=Won-Ryeol|last3=Kim|first4=Hee-Sung|last4=Moon|first5=Joohyun|last5=Lee|first6=Seung Hyun|last6=Kim|first7=Ill Min|last7=Chung}}</ref>

=== Генетично модифіковані рослини в Україні ===
Зростання площ під трансгенними культурами в розвинених країнах йде значно інтенсивніше порівняно з країнами, що розвиваються. Нині в Україні випробовуються трансгенні сорти кукурудзи, цукрових буряків і ріпаку, стійкі проти гербіцидів; кукурудзи, стійкої проти кукурудзяного метелика, а також картоплі, стійкої проти колорадського жука. Створено систему органів, які з залученням спеціалістів (генетиків, селекціонерів, генних інженерів, екологів, медиків, токсикологів) оцінюють трансгенні сорти для визначення потенційного впливу на людину, тварин і довкілля. Лише після таких експертиз сорт допускається до випробування з дотриманням усіх відповідних вимог, прийнятих у Європейському Союзі.{{Джерело}}


При розгляді проблеми можливого впливу трансгенних рослин на довкілля, обговорюються в основному такі основні аспекти:
При розгляді проблеми можливого впливу трансгенних рослин на довкілля, обговорюються в основному такі основні аспекти:
Рядок 72: Рядок 235:


Гарантією проти небажаних наслідків генетичної модифікації рослин є законодавче регулювання поширення ГМР та розробка пов'язаних із цим методів оцінки екологічного ризику. Крім того, значна увага приділяється достатній інформованості агрономів, селекціонерів, насіннєводів, потенційних покупців щодо особливостей продуктів із генетично модифікованих рослин. В Україні та ряді інших країн прийняті закони, які попереджують несанкціоноване розповсюдження трансгенного насіннєвого матеріалу, що забезпечує моніторинг у посівах, а також маркування харчових товарів, виготовлених із продуктів ГМР або з їх додаванням.
Гарантією проти небажаних наслідків генетичної модифікації рослин є законодавче регулювання поширення ГМР та розробка пов'язаних із цим методів оцінки екологічного ризику. Крім того, значна увага приділяється достатній інформованості агрономів, селекціонерів, насіннєводів, потенційних покупців щодо особливостей продуктів із генетично модифікованих рослин. В Україні та ряді інших країн прийняті закони, які попереджують несанкціоноване розповсюдження трансгенного насіннєвого матеріалу, що забезпечує моніторинг у посівах, а також маркування харчових товарів, виготовлених із продуктів ГМР або з їх додаванням.

== Література ==

* Книги: [https://www.springer.com/series/6010 Genetic Engineering: Principles and Methods].
* Журнали: [https://www.tandfonline.com/loi/tbgr20 Biotechnology and Genetic Engineering Reviews], [https://www.nature.com/nrg/ Nature Reviews Genetics], [https://www.nature.com/ng/ Nature Genetics], [https://genomebiology.biomedcentral.com/ Genome Biology], [https://www.nature.com/sigtrans/ Signal Transduction and Targeted Therapy], [https://annualreviews.org/journal/genet Annual Review of Genetics].


== Див. також ==
== Див. також ==


* [[Біотехнологія]]
* [[Редагування генома]]
** [[Клітинна інженерія]]
* [[Генотерапія]]
** [[Біофармакологія]]
* [[Синтетична геноміка]]
*[[Біоінженерія]]
* [[Клітинна інженерія]]
* [[Тканинна інженерія]]
**[[Біомедична інженерія]]
*** [[Тканинна інженерія]]
* [[Наномедицина]]
*[[Біоінформатика]]
**[[Геноміка]]
**[[Епігеноміка]]
* [[Молекулярна медицина]]
** [[Генотерапія]]
** [[Наномедицина]]


== Примітки ==
== Примітки ==
{{reflist}}
{{reflist|2}}

== Додаткова література ==

=== Книги ===


* [http://dspace.mnau.edu.ua:8080/jspui/bitstream/123456789/1025/1/Ulevich_O.Biotehnologiya_2012.pdf Біотехнологія: навчальний посібник] / О. І. Юлевич, С. І. Ковтун, М. І. Гиль; за ред. М. І. Гиль. — Миколаїв: МДАУ, 2012. — 476 с.
== Джерела ==
* Карпов О.В., Демидов СВ., Кир'яченко С.С. ''Клітинна та генна інженерія: Підручник'' - Київ: Фітосоціоцентр, 2010. - 208 с. ISBN 978-966-306-152-7
* [http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/3228/genetichna-inzheneriya ГЕНЕТИЧНА ІНЖЕНЕРІЯ] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160310174900/http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/3228/genetichna-inzheneriya |date=10 березня 2016 }} //[[Фармацевтична енциклопедія]]
* Tariq Ahmad Bhat, Jameel M. Al-Khayri, ed. (2023). ''Genetic Engineering. Volume 1: Principles Mechanism, and Expression'' (англ.). Apple Academic Press. с. 328. [[ISBN]]&nbsp;[[Спеціальна:Джерела_книг/9781774912676|9781774912676]].
* [http://esu.com.ua/search_articles.php?id=29066 ГЕНЕТИЧНА ІНЖЕНЕРІЯ] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200523115346/http://esu.com.ua/search_articles.php?id=29066 |date=23 травня 2020 }} //[[ЕСУ]]
* [https://web.archive.org/web/20061213064401/http://www.gmo-safety.eu/en/ GMO Safety&nbsp;— Information about research projects on the biological safety of genetically modified plants.]
* [https://web.archive.org/web/20080719170701/http://www.gmo-compass.org/. GMO-compass, news on GMO en EU]


== Література ==
=== Журнали ===
Деякі з [[Науковий журнал|наукових журналів]], що висвітлюють дослідження генної інженерії:
* Donnellan, Craig (2004). Genetic Modification (Issues). Independence Educational Publishers. ISBN 1-86168-288-3.
* Morgan, Sally (1 January 2009). Superfoods: Genetic Modification of Foods. Heinemann Library. ISBN 978-1-4329-2455-3.
* Smiley, Sophie (2005). Genetic Modification: Study Guide (Exploring the Issues). Independence Educational Publishers. ISBN 1-86168-307-3.
* James D., Watson (2007). Recombinant DNA: Genes and Genomes: A Short Course. San Francisco: W.H. Freeman. ISBN 0-7167-2866-4.
* Weaver, Sean; Michael, Morris (2003). «An Annotated Bibliography of Scientific Publications on the Risks Associated with Genetic Modification». Wellington, N.Z.: Victoria University
* Zaid, A; Hughes, H.G.; Porceddu, E.; Nicholas, F. (2001). Glossary of Biotechnology for Food and Agriculture&nbsp;— A Revised and Augmented Edition of the Glossary of Biotechnology and Genetic Engineering. Rome, Italy: FAO. ISBN 92-5-104683-2.
* [https://www.synthego.com/learn/crispr The Ultimate Guide To CRISPR: Mechanism, Applications, Methods & More]
* [http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/3228/genetichna-inzheneriya Генетична інженерія] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20160310174900/http://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/3228/genetichna-inzheneriya |date=10 березня 2016 }}
* {{Глосарій термінів з хімії}}
{{sci-stub}}


* ''[[Nature Biotechnology]]''
* ''[https://onlinelibrary.wiley.com/journal/10970290 Biotechnology and Bioengineering]''
* ''[https://www.sciencedirect.com/journal/journal-of-bioscience-and-bioengineering Journal of Bioscience and Bioengineering]''
* ''[https://www.mdpi.com/journal/bioengineering Bioengineering]''
* ''[https://www.tandfonline.com/loi/tbgr20 Biotechnology and Genetic Engineering Reviews]''
{{бібліоінформація|lightgreen}}
{{бібліоінформація|lightgreen}}
{{Генетика}}
{{Генетика}}
{{Перспективні технології|питання=так|біомед=так}}
{{Перспективні технології|питання=так|біомед=так|біотех=так}}


{{DEFAULTSORT:Генна інженерія}}
{{DEFAULTSORT:Генна інженерія}}

Версія за 22:57, 28 грудня 2023

Ге́нна інжене́рія — це біотехнологічна сукупність прийомів, методів і технологій цілеспрямованої модифікації генетичного матеріалу організмів. Це включає вставку, видалення або зміну певних генів у ДНК організму, одержання рекомбінантних ДНК і РНК, виділення генів з організму (клітин), маніпуляцій з генами і введення їх в інші організми.

Ця сфера біотехнології зробила революцію в різних галузях промисловості, включаючи сільське господарство, медицину та фармацевтику, пропонуючи інноваційні рішення для вирішення проблем і покращення результатів.

У своїй основі генна інженерія використовує передові молекулярні методи для маніпулювання генетичним кодом, що дозволяє вченим змінювати характеристики організмів. Такі методи, як технологія рекомбінантної ДНК та інструменти редагування генів, сприяють точним і цілеспрямованим модифікаціям генома, дозволяючи створювати організми з бажаними ознаками. Ці ознаки можуть варіюватися від підвищення врожайності та поживної цінності в сільському господарстві до розробки більш ефективних терапевтичних засобів у медицині.

У сільському господарстві генна інженерія призвела до створення генетично модифікованих культур із покращеною стійкістю до шкідників, хвороб і екологічних стресів. Ці культури часто демонструють підвищений вміст поживних речовин, подовжений термін придатності та зменшену залежність від хімічних пестицидів і гербіцидів, сприяючи сталим методам ведення сільського господарства та вирішуючи проблеми продовольчої безпеки.

У медицині генна інженерія відіграє ключову роль у виробництві фармацевтичних препаратів, розробці генної терапії та розвитку персоналізованої медицини. Дослідники біомедицини можуть модифікувати гени для виробництва терапевтичних білків, створювати імунні клітини для лікування хвороб або виправляти генетичні мутації, відповідальні за спадкові захворювання.

Регуляторні органи та керівні принципи спрямовані на нагляд та забезпечення відповідального та безпечного застосування технологій генної інженерії. Різні країни встановили нормативні рамки для оцінки безпеки та впливу на навколишнє середовище генетично модифікованих організмів (ГМО) перед їх випуском на ринок, а біомедичні застосування проходять цілий ряд попередніх ретельних досліджень перед використанням в практиці. Генна інженерія продовжує розвиватися, і поточні дослідження та досягнення в цій галузі обіцяють вирішення нагальних глобальних проблем, пропонуючи інноваційні рішення та покращуючи якість життя людства і природи в цілому.

Історія

Історія генної інженерії охоплює хронологію важливих віх, проривів і досягнень, які сформували сферу такою, якою вона є сьогодні. Основні віхи в історії генної інженерії включають:

Відкриття ДНК

Пошуки молекули, відповідальної за спадковість, тривали в 20 столітті, завершившись новаторською роботою Джеймса Вотсона та Френсіса Кріка. У 1953 році вони з’ясували структуру подвійної спіралі ДНК, що стало ключовим моментом в історії молекулярної біології. Їх основоположна наукова стаття «Молекулярна структура нуклеїнових кислот: структура нуклеїнової кислоти дезоксирибози», опублікована в провідному науковому журналі Nature, окреслила структуру молекули ДНК, яка розкриває, як генетична інформація кодується та передається.[1]

Технологія рекомбінантної ДНК

Технологія рекомбінантної ДНК, новаторська інновація, розроблена на початку 1970-х років, Пол Бергом з колегами, стала монументальним кроком вперед у генетичних маніпуляціях. Цей новаторський метод здійснив революцію в біології, дозволивши вченим маніпулювати молекулами ДНК поза межами природного середовища клітини, а Пол Берг згодом розділив Нобелівську премію з хімії 1980 року разом з дослідниками технології секвенування геному.[2][3]

За своєю суттю технологія рекомбінантної ДНК передбачає вирізання та зшивання послідовностей ДНК з різних джерел. Коен і Боєр досягли цього досягнення шляхом ідентифікації та виділення специфічних послідовностей ДНК за допомогою рестрикційних ферментів, які діють як молекулярні ножиці, здатні розщеплювати ДНК у точних місцях. Потім вони використали ДНК-лігазу, фермент, який полегшує з’єднання фрагментів ДНК, щоб з’єднати ці послідовності разом, утворюючи рекомбінантні молекули ДНК.

Цей прорив дозволив вченим вставити чужорідну ДНК в організми господаря, що призвело до створення генетично модифікованих організмів (ГМО), що було описано в науковій статті 1973 року Стенлі Н. Коеном і Гербертом Боєром та колегами.[4] Здатність передавати гени між різними видами відкрила сферу можливостей, уможливлюючи введення бажаних ознак в організми або модифікацію існуючих генетичних характеристик.

Значення технології рекомбінантної ДНК виходить далеко за межі її безпосереднього застосування. Це стало фундаментом, на якому були побудовані наступні досягнення в генній інженерії. Дослідники й біотехнологи почали використовувати цю техніку для виробництва спецефічних білків, розробки генетично модифікованих культур з покращеними властивостями (такими як підвищена стійкість до шкідників, хвороб та бур'янів, підвищений вміст поживних речовин, здатність до активної азотфіксації, одночасність дозрівання, посухостійкість та ін.) і дослідження фундаментальних біологічних процесів шляхом маніпулювання конкретними генами в модельних організмах.

Крім того, комерціалізація технології рекомбінантної ДНК стимулювала зростання біотехнологічної галузі. Це сприяло виробництву цінних фармацевтичних препаратів, включаючи інсулін і гормон росту, шляхом введення генів у мікроорганізми для великомасштабного виробництва. Ця технологія була використана для створення нових типів вакцин — рекомбінантних і ДНК-вакцин, а також лікування генетичних дефектів, які раніше не можливо було виправити. Велике значення при цьому має метод клонування генів.

Секвенування геному

Інший важливий крок в розвитку генної інженерії стався з розвитком технологій секвенування ДНК, що уможливило дослідження геному та функцій конкретних генів. Представлення Фредеріком Сенгером першого методу секвенування в 1970-х роках, описане в науковій статті «Секвенуванні з інгібіторами, що обривають ланцюг» (1977), зробило революцію в галузі та проклало шлях для наступних інновацій у підходах до секвенування.[5]

Розвиток інструментів генної інженерії

Протягом 1980-х і 1990-х років удосконалення інструментів і методів редагування генів, таких як ферменти рестрикції, полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР) і сплайсинг генів, прискорили точність і ефективність генетичних модифікацій.

Рестрикційні ферменти — це «молекулярні ножиці», вперше виявлені в 1960-х роках, продовжували залишатися основою генної інженерії. Вчені ідентифікували та охарактеризували численні ферменти рестрикції зі специфічними послідовностями розпізнавання та розрізання, що дозволяє точно розщеплювати ДНК у бажаних місцях. Розширений репертуар цих ферментів надав дослідникам більше можливостей для цілеспрямованих маніпуляцій з ДНК.

Полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР), винайдена Кері Маллісом з колегами у 1980-х роках стала монументальним проривом. Ця техніка дозволила ампліфікувати специфічні послідовності ДНК, експоненціально відтворюючи сегменти ДНК протягом короткого періоду часу. ПЛР стала незамінним інструментом, який полегшує швидке та точне копіювання ДНК для різних застосувань, від клонування генів до медичних аналізів.

Прогрес у техніках сплайсингу генів, включаючи вдосконалення ДНК-лігаз і розробку нових методів з’єднання фрагментів ДНК, дозволив більш складно та надійно маніпулювати генетичним матеріалом. Удосконалені методи введення, видалення або модифікації генів у геномі організму розширили можливості для створення генетично модифікованих організмів із індивідуальними ознаками.

Крім того, удосконалення технологій секвенування ДНК, таких як секвенування наступного покоління[en], включно з методиками секвенування Illumina[en], піросеквенування та іонного напівпровідникового секвенування, значно розширили нашу здатність розшифровувати генетичні коди з більшою швидкістю, точністю та економічною ефективністю. Ці технології зробили революцію в генетичному аналізі, уможлививши всебічні дослідження цілих геномів і полегшивши ідентифікацію конкретних генів або мутацій, відповідальних за різні ознаки або захворювання.

Також, хоча концепція редагування генів існувала і раніше, у 1980-х і 1990-х роках з’явилися більш складні інструменти для редагування генів, включаючи нуклеази[en] цинкового пальця (ZFN) і ефекторні нуклеази, подібні до активатора транскрипції[en] (TALEN). Ці інструменти запропонували певний ступінь точності у визначенні певних послідовностей ДНК для модифікації, але були складними та важкими для розробки.

Удосконалення та диверсифікація цих інструментів генної інженерії в цей період не тільки прискорили темпи наукових відкриттів, але й розширили можливості для застосування в медицині, сільському господарстві та біотехнології. Нова точність і ефективність дозволили вченим впоратися зі все складнішими генетичними модифікаціями, відкриваючи шлях для більш витончених підходів до маніпулювання генетичною інформацією.

Впровадження генетично модифікованих культур

У середині 1990-х років почалася комерціалізація генетично модифікованих культур, у тому числі сої, кукурудзи та бавовнику, які мали такі властивості, як стійкість до комах, стійкість до гербіцидів та покращений вміст речовин.

Проєкт геному людини

Одним із найбільш монументальних наукових починань у геноміці був Проєкт геному людини. Започаткований у 1990 році[6] та повністю завершений у 2003 році[7], Проєкт геному людини мав на меті секвенувати та картувати весь геном людини. Спільними зусиллями були задіяні вчені з усього світу, що призвело до публікації опису послідовності геному людини в провідних наукових журналах Nature і Science.[8]

Подальші дослідження, опубліковані в 2022 році, пролили світло на функції навіть тих ділянок геному, що залишились недослідженими під час Проєкту геному людини.[9]

Редагування геному

Останні роки стали свідками появи CRISPR-Cas9 як революційного інструменту для точного редагування геному. За відкриття та викристання CRISPR-Cas9 для цільового редагування генів, як описано в статті «Програмована подвійна РНК-керована ДНК-ендонуклеаза в адаптивному бактеріальному імунітеті»[10], Дженніфер Даудна та Еммануель Шарпентьє, отримали Нобелівську премію з хімії у 2020 році та цілу низку престижних наукових нагород.[11][12]

Принципи та методи

Генна інженерія охоплює набір принципів і методів, спрямованих на маніпулювання генетичним матеріалом організмів для впровадження, зміни або видалення певних ознак.Ці методи пов'zязані між собою і часто використовуються в комбінаціях для тих чи інших цілей.

Виділення та ідентифікація генів

Це включає в себе різні молекулярні методи для ідентифікації та виділення конкретних цікавих послідовностей ДНК, відповідальних за певні ознаки чи функції в геномі організму.

Модифікаця генів

Генна інженерія використовує низку методів модифікації генів. Ці методи включають сплайсинг генів, коли послідовності ДНК розрізають і змінюють порядок нуклеотидів; вставку гена, що передбачає додавання чужорідної ДНК у геном організму; і редагування генів, що дозволяє точно змінювати певні послідовності ДНК.

Рекомбінантна ДНК

Технологія рекомбінантної ДНК є центральною для генної інженерії, яка включає сплайсинг ДНК з різних джерел для створення нових комбінацій. Ця техніка дозволяє вводити бажані ознаки або змінювати генетичні характеристики організмів. З розвитком цього та інших методів генетичної інженерії виокремилась окрема наукова дисципліна — синтетична геноміка.

Клонування та експресія генів

Клонування передбачає реплікацію певних генів або послідовностей ДНК, що дозволяє вченим створювати кілька копій цікавого гена. Експресія генів передбачає активацію генів для виробництва функціональних білків або молекул РНК, що часто досягається шляхом введення генів в організми господаря або клітинні системи, які можуть виробляти потрібні білки.

Інструменти редагування генів

Вдосконалені інструменти редагування генів, такі як CRISPR-Cas9, TALENs і нуклеази цинкового пальця, дозволяють точно модифікувати певні місця в геномі. Ці інструменти пропонують безпрецедентну точність і ефективність у зміні послідовностей ДНК, дозволяючи цільові модифікації генів.

Генна інженерія і медицина

Генна інженерія в медицині використовує передові молекулярні методи для вирішення різноманітних медичних проблем шляхом модифікації, маніпулювання або виправлення генетичного матеріалу в живих організмах. Ця дисципліна пропонує новаторські рішення для розуміння, лікування та потенційної профілактики генетичних розладів, хвороб і захворювань.

Виробництво терапевтичних протеїнів

Методи генної інженерії використовуються для отримання терапевтичних білків для лікування різних захворювань. Вставляючи гени, які кодують специфічні білки, в клітинні культури, вчені можуть виробляти цінні з медичної точки зору білки, такі як інсулін, фактори росту та антитіла у великих кількостях. Застосовуються різні системи експресії на основі складності та вимог білка, що виробляється. Бактеріальні системи, такі як Escherichia coli, часто використовуються для більш простих білків[13], тоді як клітинам ссавців (зазвичай, культурам клітин[en] яєчників Китайського хом'яка[en])[14][15][16], комах[17] або дріжджів[18] віддають перевагу для більш складних білків, які потребують належного згортання та посттрансляційних модифікацій.[19][20]

Застосування в медицині

  • Виробництво інсуліну: одним із найбільш помітних успіхів у виробництві терапевтичного білка за допомогою генної інженерії є виробництво інсуліну для лікування діабету. У 1978 році, компанія Genentech, заснована Гербертом Бойєром і Робертом Суонсоном, стала першою компанією, яка виробляла людський білок (інсулін) за допомогою технології рекомбінантної ДНК. Вставляючи ген людського інсуліну в бактеріальні або дріжджові клітини, можливо виробляти велику кількість інсуліну для терапевтичного використання.[21]
  • Антитіла та вакцини: методи генної інженерії дозволяють виробляти моноклональні антитіла, які використовуються в лікувані широкого спектру захворювань.[22] Крім того, розробка вакцин часто передбачає виробництво специфічних вірусних або бактеріальних білків за допомогою генної інженерії.[23][24]
  • Інші важливі молекули: різні фактори росту, гормони (наприклад, інсулін, людський гормон росту) і фактори згортання крові також виробляються методами генетичної інженерії. Ці білки відіграють важливу роль у регуляції функцій організму та лікуванні захворювань.[25]

Генотерапія та редагування геному

Одним із основних застосувань генної інженерії в медицині є генотерапія. Цей підхід передбачає введення, модифікацію або заміну дефектних генів у клітинах пацієнта для лікування або запобігання захворюванням.[26][27][28]

Складні інструменти редагування геному, зокрема CRISPR-Cas9, пропонують точні та цілеспрямовані модифікації послідовностей ДНК. Ці інструменти мають величезний потенціал у виправленні генетичних мутацій, відповідальних за захворювання та розлади, прокладаючи шлях до більш ефективних методів лікування.[29][30][31]

Персоналізована медицина

Досягнення в галузях генної інженерії та персоналізованої медицини дозволяють використовувати підходи, адаптовані до індивідуальних генетичних профілів. Розуміння генетичного складу пацієнта дозволяє розробити індивідуальні стратегії лікування, включаючи ліки та терапію, оптимізовану для його генетичних особливостей.[32][33] (див. також Фармакогеноміка, Нутрігеноміка)

Генна інженерія і сільське господарство

Генна інженерія зробила революцію в сільськогосподарському секторі, запропонувавши інноваційні рішення для підвищення врожайності, якості продуктів та стійкості; але також викликає деякі етичні міркування й питання біобезпеки (див. #Проблеми та міркування).

Застосування цієї технології охоплює широкий спектр методів і модифікацій, спрямованих на вдосконалення сільськогосподарської практики.

Поліпшення врожаю

Генна інженерія має на меті підвищити врожайність шляхом введення специфічних генів, які покращують такі властивості, як врожайність, стійкість до шкідників або хвороб і толерантність до екологічних стресів. Цей процес передбачає точне маніпулювання генетичним складом рослини для вираження бажаних характеристик, що призводить до підвищення продуктивності та стійкості в сільськогосподарських умовах.[34][35][36]

Різноманітні огляди наукової літератури показують, що впровадження ГМ-культур призводить до економічних, екологічних переваг і переваг для здоров’я завдяки вищій врожайності, вищим прибуткам ферм і, в деяких випадках, меншому використанню хімічних пестицидів. Кілька досліджень також показують, що застосування певних ГМ-культур допомагає зменшити викиди парникових газів і підтримує утримання вуглецю в ґрунті, сприяючи зменшеному обробітку ґрунту.[37]

Стійкість до хвороб

Виведення сорту пшениці, стійкого до іржі, за допомогою системи CRISPR/Cas.[38]

Генна інженерія дозволяє вводити гени, що забезпечують стійкість до різних захворювань. Наприклад, пшеничні іржі, включаючи стеблову іржу[en], іржу листя[en] та смугаста іржа[en], становлять значну загрозу світовому виробництву пшениці, зокрема в Україні[39]. За допомогою генної інженерії виведено стійкі до іржі сорти пшениці. Дослідники виявили та включили гени диких родичів пшениці, які виявляють природну стійкість до іржі, у комерційні сорти пшениці. Ці генетичні модифікації допомогли зменшити втрати врожаю, спричинені цими руйнівними хворобами, забезпечивши стабільне виробництво пшениці.[40][41][42][43][44]

Окрім пшениці, методи генетичної інженерії застосовувались для виведення багатьох хворобостійких сортів рослин, таких як картопля, томати, гарбузи, папая, та багато інших.[45][46][47]

Стійкість до шкідників

Рослини можна сконструювати для виробництва токсинів, шкідливих для конкретних шкідників. Введення гена Bt (Bacillus thuringiensis), у такі культури, як кукурудза та бавовна, виробляє білки, токсичні для комах, що зменшує потребу в хімічних пестицидах.[48]

Запровадження ГМ-технології, стійкої до комах і гербіцидів, зменшило обприскування пестицидами в світі на 775,4 млн кг (8,3%) і, як наслідок, зменшило вплив на навколишнє середовище, пов’язаний із застосуванням гербіцидів та інсектицидів на цих культурах (як вимірюється індикатором Environmental Коефіцієнт впливу (EIQ)) на 18,5%. Технологія також сприяла значному скороченню споживання палива та змінам обробітку ґрунту, що призвело до значного скорочення викидів парникових газів із площі ГМ-культур. У 2018 році це було еквівалентно видаленню з доріг 15,27 мільйона автомобілів.[49]

Толерантність до гербіцидів

Модифікація стійкості до гербіцидів дозволяє культурам витримувати певні гербіциди, допомагаючи контролювати бур’яни без шкоди для культури. Стійкі до гліфосату посіви, наприклад, отримали широке поширення, що спрощує боротьбу з бур’янами.[50][51]

Швидший розвиток культури

Такі методи, як CRISPR-Cas9, прискорюють розробку нових сортів сільськогосподарських культур шляхом точного редагування цільових генів, прискорюючи процес селекції.[52][53][54][55][56]

Покращений вміст поживних речовин

Принципова діаграма CRISPR/Cas9.[36]
Принципова схема нуклеази[en] цинкового пальця.[36]
Принципова схема TALEN.[36]

Генна інженерія покращує вміст поживиних й корисних речовин в сільськогосподарських культур. Цей процес називається біофортифікація[en] (біозбагачення).

Біофортифіковані культури були розроблені за допомогою традиційної селекції або генної інженерії, або їх поєднання. Генна інженерія дозволяє одночасно збільшувати кількість мікроелементів, а також покращувати стабільність вітамінів після збору врожаю, а також включати агрономічно важливі властивості, такі як підвищена врожайність і стійкість до стресів.[57] Генетична біофортифікація – це економічно ефективний підхід із одноразовою інвестицією для боротьби з прихованим голодом, оскільки, на відміну від комерційного збагачення, немає потреби постійно купувати або додавати збагачувачі до їжі.[58] Але станом на 2022 рік, питання генетично модифікованих культур все ще обговорюється в більшості розвинених країн, тим не менш, країни, що розвиваються, обговорюють потенціал генетично модифікованих культур, збагачених поживними речовинами, через велику кількість бідних людей, схильних до недоїдання мікроелементів.[59]

Генна інженерія дає змогу безпосередньо вводити цільові гени в сорти рслин для підвищення основних поживних речовин за допомогою двох різних процесів: по-перше, змінюючи шлях поглинання та використання поживних речовин, а по-друге, збільшуючи біодоступність поживних речовин, або зменшуючи фактори, що знижують біодоступність. Існує кілька підходів, таких як надмірна експресія, накопичування генів[en], РНК-інтерференція (RNAi) й редагування генома, опосередковане CRISPR-Cas9, для регулювання гена, що цікавить. Нові цільові методи редагування геному, а саме нуклеази цинкового пальця (ZFN), ефекторні нуклеази, подібні до активатора транскрипції (TALEN), і CRISPR/Cas9 показали блискучі результати в біозбагаченні кількох культур, таких як рис[60], пшениця[61] і томати[62]. Вони володіють величезним потенціалом для створення біозбагачених сортів за менший час і кошти.[63][64] Останні досягнення в біотехнологічних підходах дозволили розробити велику кількість комерційних сортів сільськогосподарських культур за допомогою генної інженерії з підвищеним вмістом незамінних мікроелементів, мінералів, жирних кислот і амінокислот[65], таких як насичений залізом рис[66], пшениця[67] та сорго[68], та багато інших[58]. У випадку деяких поживних мікроелементів, таких як залізо (Fe) та цинк (Zn), їх засвоєння є вразливим через антипоживні фактори, такі як фітинова кислота. Їх генетична модифікація допомогла шляхом збільшення поглинання Fe або зменшення антипоживних факторів[69]. Генна інженерія також дозволяє розробляти сорти, збагачені багатьма поживними речовинами, шляхом вставки однієї касети ДНК, на додаток до покращення стабільності вітамінів після збору врожаю, разом із сприятливими агрономічними ознаками та стійкістю до біотичного чи абіотичного стресу. Наприклад, вміст кількох поживних мікроелементів (Zn, Fe та β-каротину) був одночасно збільшений у рисі шляхом інтрогресії одного фрагмента ДНК.[70] Подібним чином було створено лінії сорго з покращеним поживним вмістом: з покращеним і стабілізованим провітаміном А, який забезпечує 20–90% розрахункової середньої потреби для дітей віком до 3 років, лінії зі зниженням на 90% фітинової кислоти, що підвищує біодоступність заліза та цинку та забезпечує 40–80% середньої потреби для заліза та цинку, а також лінії, які не демонструють зниження засвоюваності білка після варіння.[71] Таким чином, цей підхід відкриває нові перспективи для розробки сортів сільськогосподарських культур, багатих на поживні речовини.[58]

Екологічна стійкість

Стійкість до абіотичного стресу

Схематичне зображення сигнальних шляхів в реакції рослини на абіотичний стрес.[72]

Генетичні модифікації вводять гени, що підвищують толерантність до суворих умов навколишнього середовища. Сільськогосподарські культури з покращеною стійкістю до посухи, спеки, засолення, холоду, заболочення виявляють стійкість до таких абіотичних стресів, потенційно розширюючи площі вирощування.[72][73][74][75]

Зменшення впливу на навколишнє середовище

Такі властивості, як ефективність використання азоту в культурах, зменшують потребу в надмірних кількостях азотних добрив, зменшуючи забруднення навколишнього середовища й порушення здоров'я мікробних та всіх інших екосистем ґрунту, що має велике значення для родючості ґрунту; та, крім того, зменшуючи витрати виробництва.[76][77][78]

Проблеми та міркування

Хоча генна інженерія пропонує величезний потенціал, залишаються занепокоєння щодо впливу на здоров'я[79] й навколишнє середовище[80][81], щодо нормативно-правової бази, сприйняття споживачами та довгострокового впливу на біорізноманіття[82]. Вирішення цих проблем залишається вкрай важливим для відповідального та етичного застосування.[83][84][85]

Генетично модифіковані рослини в Україні

Зростання площ під трансгенними культурами в розвинених країнах йде значно інтенсивніше порівняно з країнами, що розвиваються. Нині в Україні випробовуються трансгенні сорти кукурудзи, цукрових буряків і ріпаку, стійкі проти гербіцидів; кукурудзи, стійкої проти кукурудзяного метелика, а також картоплі, стійкої проти колорадського жука. Створено систему органів, які з залученням спеціалістів (генетиків, селекціонерів, генних інженерів, екологів, медиків, токсикологів) оцінюють трансгенні сорти для визначення потенційного впливу на людину, тварин і довкілля. Лише після таких експертиз сорт допускається до випробування з дотриманням усіх відповідних вимог, прийнятих у Європейському Союзі.[джерело?]

При розгляді проблеми можливого впливу трансгенних рослин на довкілля, обговорюються в основному такі основні аспекти:

  • сконструйовані гени будуть передані з пилком близькородинним диким видам, і їхнє гібридне потомство набуде властивості підвищеної насіннєвої продуктивності та здатність конкурувати з іншими рослинами;
  • трансгенні сільськогосподарські рослини стануть бур'янами і витіснять рослини, які ростуть поряд;
  • трансгенні рослини стануть прямою загрозою для людини, домашніх та диких тварин (наприклад через їхню токсичність або алергенність).

Ще одним важливим аспектом є отримання трансгенних рослин з кращою здатністю використовувати мінеральні речовини, що, крім посилення їхнього росту, буде перешкоджати змиву таких сполук у ґрунтові води та потраплянню в джерела водопостачання.

Гарантією проти небажаних наслідків генетичної модифікації рослин є законодавче регулювання поширення ГМР та розробка пов'язаних із цим методів оцінки екологічного ризику. Крім того, значна увага приділяється достатній інформованості агрономів, селекціонерів, насіннєводів, потенційних покупців щодо особливостей продуктів із генетично модифікованих рослин. В Україні та ряді інших країн прийняті закони, які попереджують несанкціоноване розповсюдження трансгенного насіннєвого матеріалу, що забезпечує моніторинг у посівах, а також маркування харчових товарів, виготовлених із продуктів ГМР або з їх додаванням.

Див. також

Примітки

  1. Watson, J. D.; Crick, F. H. C. (1953-04). Molecular Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature (англ.). Т. 171, № 4356. с. 737—738. doi:10.1038/171737a0. ISSN 1476-4687. Процитовано 22 грудня 2023.
  2. Berg, Paul; Mertz, Janet E (1 січня 2010). Personal Reflections on the Origins and Emergence of Recombinant DNA Technology. Genetics. Т. 184, № 1. с. 9—17. doi:10.1534/genetics.109.112144. ISSN 1943-2631. PMC 2815933. PMID 20061565. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  3. The Nobel Prize in Chemistry 1980. NobelPrize.org (амер.). Процитовано 28 грудня 2023.
  4. Cohen, Stanley N.; Chang, Annie C. Y.; Boyer, Herbert W.; Helling, Robert B. (1973-11). Construction of Biologically Functional Bacterial Plasmids In Vitro. Proceedings of the National Academy of Sciences (англ.). Т. 70, № 11. с. 3240—3244. doi:10.1073/pnas.70.11.3240. ISSN 0027-8424. PMC 427208. PMID 4594039. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  5. Sanger, F.; Nicklen, S.; Coulson, A. R. (1977-12). DNA sequencing with chain-terminating inhibitors. Proceedings of the National Academy of Sciences (англ.). Т. 74, № 12. с. 5463—5467. doi:10.1073/pnas.74.12.5463. ISSN 0027-8424. PMC 431765. PMID 271968. Процитовано 22 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  6. Watson, James D. (6 квітня 1990). The Human Genome Project: Past, Present, and Future. Science (англ.). Т. 248, № 4951. с. 44—49. doi:10.1126/science.2181665. ISSN 0036-8075. Процитовано 20 грудня 2023.
  7. Powledge, Tabitha M (2003). Human genome project completed. Genome Biology (англ.). Т. 4. с. spotlight–20030415–01. doi:10.1186/gb-spotlight-20030415-01. ISSN 1465-6906. Процитовано 20 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  8. Venter, J. Craig; Adams, Mark D.; Myers, Eugene W.; Li, Peter W.; Mural, Richard J.; Sutton, Granger G.; Smith, Hamilton O.; Yandell, Mark; Evans, Cheryl A. (16 лютого 2001). The Sequence of the Human Genome. Science (англ.). Т. 291, № 5507. с. 1304—1351. doi:10.1126/science.1058040. ISSN 0036-8075. Процитовано 20 грудня 2023.
  9. Nurk, Sergey; Koren, Sergey; Rhie, Arang; Rautiainen, Mikko; Bzikadze, Andrey V.; Mikheenko, Alla; Vollger, Mitchell R.; Altemose, Nicolas; Uralsky, Lev (2022-04). The complete sequence of a human genome. Science (англ.). Т. 376, № 6588. с. 44—53. doi:10.1126/science.abj6987. ISSN 0036-8075. PMC 9186530. PMID 35357919. Процитовано 22 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  10. Jinek, Martin; Chylinski, Krzysztof; Fonfara, Ines; Hauer, Michael; Doudna, Jennifer A.; Charpentier, Emmanuelle (17 серпня 2012). A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity. Science (англ.). Т. 337, № 6096. с. 816—821. doi:10.1126/science.1225829. ISSN 0036-8075. PMC 6286148. PMID 22745249. Процитовано 6 серпня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  11. The Nobel Prize in Chemistry 2020. NobelPrize.org (амер.). Процитовано 22 грудня 2023.
  12. Doudna, Jennifer A.; Charpentier, Emmanuelle (28 листопада 2014). The new frontier of genome engineering with CRISPR-Cas9. Science (англ.). Т. 346, № 6213. doi:10.1126/science.1258096. ISSN 0036-8075. Процитовано 6 серпня 2023.
  13. Niazi, Sarfaraz K.; Magoola, Matthias (2023-12). Advances in Escherichia coli-Based Therapeutic Protein Expression: Mammalian Conversion, Continuous Manufacturing, and Cell-Free Production. Biologics (англ.). Т. 3, № 4. с. 380—401. doi:10.3390/biologics3040021. ISSN 2673-8449. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  14. Mark, Jacqueline Kar Kei; Lim, Crystale Siew Ying; Nordin, Fazlina; Tye, Gee Jun (2022-11). Expression of mammalian proteins for diagnostics and therapeutics: a review. Molecular Biology Reports (англ.). Т. 49, № 11. с. 10593—10608. doi:10.1007/s11033-022-07651-3. ISSN 0301-4851. PMC 9175168. PMID 35674877. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  15. Xu, Wen-Jing; Lin, Yan; Mi, Chun-Liu; Pang, Jing-Ying; Wang, Tian-Yun (2023-02). Progress in fed-batch culture for recombinant protein production in CHO cells. Applied Microbiology and Biotechnology (англ.). Т. 107, № 4. с. 1063—1075. doi:10.1007/s00253-022-12342-x. ISSN 0175-7598. PMC 9843118. PMID 36648523. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  16. Meskova, Klaudia; Martonova, Katarina; Hrasnova, Patricia; Sinska, Kristina; Skrabanova, Michaela; Fialova, Lubica; Njemoga, Stefana; Cehlar, Ondrej; Parmar, Olga (2023-09). Cost-Effective Protein Production in CHO Cells Following Polyethylenimine-Mediated Gene Delivery Showcased by the Production and Crystallization of Antibody Fabs. Antibodies (англ.). Т. 12, № 3. с. 51. doi:10.3390/antib12030051. ISSN 2073-4468. PMC 10443350. PMID 37606435. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  17. Yee, Christine M.; Zak, Andrew J.; Hill, Brett D.; Wen, Fei (8 серпня 2018). The Coming Age of Insect Cells for Manufacturing and Development of Protein Therapeutics. Industrial & Engineering Chemistry Research (англ.). Т. 57, № 31. с. 10061—10070. doi:10.1021/acs.iecr.8b00985. ISSN 0888-5885. PMC 6420222. PMID 30886455. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  18. Madhavan, Aravind; Arun, K. B.; Sindhu, Raveendran; Krishnamoorthy, Jayaram; Reshmy, R.; Sirohi, Ranjna; Pugazhendi, Arivalagan; Awasthi, Mukesh Kumar; Szakacs, George (2021-12). Customized yeast cell factories for biopharmaceuticals: from cell engineering to process scale up. Microbial Cell Factories (англ.). Т. 20, № 1. doi:10.1186/s12934-021-01617-z. ISSN 1475-2859. PMC 8246677. PMID 34193127. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  19. Tripathi, Nagesh K.; Shrivastava, Ambuj (2019). Recent Developments in Bioprocessing of Recombinant Proteins: Expression Hosts and Process Development. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. Т. 7. doi:10.3389/fbioe.2019.00420. ISSN 2296-4185. PMC 6932962. PMID 31921823. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  20. Zhu, Marie M.; Mollet, Michael; Hubert, Rene S.; Kyung, Yun Seung; Zhang, Green G. (2017). Kent, James A.; Bommaraju, Tilak V.; Barnicki, Scott D. (ред.). Industrial Production of Therapeutic Proteins: Cell Lines, Cell Culture, and Purification. Handbook of Industrial Chemistry and Biotechnology (англ.). Cham: Springer International Publishing, Springer Nature. с. 1639—1669. doi:10.1007/978-3-319-52287-6_29. ISBN 978-3-319-52287-6. PMC 7121293.{{cite book}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  21. Baeshen, Nabih A.; Baeshen, Mohammed N.; Sheikh, Abdullah; Bora, Roop S.; Ahmed, Mohamed Morsi M.; Ramadan, Hassan A. I.; Saini, Kulvinder Singh; Redwan, Elrashdy M. (2 жовтня 2014). Cell factories for insulin production. Microbial Cell Factories. Т. 13, № 1. с. 141. doi:10.1186/s12934-014-0141-0. ISSN 1475-2859. PMC 4203937. PMID 25270715. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  22. Lu, Ruei-Min; Hwang, Yu-Chyi; Liu, I-Ju; Lee, Chi-Chiu; Tsai, Han-Zen; Li, Hsin-Jung; Wu, Han-Chung (2020-12). Development of therapeutic antibodies for the treatment of diseases. Journal of Biomedical Science (англ.). Т. 27, № 1. doi:10.1186/s12929-019-0592-z. ISSN 1423-0127. PMC 6939334. PMID 31894001. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  23. Plotkin, Stanley A.; Plotkin, Susan L. (2011-12). The development of vaccines: how the past led to the future. Nature Reviews Microbiology (англ.). Т. 9, № 12. с. 889—893. doi:10.1038/nrmicro2668. ISSN 1740-1534. Процитовано 28 грудня 2023.
  24. Xue, Wenhui; Li, Tingting; Gu, Ying; Li, Shaowei; Xia, Ningshao (31 грудня 2023). Molecular engineering tools for the development of vaccines against infectious diseases: current status and future directions. Expert Review of Vaccines (англ.). Т. 22, № 1. с. 563—578. doi:10.1080/14760584.2023.2227699. ISSN 1476-0584. Процитовано 28 грудня 2023.
  25. Szkodny, Alana C.; Lee, Kelvin H. (10 червня 2022). Biopharmaceutical Manufacturing: Historical Perspectives and Future Directions. Annual Review of Chemical and Biomolecular Engineering (англ.). Т. 13, № 1. с. 141—165. doi:10.1146/annurev-chembioeng-092220-125832. ISSN 1947-5438. Процитовано 28 грудня 2023.
  26. Anguela, Xavier M.; High, Katherine A. (27 січня 2019). Entering the Modern Era of Gene Therapy. Annual Review of Medicine (англ.). Т. 70, № 1. с. 273—288. doi:10.1146/annurev-med-012017-043332. ISSN 0066-4219. Процитовано 28 грудня 2023.
  27. Shchaslyvyi, Aladdin Y.; Antonenko, Svitlana V.; Tesliuk, Maksym G.; Telegeev, Gennadiy D. (2023-10). Current State of Human Gene Therapy: Approved Products and Vectors. Pharmaceuticals (англ.). Т. 16, № 10. с. 1416. doi:10.3390/ph16101416. ISSN 1424-8247. PMC 10609992. PMID 37895887. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  28. Kohn, Donald B.; Chen, Yvonne Y.; Spencer, Melissa J. (2023-11). Successes and challenges in clinical gene therapy. Gene Therapy (англ.). Т. 30, № 10. с. 738—746. doi:10.1038/s41434-023-00390-5. ISSN 1476-5462. Процитовано 28 грудня 2023.
  29. Matsumoto, Daisuke; Nomura, Wataru (20 червня 2023). The history of genome editing: advances from the interface of chemistry & biology. Chemical Communications (англ.). Т. 59, № 50. с. 7676—7684. doi:10.1039/D3CC00559C. ISSN 1364-548X. Процитовано 28 грудня 2023.
  30. Li, Zhen-Hua; Wang, Jun; Xu, Jing-Ping; Wang, Jian; Yang, Xiao (10 березня 2023). Recent advances in CRISPR-based genome editing technology and its applications in cardiovascular research. Military Medical Research (англ.). Т. 10, № 1. doi:10.1186/s40779-023-00447-x. ISSN 2054-9369. PMC 9999643. PMID 36895064. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  31. Cavazza, Alessia; Hendel, Ayal; Bak, Rasmus O.; Rio, Paula; Güell, Marc; Lainšček, Duško; Arechavala-Gomeza, Virginia; Peng, Ling; Hapil, Fatma Zehra (2023-12). Progress and harmonization of gene editing to treat human diseases: Proceeding of COST Action CA21113 GenE-HumDi. Molecular Therapy - Nucleic Acids. Т. 34. с. 102066. doi:10.1016/j.omtn.2023.102066. ISSN 2162-2531. PMC 10685310. PMID 38034032. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  32. Barrera-Saldaña, Hugo A. (1 січня 2020). Origin of personalized medicine in pioneering, passionate, genomic research. Genomics. Т. 112, № 1. с. 721—728. doi:10.1016/j.ygeno.2019.05.006. ISSN 0888-7543. Процитовано 28 грудня 2023.
  33. Jamrat, Samart; Sukasem, Chonlaphat; Sratthaphut, Lawan; Hongkaew, Yaowaluck; Samanchuen, Taweesak (1 жовтня 2023). A precision medicine approach to personalized prescribing using genetic and nongenetic factors for clinical decision-making. Computers in Biology and Medicine. Т. 165. с. 107329. doi:10.1016/j.compbiomed.2023.107329. ISSN 0010-4825. Процитовано 28 грудня 2023.
  34. Bailey-Serres, Julia; Parker, Jane E.; Ainsworth, Elizabeth A.; Oldroyd, Giles E. D.; Schroeder, Julian I. (2019-11). Genetic strategies for improving crop yields. Nature (англ.). Т. 575, № 7781. с. 109—118. doi:10.1038/s41586-019-1679-0. ISSN 1476-4687. PMC 7024682. PMID 31695205. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  35. Gao, Caixia (2021-03). Genome engineering for crop improvement and future agriculture. Cell. Т. 184, № 6. с. 1621—1635. doi:10.1016/j.cell.2021.01.005. ISSN 0092-8674. Процитовано 28 грудня 2023.
  36. а б в г Ye, Runle; Yang, Xi; Rao, Yuchun (2022-04). Genetic Engineering Technologies for Improving Crop Yield and Quality. Agronomy (англ.). Т. 12, № 4. с. 759. doi:10.3390/agronomy12040759. ISSN 2073-4395. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  37. Kovak, Emma; Blaustein-Rejto, Dan; Qaim, Matin (2022-07). Genetically modified crops support climate change mitigation. Trends in Plant Science. Т. 27, № 7. с. 627—629. doi:10.1016/j.tplants.2022.01.004. ISSN 1360-1385. Процитовано 28 грудня 2023.
  38. Jamil, Shakra; Shahzad, Rahil; Ahmad, Shakeel; Fatima, Rida; Zahid, Rameesha; Anwar, Madiha; Iqbal, Muhammad Zaffar; Wang, Xiukang (2020). Role of Genetics, Genomics, and Breeding Approaches to Combat Stripe Rust of Wheat. Frontiers in Nutrition. Т. 7. doi:10.3389/fnut.2020.580715. ISSN 2296-861X. PMC 7573350. PMID 33123549. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  39. Чугункова, т.; Пастухова, н.; Топчій, т.; Пірко, я.; Блюм, я. (3 серпня 2023). ШКОДОЧИННІСТЬ ЖОВТОЇ ІРЖІ ПШЕНИЦІ ТА ІДЕНТИФІКАЦІЯ ГЕНІВ СТІЙКОСТІ ДО ЇЇ ВИСОКОВІРУЛЕНТНИХ РАС. Science and Innovation. Т. 19, № 4. с. 66—78. doi:10.15407/scine19.04.066. ISSN 2413-4996. Процитовано 28 грудня 2023.
  40. Mapuranga, Johannes; Zhang, Na; Zhang, Lirong; Liu, Wenze; Chang, Jiaying; Yang, Wenxiang (2022). Harnessing genetic resistance to rusts in wheat and integrated rust management methods to develop more durable resistant cultivars. Frontiers in Plant Science. Т. 13. doi:10.3389/fpls.2022.951095. ISSN 1664-462X. PMC 9614308. PMID 36311120. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  41. Klymiuk, Valentyna; Haile, Teketel; Ens, Jennifer; Wiebe, Krystalee; N’Diaye, Amidou; Fatiukha, Andrii; Krugman, Tamar; Ben-David, Roi; Hübner, Sariel (2023). Genetic architecture of rust resistance in a wheat (Triticum turgidum) diversity panel. Frontiers in Plant Science. Т. 14. doi:10.3389/fpls.2023.1145371. ISSN 1664-462X. PMC 10043469. PMID 36998679. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  42. Ren, Xiaopeng; Wang, Chuyuan; Ren, Zhuang; Wang, Jing; Zhang, Peipei; Zhao, Shuqing; Li, Mengyu; Yuan, Meng; Yu, Xiumei (2023-01). Genetics of Resistance to Leaf Rust in Wheat: An Overview in a Genome-Wide Level. Sustainability (англ.). Т. 15, № 4. с. 3247. doi:10.3390/su15043247. ISSN 2071-1050. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  43. Dracatos, Peter M.; Lu, Jing; Sánchez‐Martín, Javier; Wulff, Brande B.H. (2023-10). Resistance that stacks up: engineering rust and mildew disease control in the cereal crops wheat and barley. Plant Biotechnology Journal (англ.). Т. 21, № 10. с. 1938—1951. doi:10.1111/pbi.14106. ISSN 1467-7644. PMC 10502761. PMID 37494504. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  44. Ni, Fei; Zheng, Yanyan; Liu, Xiaoke; Yu, Yang; Zhang, Guangqiang; Epstein, Lynn; Mao, Xue; Wu, Jingzheng; Yuan, Cuiling (19 липня 2023). Sequencing trait-associated mutations to clone wheat rust-resistance gene YrNAM. Nature Communications (англ.). Т. 14, № 1. с. 4353. doi:10.1038/s41467-023-39993-2. ISSN 2041-1723. Процитовано 28 грудня 2023.
  45. Dong, Oliver Xiaoou; Ronald, Pamela C. (13 березня 2019). Genetic Engineering for Disease Resistance in Plants: Recent Progress and Future Perspectives. Plant Physiology. Т. 180, № 1. с. 26—38. doi:10.1104/pp.18.01224. ISSN 0032-0889. PMC 6501101. PMID 30867331. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  46. van Esse, H. Peter; Reuber, T. Lynne; van der Does, Dieuwertje (2020-01). Genetic modification to improve disease resistance in crops. New Phytologist (англ.). Т. 225, № 1. с. 70—86. doi:10.1111/nph.15967. ISSN 0028-646X. PMC 6916320. PMID 31135961. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  47. Ali, Qurban; Yu, Chenjie; Hussain, Amjad; Ali, Mohsin; Ahmar, Sunny; Sohail, Muhammad Aamir; Riaz, Muhammad; Ashraf, Muhammad Furqan; Abdalmegeed, Dyaaaldin (2022). Genome Engineering Technology for Durable Disease Resistance: Recent Progress and Future Outlooks for Sustainable Agriculture. Frontiers in Plant Science. Т. 13. doi:10.3389/fpls.2022.860281. ISSN 1664-462X. PMC 8968944. PMID 35371164. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  48. Abbas, Mohamed Samir Tawfik (2018-12). Genetically engineered (modified) crops (Bacillus thuringiensis crops) and the world controversy on their safety. Egyptian Journal of Biological Pest Control (англ.). Т. 28, № 1. doi:10.1186/s41938-018-0051-2. ISSN 2536-9342. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  49. Brookes, Graham; Barfoot, Peter (1 жовтня 2020). Environmental impacts of genetically modified (GM) crop use 1996–2018: impacts on pesticide use and carbon emissions. GM Crops & Food (англ.). Т. 11, № 4. с. 215—241. doi:10.1080/21645698.2020.1773198. ISSN 2164-5698. PMC 7518756. PMID 32706316. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  50. Schütte, Gesine; Eckerstorfer, Michael; Rastelli, Valentina; Reichenbecher, Wolfram; Restrepo-Vassalli, Sara; Ruohonen-Lehto, Marja; Saucy, Anne-Gabrielle Wuest; Mertens, Martha (21 січня 2017). Herbicide resistance and biodiversity: agronomic and environmental aspects of genetically modified herbicide-resistant plants. Environmental Sciences Europe. Т. 29, № 1. с. 5. doi:10.1186/s12302-016-0100-y. ISSN 2190-4715. PMC 5250645. PMID 28163993. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  51. Ofosu, Rita; Agyemang, Evans Duah; Márton, Adrienn; Pásztor, György; Taller, János; Kazinczi, Gabriella (2023-06). Herbicide Resistance: Managing Weeds in a Changing World. Agronomy (англ.). Т. 13, № 6. с. 1595. doi:10.3390/agronomy13061595. ISSN 2073-4395. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  52. Wolter, Felix; Schindele, Patrick; Puchta, Holger (2019-12). Plant breeding at the speed of light: the power of CRISPR/Cas to generate directed genetic diversity at multiple sites. BMC Plant Biology (англ.). Т. 19, № 1. doi:10.1186/s12870-019-1775-1. ISSN 1471-2229. PMC 6498546. PMID 31046670. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  53. Tang, Qiaoling; Wang, Xujing; Jin, Xi; Peng, Jun; Zhang, Haiwen; Wang, Youhua (2023-01). CRISPR/Cas Technology Revolutionizes Crop Breeding. Plants (англ.). Т. 12, № 17. с. 3119. doi:10.3390/plants12173119. ISSN 2223-7747. PMC 10489799. PMID 37687368. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  54. Zhang, Fangning; Neik, Ting Xiang; Thomas, William J. W.; Batley, Jacqueline (2023-01). CRISPR-Based Genome Editing Tools: An Accelerator in Crop Breeding for a Changing Future. International Journal of Molecular Sciences (англ.). Т. 24, № 10. с. 8623. doi:10.3390/ijms24108623. ISSN 1422-0067. PMC 10218198. PMID 37239967. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  55. AHMAD, M. (2023). Plant breeding advancements with “CRISPR-Cas” genome editing technologies will assist future food security. Frontiers in Plant Science. Т. 14. doi:10.3389/fpls.2023.1133036. ISSN 1664-462X. PMC 10040607. PMID 36993865. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  56. Saini, Himanshu; Thakur, Rajneesh; Gill, Rubina; Tyagi, Kalpana; Goswami, Manika (31 грудня 2023). CRISPR/Cas9-gene editing approaches in plant breeding. GM Crops & Food (англ.). Т. 14, № 1. с. 1—17. doi:10.1080/21645698.2023.2256930. ISSN 2164-5698. PMC 10512805. PMID 37725519. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  57. Van Der Straeten, Dominique; Bhullar, Navreet K.; De Steur, Hans; Gruissem, Wilhelm; MacKenzie, Donald; Pfeiffer, Wolfgang; Qaim, Matin; Slamet-Loedin, Inez; Strobbe, Simon (15 жовтня 2020). Multiplying the efficiency and impact of biofortification through metabolic engineering. Nature Communications (англ.). Т. 11, № 1. с. 5203. doi:10.1038/s41467-020-19020-4. ISSN 2041-1723. Процитовано 28 грудня 2023.
  58. а б в Sheoran, Seema; Kumar, Sandeep; Ramtekey, Vinita; Kar, Priyajoy; Meena, Ram Swaroop; Jangir, Chetan Kumar (2022-01). Current Status and Potential of Biofortification to Enhance Crop Nutritional Quality: An Overview. Sustainability (англ.). Т. 14, № 6. с. 3301. doi:10.3390/su14063301. ISSN 2071-1050. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  59. Kiran, Aysha; Wakeel, Abdul; Mahmood, Khalid; Mubaraka, Rafia; Hafsa; Haefele, Stephan M. (2022-02). Biofortification of Staple Crops to Alleviate Human Malnutrition: Contributions and Potential in Developing Countries. Agronomy (англ.). Т. 12, № 2. с. 452. doi:10.3390/agronomy12020452. ISSN 2073-4395. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  60. Li, Ting; Liu, Bo; Spalding, Martin H.; Weeks, Donald P.; Yang, Bing (2012-05). High-efficiency TALEN-based gene editing produces disease-resistant rice. Nature Biotechnology (англ.). Т. 30, № 5. с. 390—392. doi:10.1038/nbt.2199. ISSN 1546-1696. Процитовано 28 грудня 2023.
  61. Wang, Cheng; Zeng, Jian; Li, Yin; Hu, Wei; Chen, Ling; Miao, Yingjie; Deng, Pengyi; Yuan, Cuihong; Ma, Cheng (1 квітня 2014). Enrichment of provitamin A content in wheat (Triticum aestivum L.) by introduction of the bacterial carotenoid biosynthetic genes CrtB and CrtI. Journal of Experimental Botany. Т. 65, № 9. с. 2545—2556. doi:10.1093/jxb/eru138. ISSN 1460-2431. PMC 4036513. PMID 24692648. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  62. Brooks, C.; Nekrasov, V.; Lippman, Z. B.; Van Eck, J. (1 листопада 2014). Efficient Gene Editing in Tomato in the First Generation Using the Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-Associated9 System. PLANT PHYSIOLOGY (англ.). Т. 166, № 3. с. 1292—1297. doi:10.1104/pp.114.247577. ISSN 0032-0889. PMC 4226363. PMID 25225186. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  63. Curtin, Shaun J.; Xiong, Yer; Michno, Jean‐Michel; Campbell, Benjamin W.; Stec, Adrian O.; Čermák, Tomas; Starker, Colby; Voytas, Daniel F.; Eamens, Andrew L. (2018-06). CRISPR /Cas9 and TALEN s generate heritable mutations for genes involved in small RNA processing of Glycine max and Medicago truncatula. Plant Biotechnology Journal (англ.). Т. 16, № 6. с. 1125—1137. doi:10.1111/pbi.12857. ISSN 1467-7644. PMC 5978873. PMID 29087011. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  64. Ansari, Waquar A.; Chandanshive, Sonali U.; Bhatt, Vacha; Nadaf, Altafhusain B.; Vats, Sanskriti; Katara, Jawahar L.; Sonah, Humira; Deshmukh, Rupesh (2020-01). Genome Editing in Cereals: Approaches, Applications and Challenges. International Journal of Molecular Sciences (англ.). Т. 21, № 11. с. 4040. doi:10.3390/ijms21114040. ISSN 1422-0067. PMC 7312557. PMID 32516948. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  65. Garg, Monika; Sharma, Natasha; Sharma, Saloni; Kapoor, Payal; Kumar, Aman; Chunduri, Venkatesh; Arora, Priya (2018). Biofortified Crops Generated by Breeding, Agronomy, and Transgenic Approaches Are Improving Lives of Millions of People around the World. Frontiers in Nutrition. Т. 5. doi:10.3389/fnut.2018.00012. ISSN 2296-861X. PMC 5817065. PMID 29492405. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  66. Matres, Jerlie Mhay; Arcillas, Erwin; Cueto-Reaño, Maria Florida; Sallan-Gonzales, Ruby; Trijatmiko, Kurniawan R.; Slamet-Loedin, Inez (2021). Ali, Jauhar; Wani, Shabir Hussain (ред.). Biofortification of Rice Grains for Increased Iron Content. Rice Improvement: Physiological, Molecular Breeding and Genetic Perspectives (англ.). Cham: Springer International Publishing. с. 471—486. doi:10.1007/978-3-030-66530-2_14. ISBN 978-3-030-66530-2.
  67. Ludwig, Yvonne; Slamet-Loedin, Inez H. (2019). Genetic Biofortification to Enrich Rice and Wheat Grain Iron: From Genes to Product. Frontiers in Plant Science. Т. 10. doi:10.3389/fpls.2019.00833. ISSN 1664-462X. PMC 6646660. PMID 31379889. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  68. Genetic modification of sorghum for improved nutritional value: state of the problem and current approaches (PDF). Journal of Investigative Genomics (English) . Т. Volume 5, № Issue 1. 10 жовтня 2018. doi:10.15406/jig.2018.05.00076. ISSN 2373-4469. Процитовано 28 грудня 2023.
  69. Abid, Nabeela; Khatoon, Asia; Maqbool, Asma; Irfan, Muhammad; Bashir, Aftab; Asif, Irsa; Shahid, Muhammad; Saeed, Asma; Brinch-Pedersen, Henrik (1 лютого 2017). Transgenic expression of phytase in wheat endosperm increases bioavailability of iron and zinc in grains. Transgenic Research (англ.). Т. 26, № 1. с. 109—122. doi:10.1007/s11248-016-9983-z. ISSN 1573-9368. Процитовано 28 грудня 2023.
  70. Singh, Simrat Pal; Gruissem, Wilhelm; Bhullar, Navreet K. (31 липня 2017). Single genetic locus improvement of iron, zinc and β-carotene content in rice grains. Scientific Reports (англ.). Т. 7, № 1. с. 6883. doi:10.1038/s41598-017-07198-5. ISSN 2045-2322. PMC 5537418. PMID 28761150. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  71. Zhao, Zuo-Yu; Che, Ping; Glassman, Kimberly; Albertsen, Marc (2019). Zhao, Zuo-Yu; Dahlberg, Jeff (ред.). Nutritionally Enhanced Sorghum for the Arid and Semiarid Tropical Areas of Africa. Sorghum (англ.). Т. 1931. New York, NY: Springer New York. с. 197—207. doi:10.1007/978-1-4939-9039-9_14. ISBN 978-1-4939-9038-2.
  72. а б Trono, Daniela; Pecchioni, Nicola (2022-01). Candidate Genes Associated with Abiotic Stress Response in Plants as Tools to Engineer Tolerance to Drought, Salinity and Extreme Temperatures in Wheat: An Overview. Plants (англ.). Т. 11, № 23. с. 3358. doi:10.3390/plants11233358. ISSN 2223-7747. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  73. Abdul Aziz, Mughair; Brini, Faical; Rouached, Hatem; Masmoudi, Khaled (2022). Genetically engineered crops for sustainably enhanced food production systems. Frontiers in Plant Science. Т. 13. doi:10.3389/fpls.2022.1027828. ISSN 1664-462X. PMC 9680014. PMID 36426158. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  74. Esmaeili, Nardana; Shen, Guoxin; Zhang, Hong (21 вересня 2022). Genetic manipulation for abiotic stress resistance traits in crops. Frontiers in Plant Science. Т. 13. doi:10.3389/fpls.2022.1011985. ISSN 1664-462X. PMC 9533083. PMID 36212298. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  75. Karunarathne, Sakura; Walker, Esther; Sharma, Darshan; Li, Chengdao; Han, Yong (1 грудня 2023). Genetic resources and precise gene editing for targeted improvement of barley abiotic stress tolerance. Journal of Zhejiang University-SCIENCE B (англ.). Т. 24, № 12. с. 1069—1092. doi:10.1631/jzus.B2200552. ISSN 1862-1783. PMC 10710907. PMID 38057266. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  76. Li, Mengjiao; Xu, Jili; Gao, Zhiyuan; Tian, Hui; Gao, Yajun; Kariman, Khalil (22 травня 2020). Genetically modified crops are superior in their nitrogen use efficiency-A meta-analysis of three major cereals. Scientific Reports (англ.). Т. 10, № 1. с. 8568. doi:10.1038/s41598-020-65684-9. ISSN 2045-2322. Процитовано 28 грудня 2023.
  77. Sandhu, Nitika; Sethi, Mehak; Kumar, Aman; Dang, Devpriya; Singh, Jasneet; Chhuneja, Parveen (2021). Biochemical and Genetic Approaches Improving Nitrogen Use Efficiency in Cereal Crops: A Review. Frontiers in Plant Science. Т. 12. doi:10.3389/fpls.2021.657629. ISSN 1664-462X. PMC 8213353. PMID 34149755. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  78. Lebedev, Vadim G.; Popova, Anna A.; Shestibratov, Konstantin A. (2021-12). Genetic Engineering and Genome Editing for Improving Nitrogen Use Efficiency in Plants. Cells (англ.). Т. 10, № 12. с. 3303. doi:10.3390/cells10123303. ISSN 2073-4409. PMC 8699818. PMID 34943810. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  79. Keshani, Parisa; Sharifi, Mohammad Hossein; Heydari, Mohammad Reza; Joulaei, Hassan (13 серпня 2020). The Effect of Genetically Modified Food on Infertility Indices: A Systematic Review Study. The Scientific World Journal (англ.). Т. 2020. с. e1424789. doi:10.1155/2020/1424789. ISSN 2356-6140. PMC 7443040. PMID 32855628. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  80. Tsatsakis, Aristidis M.; Nawaz, Muhammad Amjad; Kouretas, Demetrios; Balias, Georgios; Savolainen, Kai; Tutelyan, Victor A.; Golokhvast, Kirill S.; Lee, Jeong Dong; Yang, Seung Hwan (1 липня 2017). Environmental impacts of genetically modified plants: A review. Environmental Research. Т. 156. с. 818—833. doi:10.1016/j.envres.2017.03.011. ISSN 0013-9351. Процитовано 28 грудня 2023.
  81. Bauer-Panskus, Andreas; Miyazaki, Juliana; Kawall, Katharina; Then, Christoph (2020-12). Risk assessment of genetically engineered plants that can persist and propagate in the environment. Environmental Sciences Europe (англ.). Т. 32, № 1. doi:10.1186/s12302-020-00301-0. ISSN 2190-4707. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  82. Taylor & Francis - Harnessing the Power of Knowledge. Taylor & Francis (амер.). doi:10.4161/gmcr.2.1.15086. Процитовано 28 грудня 2023.
  83. Bawa, A. S.; Anilakumar, K. R. (1 грудня 2013). Genetically modified foods: safety, risks and public concerns—a review. Journal of Food Science and Technology (англ.). Т. 50, № 6. с. 1035—1046. doi:10.1007/s13197-012-0899-1. ISSN 0975-8402. PMC 3791249. PMID 24426015. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  84. Tsatsakis, Aristidis M.; Nawaz, Muhammad Amjad; Tutelyan, Victor A.; Golokhvast, Kirill S.; Kalantzi, Olga-Ioanna; Chung, Duck Hwa; Kang, Sung Jo; Coleman, Michael D.; Tyshko, Nadia (1 вересня 2017). Impact on environment, ecosystem, diversity and health from culturing and using GMOs as feed and food. Food and Chemical Toxicology. Т. 107. с. 108—121. doi:10.1016/j.fct.2017.06.033. ISSN 0278-6915. Процитовано 28 грудня 2023.
  85. Ghimire, Bimal Kumar; Yu, Chang Yeon; Kim, Won-Ryeol; Moon, Hee-Sung; Lee, Joohyun; Kim, Seung Hyun; Chung, Ill Min (2023-01). Assessment of Benefits and Risk of Genetically Modified Plants and Products: Current Controversies and Perspective. Sustainability (англ.). Т. 15, № 2. с. 1722. doi:10.3390/su15021722. ISSN 2071-1050. Процитовано 28 грудня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)

Додаткова література

Книги

  • Біотехнологія: навчальний посібник / О. І. Юлевич, С. І. Ковтун, М. І. Гиль; за ред. М. І. Гиль. — Миколаїв: МДАУ, 2012. — 476 с.
  • Карпов О.В., Демидов СВ., Кир'яченко С.С. Клітинна та генна інженерія: Підручник - Київ: Фітосоціоцентр, 2010. - 208 с. ISBN 978-966-306-152-7
  • Tariq Ahmad Bhat, Jameel M. Al-Khayri, ed. (2023). Genetic Engineering. Volume 1: Principles Mechanism, and Expression (англ.). Apple Academic Press. с. 328. ISBN 9781774912676.

Журнали

Деякі з наукових журналів, що висвітлюють дослідження генної інженерії: