От ГМО к растениям будущего. Всё самое интересное о сложной работе современного селекционера. Растения гмо

польза или вред? Генетически модифицированные продукты и организмы. Законодательная база

Тема этой статьи: "ГМО: польза или вред?". Попробуем разобраться в этом вопросе непредвзято. Ведь именно недостатком объективности грешат сегодня многие материалы, посвященные этой неоднозначной теме. Сегодня во многих странах мира (включая Россию) понятие ГМО стало употребляться, когда говорят о "продуктах, которые вызывают опухоли и мутации". Со всех сторон ГМО поливаются грязью по разным поводам: невкусные, небезопасные, угрожают продовольственной независимости нашей страны. Но так ли страшны генетически модифицированные продукты и что это на самом деле такое? Давайте ответим на эти вопросы.

Расшифровка понятия

ГМО - это генномодифицированные организмы, то есть измененные с помощью методов генной инженерии. Понятие это в узком смысле распространяется и на растения. В прошлом различные селекционеры, вроде Мичурина, добивались полезных свойств у растений, используя различные ухищрения. К ним относились, в частности, прививки черенков некоторых деревьев на другие или выбор для посева семян лишь с определенными качествами. После этого нужно было долго ждать результатов, которые лишь через пару поколений стойко проявлялись. Сегодня нужный ген можно перенести в нужное место и таким образом быстро получить желаемое. То есть ГМО - это направление эволюции в нужное русло, ускорение ее.

Изначальная цель выведения ГМО

Целью выведения ГМО изначально было повышение урожайности различных растений, увеличение их устойчивости к неблагоприятным факторам (нехватке питательных веществ, засухе), появление нечувствительности к вирусам, непривлекательность для насекомых-паразитов. Другими словами, ученым хотелось получить растения, которые при минимуме затрат смогли бы вырасти, дать высокие урожаи и решить таким образом продовольственный вопрос. А этот вопрос остро стоит сегодня во многих странах мира. Вот основная цель, которую преследовала генная инженерия и биотехнология, создавая ГМО.

Как создаются ГМО?

Несколько методик можно использовать для того, чтобы создать ГМО-растение. Наиболее популярным сегодня является метод трансгенов. Необходимый ген (например, ген устойчивости к засухе) для этого выделяют в чистом виде из цепочки ДНК. После этого его вносят в ДНК растения, которое нужно модифицировать.

Гены могут браться из родственных видов. В этом случае процесс называется цисгенезом. Трансгенез имеет место тогда, когда ген берется от далеких видов.

Именно о последнем ходят жуткие истории. Многие, узнав о том, что пшеница сегодня существует с геном скорпиона, начинают фантазировать о том, не отрастут ли у тех, кто ее употребляет в пищу, клешни и хвост. Многочисленные неграмотные публикации на форумах и сайтах подливают масла в огонь. Сегодня тема ГМО, польза или вред которых муссируются очень активно, не утратила актуальность. Однако это не единственное, чем "специалисты", плохо знакомые с биохимией и биологией, пугают потенциальных потребителей продуктов, содержащих ГМО.

Содержащие ГМО продукты

Сегодня такими продуктами договорились называть все, что является генномодифицированными организмами или любые продукты, в которых есть компоненты этих организмов. То есть ГМО-едой будут не только генномодифицированная картошка или кукуруза, но и сосиски, в которые добавлена кроме ливера и нитрата натрия ГМО-соя. А вот продукция из мяса коровы, которую кормили пшеницей, содержащей ГМО, не будет считаться таким продуктом.

Действие ГМО на организм человека

Журналисты, не разбирающиеся в таких темах, как генная инженерия и биотехнология, но понимающие востребованность и актуальность проблемы ГМО, запустили утку о том, что, попадая в наш кишечник и желудок, клетки содержащих их продуктов всасываются в кровоток и затем разносятся по тканям и органам, в которых вызывают раковые опухоли и мутации.

Приходится отметить, что этот фантастический сюжет далек от реальности. Любая пища, без ГМО или с ними, в кишечнике и желудке распадается под действием кишечных ферментов, секрета поджелудочной и желудочного сока на составные части, а они являются вовсе не генами и даже не белками. Это аминокислоты, триглицериды, простые сахара и жирные кислоты. Все это на разных участках ЖКТ затем всасывается в кровоток, после чего расходуется на различные цели: для получения энергии (сахара), как строительный материал (аминокислоты), для запасов энергии (жиры).

Например, если взять генномодицифированный организм (допустим, ставшее похожим на огурец уродливое яблоко), то оно будет спокойно пережевано и разложено на составные части таким же образом, как и любое другое без ГМО.

Прочие ГМО-страшилки

Другая байка, не менее леденящая душу, касается того, что в геном человека встраиваются трансгены, что приводит к страшным последствиям вроде бесплодия и рака. Впервые в 2012 году французы написали про рак у мышей, которым давали генномодифицированное зерно. На самом деле Жилем-Эриком Сералини, руководителем эксперимента, была сделана выборка, состоящая из 200 крыс Спрег-Доули. Из них треть кормили ГМО-зерном кукурузы, другую треть - обработанной гербицидом генномодифицированной кукурузой, а последнюю - обычными зернами. В итоге крысы женского пола, употреблявшие в пищу генетически модифицированные организмы (ГМО) дали в течение двух лет рост опухолей в 80 %. Самцы же заработали на таком питании почечные и печеночные патологии. Характерно, что на обычном питании треть животных также погибла от различных опухолей. Данная линия крыс вообще склонна к внезапному появлению опухолей, не связанному с характером питания. Поэтому чистоту эксперимента можно считать сомнительной, и его признали несостоятельным и ненаучным.

Аналогичные изыскания проводились и ранее, в 2005 году, в нашей стране. ГМО в России изучала биолог Ермакова. Она представила на конференции в Германии доклад о высокой смертности получавших ГМО-сою мышат. Подтвержденное в научном эксперименте заявление после этого начало распространяться по всему миру, доводя молодых мам до истерики. Ведь им приходилось кормить искусственными смесями своих малышей. А в них использовалась соя ГМО. Пять экспертов Nature Biotechnology в дальнейшем сошлись во мнении о том, что результаты российского эксперимента являются неоднозначными, и его достоверность не признали.

Хочется добавить, что даже если кусок чужеродной ДНК окажется в кровотоке человека, то эта генетическая информация никаким образом не встроится в организм и не приведет ни к чему. Конечно, в природе существуют случаи встраивания в чужеродный организм кусков генома. В частности, некоторые бактерии таким образом портят генетику мух. Однако подобные феномены не были описаны у высших животных. К тому же генетической информации и в продуктах без ГМО хоть отбавляй. И если они не встраивались в генетический материал человека до сих пор, то можно и дальше спокойно есть все, что усваивает организм, в том числе содержащее ГМО.

Польза или вред?

"Монсанто", американская компания, уже в 1982 году на рынок вывела генетически модифицированные продукты: сою и хлопок. Ей также принадлежит авторство убивающего всю растительность, за исключением генномодифицированной, гербицида "Раундап".

В 1996 году, когда продукты фирмы "Монсанто" были выброшены на рынки, корпорации, конкурирующие с ней, для спасения доходов начали широкомасштабную кампанию, цель которой заключалась в ограничении оборота содержащих ГМО продуктов. Первым в гонениях отметился Арпад Пуштаи, британский ученый. Он кормил ГМО-картошкой крыс. Правда, впоследствии эксперты все выкладки этого ученого разнесли в пух и прах.

Потенцальный вред для россиян от ГМО-продуктов

Никто не скрывает, что на засеянных ГМО-зерновыми землях никогда больше не растет ничего, кроме их самих. Связано это с тем, что сорта хлопчатника или сои, устойчивые к гербицидам, не морятся ими. Таким образом, их можно распылять, добиваясь вымирания всей остальной растительности.

Глифосфат - это самый распространенный гербицид. Он распыляется вообще-то еще до созревания растений и быстро в них разлагается, не сохраняясь в почве. Однако устойчивые ГМО-растения позволяют его использовать в огромных количествах, что повышает риски накопления глифосфата в ГМО-растительности. Также известно, что этот гербицид вызывает разрастание костной ткани и ожирение. А в Латинской Америке и США что-то многовато людей, страдающих лишним весом.

Лишь на один посев рассчитаны многие ГМО-семена. То есть потомства не даст то, что из них вырастет. Скорее всего, это коммерческая уловка, поскольку таким образом сбыт ГМО-семян повышается. Модифицированные растения, дающие следующие поколения, прекрасно существуют.

Поскольку искусственные мутации генов (например, у сои или картофеля) могут повышать аллергенные свойства продукции, часто говорят о том, что ГМО являются мощными аллергенами. А вот лишенные привычных белков некоторые сорта арахиса не вызывают аллергию даже у тех, кто мучился ею раньше именно на этот продукт.

Из-за особенностей опыления ГМО-растения могут сокращать количество прочих сортов своего вида. Если на двух участках, расположенных рядом, посадить обычную пшеницу и пшеницу-ГМО, существует риск, что обычную вытеснит модицифированная, опыляя ее. Однако вряд ли кто-то дал бы им расти рядом.

Отказавшись от своих собственных посевных фондов и используя лишь ГМО-семена, в особенности одноразовые, государство в конце концов окажется в продовольственной зависимости от фирм, являющихся держателями семенного фонда.

Конференции с участием Роспотребнадзора

После того как во всех СМИ были многократно растиражированы страшилки и байки о ГМО-продуктах, Роспотребнадзор поучаствовал во многих конференциях по этому вопросу. На конференции в Италии, состоявшейся в марте 2014 года, его делегация участвовала в технических консультациях по низкому содержанию в товарообороте России генетически модифицированных организмов. Сегодня, таким образом, принят был курс на практически полное недопущение на продовольственный рынок нашей страны такой продукции. Также было отсрочено применение в сельском хозяйстве ГМО-растений, хотя использование ГМО-семян планировалось начать еще в 2013 году (постановление правительства от 23 сентября 2013 года).

Штрих-код

Еще дальше пошло Министерство образования и науки. Оно предложило использовать штрих-код, заменяющий пометку "Не содержит ГМО", в России. В нем должна содержаться вся информация о содержащейся в продукте генной модификации либо о ее отсутствии. Хорошее начинание, однако без специального устройства считать этот штрих-код будет невозможно.

Генномодифицированные продукты и закон

ГМО регламентируются законом в некоторых государствах. В Европе, например, содержание их в продуктах не допускается более 0,9 %, в Японии - 9 %, в США - 10 %. В нашей стране продукция, в которой содержание ГМО превышает 0,9 %, подлежит обязательному маркированию. За нарушение этих законов предприятиям грозят санкции, вплоть до прекращения деятельности.

Вывод

Вывод из всего этого можно сделать следующий: проблема ГМО (польза или вред от использования содержащих их продуктов) сегодня явно раздута. Неизвестны реальные последствия долговременного использования таких продуктов. На сегодняшний день авторитетных научных экспериментов по этому вопросу не проведено.

fb.ru

От ГМО к растениям будущего. Всё самое интересное о сложной работе современного селекционера

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Уже давно растениеводство во всем мире радуется многочисленным подаркам генной инженерии: устойчивым к вредителям и холоду растениям, быстрому росту и обильному урожаю новых культур. Однако большинство потребителей относится к растениям с измененным геномом (ГМ-растениям, или ГМО) крайне отрицательно. Закон в данном случае на стороне консерваторов и что есть силы оберегает общество от ГМ-продуктов. Действительно ли ГМО таят в себе угрозу, или же селекционеров просто вынуждают тратить время на борьбу с запретами вместо того, чтобы спокойно вести полезную работу? С другой стороны, барьеры на пути распространения ГМО могут побуждать отрасль к активному развитию. Если вы хотите как следует разобраться в тернистых путях современной селекции растений, то этот обзор — то, что вам нужно!

Эта работа опубликована в номинации «Свободная тема» конкурса «био/мол/текст»-2017.

Генеральный спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Спонсором приза зрительских симпатий и партнером номинации «Биомедицина сегодня и завтра» выступила фирма «Инвитро».

«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»

Путь, пройденный современными учеными и фермерами, занятыми получением тех культурных растений, которые мы употребляем в пищу, поистине огромен. Началось это путешествие примерно 10 тысяч лет назад [1], когда человек устал ходить в лес за грибами и ягодами и изобрел сельское хозяйство. Сперва он сажал и ждал, иногда напрасно, ведь растения — создания привередливые, а потом взял дело в свои руки, выбрал самые здоровые и сильные пригодные в пищу побеги и стал планомерно их выращивать, со временем приспосабливая в соответствии со своими нуждами.

Так природные поля и долины превратились в орошаемые и удобряемые пашни, где люди столетиями вели жестокий бой с эволюцией, ведь в сельском хозяйстве нет места закону естественного отбора. Человек провозгласил свой закон: выживает то растение, которое отвечает его запросам. Ярким примером расхождения целей естественного отбора и селекции служит кукуруза. У ее предка зерна при созревании легко отделялись от початка и падали на землю (рис. 1) [2]. Природа ратовала за размножение растения, и кукуруза не знала горя. Человек же, выращивая такую кукурузу, неизбежно терял бóльшую часть урожая. И что же мы видим теперь? Ядра современной кукурузы на момент зрелости прочно прикреплены к початку, потому что это было выгодно человеку, а кукурузу никто не спрашивал. Так же обстоит дело с другими зерновыми культурами — рисом, ячменем, пшеницей.

Рисунок 1. Початок кукурузы, найденный археологами в долине Теуахан в Мексике. Возраст растения оценивают в 5310 лет.

Человеческое упорство в выращивании растений, таким образом, с давних пор неуклонно приносило свои плоды. Но есть в современной истории селекции две особенно значительные вехи. Первое очень важное событие — Грегор Мендель в конце 19 века открыл законы наследования: появились понятия гибридизации (скрещивания) и отбора. Вторая точка отсчета — открытие структуры ДНК Джеймсом Уотсоном и Френсисом Криком в 1953 году (рис. 2) и последующее принятие центральной догмы молекулярной биологии.

Рисунок 2. Джеймс Уотсон (справа) и Френсис Крик (слева) позируют рядом с моделью структуры ДНК.

Именно с этого момента мы начали путь к глубокому пониманию механизмов хранения, воспроизведения и передачи генетического материала в живых организмах. Были обнаружены способы прямого воздействия на ДНК растений: сперва в виде провоцирования мутаций в 1960-х годах, затем — получением искусственно созданной ДНК в 1983 году. Традиционные методики селекции, например скрещивание, также изменились, но продолжают применяться на равных с новейшими методами. Во многом именно разнообразие существующих подходов дает сегодня селекционерам эффективный набор «инструментов» практически для любой работы.

Магия селекции. Куда нажать?

Набор инструментов современного селекционера весьма велик, и разобраться в нем непросто. При этом все новейшие методы селекции тяготеют к внесению изменений в структуру растительной ДНК. Для удобства мы разделили активно используемые технологии создания новых сортов растений на группы в зависимости от глубины воздействия на геном — «святую святых» живых клеток (рис. 3).

Рисунок 3. Распространенные методы селекции растений, ориентированные на различную степень воздействия на ДНК организма. * — Не являются методиками как таковыми, а представляют собой концепции, подчиняющие процессы трансформирования ДНК определенным правилам.

Что ж, в третьей группе методов на рисунке собраны самые пугающие. С них и начнем.

Организм, который нельзя называть

Никто не любит генетически измененные растения. Разумеется, кроме работников сельского хозяйства, ежегодно получающих отличный урожай без использования тонн пестицидов — стойких органических загрязнителей, способных накапливаться в тканях животных и растений, вызывать отравления, аллергии, рак и другие заболевания [3].

Так почему же ГМО так всех пугают? Ответ лежит на поверхности. Генные инженеры делают сегодня то, чего природа не смогла бы сделать никогда (или, по крайней мере, — очень нескоро). Это действительно впечатляет. Кроме того, полностью исключать риск каких бы то ни было негативных последствий распространения ГМО сами их создатели пока не торопятся. Чтобы лучше понять причины неприятия ГМО обществом и все за и против их использования, предлагаем вам ознакомиться с интересной статьей «Трансгенные растения — спасители планеты или бомбы замедленного действия?» [4], опубликованной ранее на «Биомолекуле».

Вопрос общественного мнения

К сожалению, сегодня на пути развития технологий, использующих принципы синтетической биологии и редактирования генома, остается еще множество социальных барьеров. То, что современные ГМ-продукты обладают высоким уровнем безопасности, не сделало их привлекательными для мирового сообщества, и, хотя резонанс от справедливо оспариваемых статей о развитии раковых опухолей у крыс [5] и гибели бабочек [6] из-за ГМО уже прошел, осадочек явно остался. Например, в США Hart Research Associates в течение 2010 года проводила общенациональный опрос 1000 взрослых американцев относительно их мнения о синтетической биологии. В результате только 37% респондентов не связывает генную инженерию с угрозой биотерроризма, нанесением вреда окружающей среде и отрицательным влиянием на здоровье человека. Кроме того, 25% опрошенных посчитали аморальным создание синтетического генома (рис. 4) [7].

Рисунок 4. Срезы общественного мнения о развитии технологий синтетической биологии в США и Великобритании.

В то же время в Великобритании анализ общественного мнения показал довольно высокий уровень принятия и осознания открывающихся возможностей для экономики с приходом новых технологий в сферах медицины, энергетики, пищевой промышленности и экологии. Тем не менее люди и там все еще проявляют беспокойство по поводу вероятных экологических рисков распространения ГМО.

В России уровень образованности в области методов и подходов генной инженерии весьма низок. По результатам одного из опросов в Казани, 55% горожан высказались за запрет ГМО, 15% всех респондентов признались, что не понимают, что такое ГМО, а 48% опрошенных считают, что «любые пищевые продукты, содержащие гены», должны быть изъяты из продажи [8]. Подобная безграмотность населения поражает!

Итак, всякий раз, когда речь заходит о биотехнологии растений, дискуссия, как правило, сводится к спору о безопасности так называемых генетически модифицированных культур, полученных методами, вошедшими в третью группу нашей классификации. Любопытно, что в изменении генома растений на самом деле нет ничего нового и революционного. Человек всегда так или иначе оказывал влияние на генетику растений, которые выращивал, хотя и не понимал этого. Так, скрещивание различных сортов приводит к появлению совершенно новых культурных форм.

Кроме того, в природе спонтанные мутации в ДНК растений происходят постоянно, например, из-за солнечного излучения. Раньше, когда такие мутации приводили к появлению новых растений с видимыми положительными отличиями, людям оставалось только выбрать нужные образцы для выращивания, — вот и вся селекция. Большое разнообразие овощей семейства крестоцветных, которое мы наблюдаем сегодня, является прекрасным примером этого процесса. Так, цветная капуста, белокочанная и брокколи происходят от одного общего предка [9].

Дальше — больше. За последние 80 лет люди получили более трех тысяч новых сортов растений, облучая природные формы и посыпая их химическими реагентами, чтобы вызвать спонтанные мутации в ДНК. Сорта культур, полученные таким образом, возделывают и сейчас. Как ни парадоксально, ненаправленный мутагенез, использующийся селекционерами многие годы и вызывающий в организмах сотни непредсказуемых мутаций, никогда не относился к методам получения генетически модифицированных организмов. По этой причине мнение, будто недавно открытые методы селекции, точечно воздействующие на ДНК растений, внезапно пересекли черту, разделяющую «натуральные растения» и «искусственно полученные в лаборатории» — крайне ошибочно. А значит, будет правильнее оценивать безопасность новых сортов, исходя из их состава, то есть из конечного результата действия того или иного пути селекции.

Однако, мы думаем, все согласятся: чтобы составить собственное мнение об опасности ГМО, нужно как минимум понимать, откуда ГМО берутся.

Рецепт ГМО: режь, исправляй, сшивай

Так как же сделать ГМО из обычного растения? Рецепт довольно прост. Возьмите геном клетки-хозяина и добавьте «генетическую конструкцию»: последовательность ДНК, кодирующую производство необходимого белка и встроенную в вектор. Векторами в молекулярной биологии называют молекулы ДНК или РНК, которые способны к репликации в определенных клетках и могут акцептировать и переносить чужеродную ДНК или РНК. При необходимости можно добавить несколько генов, например, с помощью вектора на основе кольцевой бактериальной плазмиды (рис. 5).

Рисунок 5. Взаимодействие искусственной плазмиды, способной реплицироваться в клетках Escherichia coli, с чужеродной ДНК. Полученная генетическая конструкция служит для переноса генетического материала от одной клетки к другой.

Звучит понятно, если не задумываться о том, как вставить новый ген именно в то место ДНК-цепи, которое мы хотим. А ведь в этом и заключается самая сложная задача современных методов точного редактирования генома, результатом которых и являются ГМО.

Для успешного изменения наследственного материала клетки ученым пришлось придумывать такие методики, которые позволили бы расщеплять и соединять молекулы ДНК точно в заданных участках. Первыми для этой цели стали использовать рестриктазы — ферменты, способные узнавать определенные последовательности нуклеотидов (строительных блоков ДНК) и разрезать по ним молекулу. При этом для соединения фрагментов разрезанной цепи можно использовать другие ферменты — ДНК-лигазы, входящие в состав природных ферментных комплексов. Эти ферменты призваны исправлять (репарировать) повреждения в структуре ДНК. Функцию сшивки ДНК-цепи способны выполнять и ферменты системы рекомбинации, с помощью которой происходит обмен фрагментов ДНК в процессе образования половых клеток. Итак, благодаря описанным ферментам, стало возможно разрезать ДНК на заданные фрагменты и вновь сшивать их, создавая новые генетические конструкции. Сегодня, как и 30–40 лет назад, эти механизмы активно используют при получении новых вариантов бактериальных и вирусных геномов.

А вот для успешной работы с геномами высших организмов (таких, как растения, животные и мы с вами) этих инструментов оказалось недостаточно. Дело в том, что рестриктазы способны узнавать лишь короткие последовательности ДНК. Такого уровня специфичности вполне достаточно для эффективного расщепления коротких ДНК-цепей бактерий на два или несколько фрагментов, ведь узнаваемые рестриктазами участки встречаются в коротких цепях не так часто. Геномы же высших организмов содержат огромное множество коротких последовательностей нуклеотидов, узнаваемых рестриктазами, поэтому воздействие на один выбранный участок становится невозможным. Для изменения геномов сложных организмов придумали свои инструменты точечного воздействия на определенные участки ДНК: сперва олигонуклеотид-направленный мутагенез растений [10], [11], потом — нуклеазный сайт-направленный мутагенез с использованием нуклеаз с «цинковыми пальцами» [12], TALENs-нуклеаз [13] и даже мегануклеаз [14]. Наконец, открыли прокариотические иммунные системы CRISPR/Cas [15].

Насколько остры генетические ножницы?

С открытием в 2012–2013 годах знаменитой технологии CRISPR/Cas9, вызвавшей огромный резонанс в обществе [16], ученые вплотную подошли к новому рубежу — точному исправлению или редактированию генов и геномов. Возможность для ученых с очень высокой точностью вызывать заданные, контролируемые изменения в геноме живых клеток стала настоящим прорывом и повлекла за собой глобальные изменения как в медицине, так и в селекции.

Что представляет собой система CRISPR/Cas9 и как она повлияет на будущее человека?

Основой этой системы стал своеобразный механизм защиты бактерий от бактериофагов: при проникновении вируса в бактерию запускается иммунная реакция, приводящая к расщеплению геномной ДНК неприятеля. На основе бактериальных CRISPR/Cas-систем ученые синтезировали упрощенные искусственные конструкции, включающие белок-киллер Cas9 и обеспечивающие невероятно точную работу по разрезанию ДНК-цепей (рис. 6) [12].

Рисунок 6. Работа и устройство CRISPR/Cas-системы. а — Принцип работы защитного CRISPR/Cas-механизма бактерии при попадании в клетку бактериофага. б — CRISPR/Cas-система типа II-A бактерии Streptococcus pyogenes (вверху) и созданная на ее основе упрощенная конструкция (внизу).

При помощи CRISPR/Cas9-конструкций стало возможным успешно проводить все виды модификаций генома: вносить точечные мутации, встраивать, исправлять, заменять или удалять крупные ДНК-последовательности и фрагменты выбранных генов (рис. 7).

Рисунок 7. Виды различных воздействий, проводимых с помощью CRISPR/Cas9-конструкции. а — Направленный точечный мутагенез. б — Замена фрагмента выбранного гена. в — Встраивание нового гена.

Систему редактирования геномов CRISPR/Cas9 применяют во множестве лабораторий и компаний развитых стран. Уже опубликованы сотни результатов работ, проводимых с применением этой системы, описаны десятки удачных экспериментов по редактированию геномов дрожжей, растений, насекомых и животных, которые подтверждают безопасность ГМ-продуктов CRISPR/Cas9-технологии. Здесь главное — планировать заранее все последствия смешения генов.

Если вас заинтересовала тема CRISPR/Cas, настоятельно советуем обратить внимание на публикации «Биомолекулы», посвященные этим системам.

История открытия CRISPR/Cas раскрыта в статье «CRISPR-эпопея и ее герои» [17]. В статье «Еще раз про ГМО» [18] и конкурсной инфографике «Просто о сложном: CRISPR/Cas» [19] показаны устройство таких систем и принципы их работы.

С помощью системы CRISPR/Cas9 успешно внесли точные модификации в геном пшеницы и табака, получили новые сорта риса. Решена другая интересная задача — получение растений, способных синтезировать белки человека: инсулин, необходимый для больных сахарным диабетом, и альбумин, применяемый при лечении ожогов и цирроза. Такие растения называют «биофабриками», подробно о них можно прочитать в статье «Растения-биофабрики» [20]. Путем направленного воздействия на геном риса и крупного рогатого скота в их ДНК уже введен ген человеческого альбумина [21].

Тем не менее, несмотря на подтвержденную эффективность системы CRISPR/Cas9, риск неспецифичного воздействия разработанными конструкциями на ДНК и нарушения последовательности кодирующих генов все еще существует и в некоторых случаях вызывает реальные опасения. Так, настоящий взрыв в мировом сообществе несколько лет назад вызвала публикация китайских ученых из Университета Сунь Ятсена в Гуанджоу, применивших CRISPR/Cas9 для исправления генома эмбрионов человека с целью лечения генетического заболевания талассемии. Важно отметить, что из 86 подопытных зигот положительного результата достигли только для 4-х [22]. Неудивительно, что ряд специалистов призывает к мораторию на любые эксперименты, связанные с редактированием генов человеческих эмбрионов или половых клеток [18]. Когда речь идет о геноме человека, успех должен быть гарантирован. И все же прогресс не остановить: недавно Великобритания стала второй страной, где исследователям позволено экспериментировать с ДНК человеческих эмбрионов [23].

Итак, генные инженеры бодро шагают по планете, и в руках у них — арсенал первосортных инструментов. Вот только страх человека перед вмешательством в геном живых организмов все еще очень высок, а в некоторых аспектах даже продолжает расти. Вследствие этого оборот и потребление продуктов редактирования генома строго контролируются на законодательном уровне, что препятствует полному переходу мирового сельского хозяйства на использование продвинутых методов селекции. Ученые все же не сдаются, а вместо этого предлагают сократить до минимума и даже исключить возможные риски негативных последствий введения новых генов в организм растений.

Снижаем риски: от ТРАНС к ЦИС и еще дальше

К ГМО сегодня относят все организмы, включая и растения, в геном которых искусственно внесены изменения. Прохождение всех тестов на безопасность и вывод генетически модифицированных организмов на рынок жестко регулируется на международном уровне во избежание негативного воздействия на окружающую среду и здоровье человека. В этом вопросе правовая база ЕС в области распространения и использования ГМО опирается на директиву Европейского Парламента и Совета Европейского Союза 2001/18/ЕС от 12 марта 2001 года «О преднамеренном выпуске в окружающую среду генетически модифицированных организмов». Интересно, что данный нормативный документ исключает из перечня ГМО организмы, полученные путем скрещивания, экстракорпорального оплодотворения, полиплоидной индукции, возникновения мутаций и слияния протопластов скрещиваемых видов (соматическая гибридизация). Законодательство РФ в области ГМО растительного происхождения регулируют четыре федеральных закона и шесть постановлений правительства РФ, среди которых федеральный закон № 86-ФЗ «О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности» от 5 июля 1996 года. Также ожидается вступление в силу постановления, которое узаконило бы выращивание ГМ-культур на территории России. Сегодня 22 линии ГМ-растений, среди которых кукуруза, картофель, соя, сахарная свекла, рис, разрешены для ввоза в Россию для пищевых и кормовых целей. Выращивать ГМ-культуры в нашей стране можно только на опытных участках.

Мировое ученое сообщество, в свою очередь, считает, что нужно различать ГМО в зависимости от того, какие манипуляции с геномом проводились, и делать послабления для продуктов, полученных умеренным вмешательством. Так появилась система деления всех ГМО на три вида: ТРАНС, ЦИС и ИНТРА.

Трансгенными сегодня называют те организмы, в геном которых искусственно введены ген или гены, которые не могут быть приобретены этими организмами при естественном скрещивании. Это могут быть гены растений других видов, нескрещиваемых с растением, подвергнутым модификации, или даже гены животных. Например, рис, в геном которого встроен ген кукурузы, является трансгенным. Для трансгенных экспериментов запретов нет, тут можно все. Потенциальная опасность создания трансгенных культур в том, что новые приобретенные такими растениями черты могут повлиять на пригодность растения к его использованию в пищевых или кормовых целях. Затем эти качества могут распространиться от ГМ-культуры к ее диким родственникам, создав сдвиг в естественной растительной экосфере. По этой причине законодатели и регулирующие органы развитых стран уделяют большое внимание безопасности ввода в окружающую среду и выращивания трансгенных культур и создают строгие рамки биобезопасности, минимизирующие риск экологических сдвигов.

Цисгенными растениями считают те ГМ-растения, в геном которых введен ген или гены организмов одного с ними вида или близких видов, с которыми изменяемые растения способны скрещиваться в естественных условиях. При этом сам целевой ген не должен быть видоизменен или оторван от своих регуляторных последовательностей. К цисгенезису относится, например, получение картофеля, не подверженного картофельной гнили благодаря встраиванию генов из диких видов картофеля Мексики и Анд, устойчивых к этому заболеванию. Такой картофель сейчас разрабатывают в Бельгии [24]. Цисгенезис не изменяет генофонд вида и не привносит в организм растения принципиально новых для него признаков. Никаких изменений, которые не могли бы произойти с растением при традиционном скрещивании с родственными ему дикими формами, не происходит.

Интрагенезис можно считать продолжением концепции цисгенезиса, но в этом случае в ДНК растения встраивают генетическую конструкцию, состоящую из гена самого растения, совмещенного с регуляторными последовательностями других его генов. В ходе такой модификации искусственно создаются новые комбинации из уже существующих участков ДНК растений [25]. Интрагенезис позволяет усиливать определенные признаки у растений, например, способность накапливания витаминов в листьях или, наоборот, устранять или сводить к минимуму нежелательные свойства путем изменения регуляции отвечающих за них генов.

О существенной разнице между транс-, цис- и интрагенными растениями можно прочитать на «Биомолекуле», обратившись к статье «Цисгеномика: новое слово в селекции растений» [26]. Между тем, сегодня регулирование оборота ГМО ориентировано на все ГМ-организмы и не делает различий между трансгенными и цисгенными растениями, базируясь на рисках передачи трансгенов. В противовес исследователи, занятые в получении цисгенных растений, убеждены, что данный тип ГМО кардинально отличается. Из-за строгих рамок, установленных законодательством, использование цисгенных растений серьезно затруднено. Любые ограничения, накладываемые на получение и оборот продуктов цисгенезиса, могут заблокировать или значительно отсрочить проведение дальнейших исследований по улучшению сортов сельскохозяйственных культур. Пока только в Канаде контроль за цисгенными растениями менее строг по отношению к трансгенным [27].

Соматический Франкенштейн

Что ж, законодательства развитых стран стоят на страже нашего здоровья, и можно было бы сказать, что «ГМО не пройдет», если бы не ряд парадоксов и допущений, которые на руку смелым селекционерам. Один из примеров — соматическая гибридизация. Селекция растений через слияние соматических клеток (cell fusion) заключается в создании новых форм растений с помощью комбинирования ядерных, митохондриальных и пластидных генов путем культивирования и слияния соматических клеток — протопластов. Этот тип гибридизации растений достаточно широко распространен. Кроме того, на территории ЕС соматические гибриды не считаются генетически модифицированными организмами, следовательно, их оборот не подвергается строгому контролю и осуществляется гораздо проще.

Что же это за волшебный способ селекции? На первом этапе создания нового растения получают протопласты клеток (содержимое клеток без клеточной оболочки) двух разных видов растений. Как правило, это культурное растение и дикорастущее. Чтобы получить протопласт, клетки обрабатывают специальными агентами, разрушающими клеточную оболочку. Далее химическим или механическим способом провоцируют слипание и слияние протопластов, которые в дальнейшем регенерируют клеточную оболочку и образуют новый живой организм — регенерант, или соматический гибрид.

Соматические клетки растений — это клетки, составляющие ткань растения и не принимающие участия в его половом размножении. Их использование при гибридизации дает возможность успешно работать с отдаленными, нескрещиваемыми видами и полностью стерильными растениями. Иными словами, метод слияния протопластов используют при необходимости преодоления несовместимости культурных и дикорастущих видов. Таким способом можно получать межклассовые гибридные клеточные колонии: рис + соя, ячмень + табак и даже табак + мышь [28]. Правда, большинство регенерантов сами размножаться уже не способны, а иногда и вовсе представляют собой скорее скопление клеток, а не растение.

Интересно, что, хотя этот метод влечет за собой значительную «перетасовку» генов, а также является крайне неточным, он все равно открыт для широкого использования в сельском хозяйстве в отличие от методов направленного мутагенеза. Как вам такой поворот?

Бережём зеленый геном

Раз уж мы разобрались в том, что запрещено и что разрешено не везде, пришло время обратиться и к методам, которые уж точно должны соответствовать стандартам даже самых ярых приверженцев натуральных продуктов. Ведь методы эти используют уже очень давно, и они не встречают общественного или законодательного сопротивления. Отметим заранее, что комбинация этих методов с новейшими подходами связана с перспективами, о которых, возможно, вы и не подозревали.

Прививка — давно известный способ размножения растений, с которым повсеместно сталкиваются садоводы-любители. В ходе прививки стебель одного растения — привой, пересаживают на корень другого — подвой (рис. 8).

Рисунок 8. Прививка растения.

Зачем это нужно? В конце 19 века этот метод помог спасти европейские сорта винограда Vitis vinifera от нашествия филлоксеры — насекомого, повреждающего корни растения. Прививку осуществляли на североамериканский виноград Vitis labrusca, устойчивый к этому вредителю [29].

Не так давно прививка растений оказалась связана еще и с мультсериалом «Симпсоны». В одной из серий Гомер занялся мутациями томатов, содержащими никотин (рис. 9). История из «Симпсонов» получила продолжение: фермер из Орегона Роб Баур в 2003 году получил настоящий томак (томат + табак), но уже путем прививания. Пробы показали наличие в томаке никотина, правда, в листьях, а не в плодах [30].

Рисунок 9. Томаки, выращенные Гомером из мультсериала «Симпсоны». Кадр пятого эпизода E-I-E-I-(Annoyed Grunt) 11-го сезона мультсериала.

Что же происходит с растением во время прививки, если геномы подвоя и привоя не меняются? Во-первых, могут увеличиваться или уменьшаться сила роста, размер плодов, сроки созревания. При этом новые признаки не передаются потомству в случае размножения семенами и не являются наследственными. Во-вторых, в результате использования прививки возможны «химерные» изменения, когда получаемое растение состоит из генетически разнородных клеток. Этот эффект также не наследуется. Его часто используют в декоративном цветоводстве и садоводстве для получения растений с мозаичной окраской листьев или соцветий (рис. 10).

Рисунок 10. Пестролистный фикус Бенджамина — периклинальная химера, образованная двумя линиями клеток с разным содержанием хлоропластов.

В ходе прививки возможны и настоящие мутации, спровоцированные переходом от подвоя к привою специфических веществ (этилметансульфоната, этилимина, различных алкалоидов). Однако частота появления мутаций после прививок крайне низка. Неоспоримым преимуществом прививок является возможность размножать мутации, не передающиеся по наследству, а основным недостатком — большое количество требуемого исходного материала.

Тайна прививки: снова в бой, ГМО-подвой!

Прививка растений, это, безусловно, метод проверенный и безопасный. Но что произойдет, если привой трансплантировать на подвой растения, перенесшего генетическую модификацию? Будет ли полученное растение генетически модифицированным? Оказывается — нет, не будет. Согласно законам, регулирующим эту область в сельском хозяйстве, плоды таких гибридов не входят в перечень ГМО, так как ДНК привоя остается неизмененной. Однако мы не можем быть уверены в том, что никакого обмена наследственной информацией между привоем и подвоем не происходит. Например, от корневища к привою могут быть переданы молекулы РНК, регулирующие работу генома, а значит, нельзя предсказать и уровень производства тех или иных белков в новом растении.

Единственный ли это окольный путь создания новых сортов с измененным функционированием ДНК? Тоже нет, и скоро вы в этом убедитесь.

Ускоренное скрещивание деревьев и кустарников (fast-track breeding) — это не метод, а целый комплекс методик, направленных на сокращение сроков получения новых сортов. Он повсеместно используется в селекции многолетних культур, так как она занимает много времени. Цикл размножения деревьев с крупными плодами (ореха или сливы) может доходить и до 10 лет [31]. Это означает, что после посадки первого гибрида селекционер, чтобы продолжить работу, вынужден ждать 5–10 лет, пока тот вырастет и повзрослеет. Если же необходимо провести несколько последовательных скрещиваний, выведение нового сорта дерева может занять и 30 лет.

Очевидно, что в современных условиях никто не готов столько ждать. Чтобы максимально ускорить процесс, ученые давно поливают своих подопытных гормонами роста, растят их при высоких температурах и прибегают к другим уловкам, например, к ДНК-технологиям.

Среди безобидных можно отметить маркер-вспомогательный отбор. Эта технология заключается в анализе генома новых ростков или даже семян и отборе лучших гибридов задолго до того, как они превратятся во взрослые растения. Теперь растение уже не нужно обрабатывать патогеном, чтобы понять, насколько оно к нему устойчиво, — достаточно найти нужный ген в семечке. Основной недостаток маркер-вспомогательной селекции — ее высокая стоимость, поскольку скрининг ДНК — вещь недешевая.

Берем генетический разбег!

Для того чтобы растение быстрее повзрослело, селекционеры иногда хитрят, обращаясь к зеленому геному. Гены, отвечающие за запуск механизма размножения, искусственно активизируют, после чего молодое растение начинает цвести и приносить плоды. Иногда в геном дерева вводят дополнительные гены, которые ускоряют процессы цветения и плодоношения, и время ожидания первого цветения саженцев сокращается до 1 года.

При сочетании методик ускоренного и возвратного (когда гибрид скрещивают с одним из его родителей) скрещиваний, ген быстрого цветения можно ввести в исходный сорт, а на последнем этапе селекции вывести его путем скрещивания генетически измененного гибрида с родительским растением (рис. 11а).

Ускоренное скрещивание осуществляют также путем прививания на ГМ-подвой (рис. 11б). Секрет получения природного растения, которое быстро цветет, в этом случае кроется в привое к генетически измененному корневищу с усиленно вырабатываемыми генами цветения. При этом из корневища к листьям поступают специфические белки, запускающие механизм взросления, и привой начинает цвести.

Рисунок 11. Различные методики скрещивания растений. а — Использование ускоренного и возвратного скрещиваний для получения устойчивого к заболеванию гибрида. б — Прививка на ГМ-растение.

Таким образом, современные методы прививки и ускоренного скрещивания растений таят в себе генетические секреты. В то же время ученые, сталкиваясь с барьерами общественного мнения и жесткого регулирования распространения ГМО, все чаще пытаются избежать внесения изменений непосредственно в растительную ДНК. И теперь мы вплотную подошли к самой загадочной группе методов.

Эпигенетика. Чуть-чуть не считается

Одной из самых молодых и суперсовременных альтернатив для селекционеров стали подходы эпигенетики — науки о наследуемых механизмах управления экспрессией генов [32].

Все мы знаем, как работает наш генетический код, а вот тонкости эпигенома пока остаются для нас загадкой. Инициация производства белков регулируется множеством факторов. Кроме того, для предотвращения производства какого-либо белка у клетки также припасены приемы, заставляющие замолчать нужный ген. Это и разрушение незрелых молекул РНК, которые еще не готовы к формированию белков, и обеспечение невозможности считывания ДНК для построения РНК-цепей [33].

Итак, эпигенетических сигналов в клетке очень много, они не до конца изучены, но некоторые из них уже находятся на службе у селекции растений, которые мы едим каждый день.

Блокируй ДНК, если осмелишься

Подавить работу генов живых клеток можно с помощью природного механизма — РНК-зависимого ДНК-метилирования. В этом случае блокируется процесс считывания кода ДНК [34].

В цепи ДНК перед каждым геном, в котором заключена информация о том или ином белке, расположена последовательность, регулирующая работу этого гена — промотор. Он указывает место начала считывания ДНК, служа своеобразным «маяком» для фермента РНК-полимеразы, которая строит мРНК.

В ходе РНК-зависимого ДНК-метилирования для того, чтобы выключить ген, проводят метилирование промотора — связывание строительных блоков ДНК (нуклеотидов) с метильными группами (Ch4–). В этом случае РНК-полимераза не может найти начало кода, и белок не экспрессируется (рис. 12) [35].

Рисунок 12. Результат метилирования ДНК.

Метилирование ДНК у растений и животных — вполне естественный процесс, который осуществляется ферментами ДНК-метилтрансферазами. Сами по себе ДНК-метилтрансферазы метилировать ДНК не могут, им для этого нужны специальные некодирующие РНК, которые направляют метилтрансферазы к конкретным участкам ДНК (не путать с матричными РНК!). Более того, считается, что в метилировании ДНК участвуют еще два вида молекул РНК: малые интерферирующие РНК (siRNA) и микроРНК (miRNA). Все вместе они определяют, какой именно участок ДНК цепи нужно метилировать. Вот почему этот процесс назван РНК-зависимым ДНК-метилированием.

В результате слаженной работы РНК и ферментов ген, чей промотор метилирован, выключается, так как РНК-полимераза не сможет узнать его промоторную область и начать транскрипцию данного гена. Однако иногда ДНК-метилирование промотора, наоборот, является обязательным условием для транскрипции. Люди и это научились использовать: с помощью изменения метилирования ДНК можно увеличить экспрессию генов, отвечающих за производство растением запасных белков, в том числе, увеличить «белковость» зерна пшеницы. Обработка растений ингибитором метилирования 5-азацитидином приводит, в свою очередь, к наследуемому признаку карликовости у риса.

РНК, отвечающие за специфичность действия метилтрансфераз в клетках организма, могут быть введены в растение с использованием различных методик. Например, посредством ввода растительных вирусов или с помощью техник генной инженерии [36]. Если ученый изменяет признак растения с помощью ДНК-метилирования и при этом не вносит мутаций в ДНК растения, то такое растение не является ГМО. В случае редактирования генома для производства некодирующих РНК самим растением, получаемое растение считается ГМО, но и тут можно схитрить.

Дело в том, что у растений метилирование определенных областей ДНК может наследоваться [37]. То есть сами черты, вызванные метилированием ДНК, могут передаваться от родителей к следующим поколениям. Благодаря ряду скрещиваний ГМ-растения с его природной формой, можно получить гибрид, у которого отсутствует измененная ДНК, но само метилирование сохраняется. Следовательно, такое растение не будет считаться генетически модифицированным.

Насколько метилирование безопасно? Достаточно. Ведь при использовании этого метода вносимые метильные группы не добавляются в случайных местах. Это означает, что, в отличие от традиционных методов селекции, результаты такого воздействия предсказуемы. Можно преднамеренно выбрать ген растения, кодирующий определенный белок, и заставить его замолчать. А вот выбирать гены нужно аккуратно, так как механизмы метилирования ДНК довольно сложны, и их нарушение может быть чревато для организма заболеваниями или преждевременным старением.

Молчи, РНК, молчи

Если ген считался и превратился в мРНК, это еще не значит, что белок будет построен, потому что его мРНК может быть разрушена в цитоплазме клетки. Такое часто происходит при внесении учеными дополнительных генов в ДНК растений. Называют это явление посттранскрипционным молчанием. Оно резко ограничивает эффективность работы генных инженеров, занятых созданием новых форм с увеличенным числом определенных генов. С другой стороны, посттранскрипционное молчание можно использовать для создания растений, устойчивых к растительным вирусам. В этом случае механизм замолкания генов может способствовать разрушению вирусных мРНК.

Впервые молчание генов у генетически измененных организмов описали еще в 1990 году. Тогда введение в геном петунии дополнительных копий гена, отвечающего за красную окраску цветков, значительно снизило количество красного пигмента в растении. Судя по всему, механизмов замолкания РНК несколько, и ученые пока не вполне понимают, как они работают и как они связаны между собой. Есть предположение, что отдельные молекулы мРНК активно деградируют при достижении определенного порога их количества [38]. Другая теория основана на изменениях в регуляции работы генома, связанных с метилированием ДНК, в результате которых среди нормальных РНК синтезируется некоторое количество ненормальных, которые запускают распад мРНК в цитоплазме [39].

Среди механизмов посттранскрипционного молчания сегодня достаточно подробно описано явление РНК-интерференции, например в статье «Обо всех РНК на свете, больших и малых» [40].

РНК-интерференция — это способность молекул двухцепочечных РНК (дцРНК) эффективно подавлять экспрессию сходных с ними по строению генов. Все начинается с образования специальных длинных двухцепочечных РНК. Затем эти длинные дцРНК нарезаются специфичными ферментами — нуклеазами Dicer на короткие дцРНК, состоящие из 20–25 нуклеотидов. Их принято обозначать как siRNA. siRNA образуют комплексы со специальными белками, которые разрезают молекулы целевой мРНК в участках, полностью соответствующих siRNA. Тем самым целевая мРНК теряет свою функциональность (рис. 13).

Рисунок 13. Деградация мРНК за счет ее специфического связывания и разрезания siRNA-белковым комплексом.

Другой вид коротких РНК, обладающих способностью подавлять экспрессию генов, — микроРНК (miRNA). Если длинную молекулу дцРНК Dicer нарезает на различные по длине siRNA, то микроРНК всегда вырезается из предшествующей РНК по строго определенным позициям и по форме напоминает шпильку. Но в одном эти РНК схожи: и siRNA, и miRNA способны разрезать мРНК-мишень только в том случае, если разрезаемый участок мРНК полностью соответствует последовательности коротких РНК. Если соответствие частичное, короткие РНК связываются с мРНК-мишенью, останавливая производство белка.

Ученые сегодня сходятся во мнении, что возможность подавлять работу генов с участием коротких РНК возникла на ранних этапах эволюции, и еще тогда являлась способом защиты генома организма от атаки чужеродных мобильных генетических элементов и вирусов.

В связи с прогрессом в изучении молчания генов в последние годы все большее внимание уделяют прикладным исследованиям, направленным на получение нокаутных (содержащих молчащие гены) клеток, тканей и организмов при помощи РНК-интерференции. Ведь теоретически, грамотно используя этот механизм, можно выключить образование любого белка клетки. И действительно, успешных экспериментов уже много. Например, с помощью РНК-интерференции в двух видах кофе (Coffea arabica и C. canephora) успешно снизили содержание кофеина на 30–50%. Схожий эксперимент провели и с табаком с целью снижения в нем количества никотина [41].

Рисунок 14. Кот Pusheen в костюме шоколадно-ореховой пасты «Нутелла».

Другая возможность использования вмешательства РНК в процесс экспрессии белков — подавление синтеза аллергенов. Это уже не сказка: генетики испанского Института сельского хозяйства в Кордове смогли почти полностью очистить пшеницу от глиадина, из-за которого у многих людей глютен пшеницы вызывает иммунную реакцию. Правда, и без CRISPR/Cas9 тут не обошлось [42]. Конечно, в этом направлении ученым еще работать и работать, но уже есть надежда, что совсем скоро любой сможет вдоволь поесть арахисового масла и не умереть от анафилактического шока (рис. 14)!

Важно отметить, что подобное вмешательство генной инженерии в метаболизм растения отличается от традиционного. В геном не встраивается чужеродный ген, а значит, не происходит синтез чужеродного белка. Это делает РНК-интерференцию вмешательством со сниженным экологическим риском. Даже формально такое вмешательство не несет на себе печати «ГМО». Стоит также сказать, что многие механизмы распада молекул РНК до сих пор не ясны, и белые пятна в этой области только начинают заполняться [43].

Особое мнение

Какой итог мы можем подвести? Вероятно, если бы мы и могли сделать выбор в пользу «натуральных» злаков, овощей и фруктов, то мы давно упустили этот шанс. Но, несмотря на то, что прогресс остановить уже невозможно, осознавать и правильно оценивать риски распространения и употребления генетически модифицированных продуктов необходимо.

Мы показали, что сегодня, когда общество проявляет большую озабоченность безопасностью пищевых продуктов, селекционеры находятся в ситуации, вынуждающей их использовать альтернативные пути получения новых сортов растений. В силу тех или иных причин эти методы являются разрешенными, но в ряде случаев не менее рискованными, чем методики получения ГМО. Не стоит также забывать, что грамотный подход к селекции растений с помощью редактирования растительного генома доказанно приводит к снижению давления на экологию за счет минимизации использования пестицидов и удобрений, а это немаловажно. В любом случае, какие продукты мы будем есть завтра, зависит только от нас самих.

1. Готовим ГМ-рис вместе;
2. Jazmín Ramos-Madrigal, Bruce D. Smith, J. Víctor Moreno-Mayar, Shyam Gopalakrishnan, Jeffrey Ross-Ibarra, et. al.. (2016). Genome Sequence of a 5,310-Year-Old Maize Cob Provides Insights into the Early Stages of Maize Domestication. Current Biology. 26, 3195-3201;
3. Pesticides are “global human rights concern”, say UN experts urging new treaty. (2017). UN Human Rights;
4. Трансгенные растения — спасители планеты или бомбы замедленного действия?;
5. Gilles-Eric Séralini, Emilie Clair, Robin Mesnage, Steeve Gress, Nicolas Defarge, et. al.. (2014). Republished study: long-term toxicity of a Roundup herbicide and a Roundup-tolerantgenetically modified maize. Environ Sci Eur. 26;
6. Walker S. Biotechnology demystified. McGraw-Hill Professional, 2006. — 276 p.;
7. Philp J. (2014). Emerging policy issues in synthetic biology. Ministry of science and higher education (Republic of Poland);
8. В Казани 73% опрошенных горожан считают, что ГМО опаснее обычных продуктов. (2015). «Бизнес Online»;
9. S. Kempin, B. Savidge, M. Yanofsky. (1995). Molecular basis of the cauliflower phenotype in Arabidopsis. Science. 267, 522-525;
10. From plant to crop: the past, present and future of plant breeding. (2016). VIB’s fact series;
11. H. Saika, A. Oikawa, F. Matsuda, H. Onodera, K. Saito, S. Toki. (2011). Application of Gene Targeting to Designed Mutation Breeding of High-Tryptophan Rice. PLANT PHYSIOLOGY. 156, 1269-1277;
12. Закиян С.М., Власов В.В., Медведев С.П. (2014). «Редакторы геномов». От «цинковых пальцев» до CRISPR. «Наука из первых рук»;
13. Christian M. and Voytas D.F. Engineered TAL effector proteins: versatile reagents for manipulating plant genomes. In: Advances in new technology for targeted modification of plant genomes / ed. by Zhang F., Puchta H., Thomson J. NY: Springer, 2015;
14. Daboussi F., Stoddard T.J., Zhang F. Engineering meganuclease for precise plant genome modification. In: Advances in new technology for targeted modification of plant genomes / ed. by Zhang F., Puchta H., Thomson J. NY: Springer, 2015;
15. L. Cong, F. A. Ran, D. Cox, S. Lin, R. Barretto, et. al.. (2013). Multiplex Genome Engineering Using CRISPR/Cas Systems. Science. 339, 819-823;
16. Елмуратов А. и Коростин Д. (2016). CRISPR/CAS9: что значит для человечества переход от чтения генома к его редактированию? Forbes;
17. CRISPR-эпопея и ее герои;
18. Еще раз про ГМО;
19. Просто о сложном: CRISPR/Cas;
20. Растения-биофабрики;
21. Shaida Moghaddassi, Will Eyestone, Colin E. Bishop. (2014). TALEN-Mediated Modification of the Bovine Genome for Large-Scale Production of Human Serum Albumin. PLoS ONE. 9, e89631;
22. Китайские ученые генетически модифицировали эмбрионы человека. (2015). N+1;
23. Ершов А. (2016). Великобритания разрешила редактировать геном человеческих эмбрионов. N+1;
24. A late blight resistant potato for Europe. (2015). VIB’s fact series;
25. Inger Baeksted Holme, Toni Wendt, Preben Bach Holm. (2013). Intragenesis and cisgenesis as alternatives to transgenic crop development. Plant Biotechnol J. 11, 395-407;
26. Цисгеномика: новое слово в селекции растений;
27. Henk J Schouten, Frans A Krens, Evert Jacobsen. (2006). Cisgenic plants are similar to traditionally bred plants: International regulations for genetically modified organisms should be altered to exempt cisgenesis. EMBO Rep. 7, 750-753;
28. Makonkawkeyoon S., Smitamana P., Hirunpetcharat C., Maneekarn N. (1995). Production of mouse immunoglobulin G by a hybrid plant derived from tobacco-mouse cell fusions. Experientia. 51, 19–25;
29. Трошин Л.П. Ампелография и селекция винограда. Краснодар: Издательский цех «Вольные мастера», 1999. — 138 с.;
30. Philipkoski K. (2003). Simpsons plant seeds of invention. Wired;
31. Steve van Nocker, Susan E Gardiner. (2014). Breeding better cultivars, faster: applications of new technologies for the rapid deployment of superior horticultural tree crops. Hortic. Res.. 1, 14022;
32. Marjori A. Matzke, Tatsuo Kanno, Antonius J.M. Matzke. (2015). RNA-Directed DNA Methylation: The Evolution of a Complex Epigenetic Pathway in Flowering Plants. Annu. Rev. Plant Biol.. 66, 243-267;
33. Marjori A. Matzke, Rebecca A. Mosher. (2014). RNA-directed DNA methylation: an epigenetic pathway of increasing complexity. Nat Rev Genet. 15, 394-408;
34. Heng Zhang, Xinjian He, Jian-Kang Zhu. (2013). RNA-directed DNA methylation in plants. RNA Biology. 10, 1593-1596;
35. Laufer D. (2013). Long-lasting alterations to DNA methylation and ncRNAs could underlie the effects of fetal alcohol exposure in mice. Slideshare.net;
36. Shulin Deng, Hongzheng Dai, Catalina Arenas, Huan Wang, Qi-Wen Niu, Nam-Hai Chua. (2014). Transcriptional Silencing of Arabidopsis Endogenes by Single-Stranded RNAs Targeting the Promoter Region. Unknown journal title.. 55, 823-833;
37. Louise Jones, Frank Ratcliff, David C Baulcombe. (2001). RNA-directed transcriptional gene silencing in plants can be inherited independently of the RNA trigger and requires Met1 for maintenance. Current Biology. 11, 747-757;
38. Abler M.L. and Green P.J. (1996). Control of mRNA stability in higher plants. Plant. Mol. Biol. 32, 63–78;
39. Hoofvan A. and Green P.J. Control of mRNA decay in plants. In: mRNA metabolism and posttranscriptional gene regulation / ed. by Harford J.B. and Morris D.R. NY: Wiley-Liss, 1997. P. 201–216;
40. Обо всех РНК на свете, больших и малых;
41. Рябушкина Н.А. и Галиакпаров Н.Н. (2009). Молчание генов в растениях. Как это явление можно использовать в биотехнологии. Eurasian Journal of Applied Biotechnology. 1, 15–31;
42. Голованов Г. (2017). Генетики очистили глютен от вызывающего аллергию глиадина. «Хайтек»;
43. Плотников В.К. (2007). Закономерный распад РНК in vivo и in vitro — основа новых методов биотехнологии. Наука Кубани. 4, 4–15.

biomolecula.ru

Расшифровка ГМО - что это такое. Вред или польза, список генетически модифицированных продуктов на Medside.ru

Общая информация

В наши дни все больше людей стараются питаться правильно и уделяют повышенное внимание качеству продуктов, которые они употребляют в пищу. Особенно это актуально для родителей, поскольку здоровье ребенка напрямую зависит от его рациона питания.

На волне популярности принципов здорового образа жизни, стали пользоваться большим спросом и так называемые чистые органические биопродукты. Надпись на упаковке «без ГМО» стала своеобразным признаком высокого качества, безопастности и натуральности.

Что же на самом деле кроется под этой аббревиатурой ГМО и как она переводится на простой человеческий язык? Так ли страшны генномодифицированные продукты питания для нашего здоровья? На эти вопросы мы постараемся дать ответ далее.

Что такое ГМО?

Итак, что это такое ГМО и, как говорится, «с чем его едят»? Геннетически модифицированные организмы (далее ГМО) – это организмы, геном (ДНК) которых был целенаправленно изменен (улучшен, дополнен) при помощи методов генной инженерии (источник — Википедия). Важно отметить, что изменения, специально внесенные человеком в генотип таких организмов, в живой природе был бы невозможен из-за механизмов естественной рекомбинации и размножения.

Это связано с тем, что большинство живых организмов на Земле развивается постепенно, т.е. поколение за поколением, приспосабливаясь к изменяющимся условиям существования. Именно поэтому люди и научились влиять на процесс эволюции растений и животных, чтобы использовать передовые достижения генной инженерии в научных, а также в хозяйственных целях.

В принципе уже сама расшифровка ГМО дает минимальное представление о том, что из себя представляет генномодифицированный продукт.

Простыми словами это тот продукт, для производства которого было использовано улучшенное на генном уровне сырье. К примеру, хлеб из пшеницы, устойчивой к температурным перепадам, продукты из модифицированной сои и так далее.

В настоящее время для получения ГМО используют трансгены, т.е. определенные фрагменты ДНК, которые ученые встраивают в первоначальный геном организма. В итоге получаются трансгенные организмы, которые, к слову, способны передавать улучшенные ДНК по наследству своему потомству (трансгенез).

Генетическая инженерия подарила современным селекционерам передовой метод улучшения ДНК растений и животных. Это дает возможность решить глобальные продовольственные проблемы в тех странах, где людям не хватает пищи в силу климатических особенностей или других неблагоприятных условий.

Процесс создания ГМО или редактирование генома состоит из таких основных этапов как:

• выделение изолированного гена, отвечающего за те или иные исключительные свойства организма;
• введение генетического материала в молекулу нуклеиновой кислоты (вектор ДНК) для дальнейшей трансплантации в клетку нового организма;
• перенос вектора в ДНК-модифицируемого организма;
• преобразование клеток;
• выборка ГМО и устранение неудачно модифицированных организмов.

Генномодифицированные организмы используют:

• В прикладных и фундаментальных научных исследованиях. Мало кто знает, что благодаря ГМО ученые с каждым годом узнают все больше о механизмах регенерации и старения, о работе нервной системы, а также о таких тяжёлых заболеваниях как рак или болезнь Альцгеймера.
• В фармакологии и медицине. Генно-инженерный инсулин человека был зарегистрирован в 1982 году. С этого момента началась новая эра в развитии современной медицины. Благодаря прорыву в генной инженерии сейчас существует множество жизненно важных препаратов, произведённых на основе рекомбинантных человеческих белков, например, вакцины.
• В сельском хозяйстве и в животноводстве. Селекционеры используют ГМО для создания новых сортов растений, которые будут приносить больший урожай и при этом будут устойчивыми к заболеваниям, климатическим изменениям и другим внешним факторам. Улучшенные ДНК животных помогают защитить их от некоторых заболеваний. К примеру, генномодифицированные свиньи не заражаются африканской свиной чумой.

По поводу ГМО на протяжении большого количества времени велись ожесточенные споры. Все дело в том, что противники генномодифицированных продуктов утверждали, что они могут наносить непоправимый вред здоровью человека (провоцируют развитие рака, вызывают мутации). Помимо того, измененный ДНК продуктов будет оказывать негативное влияние и на здоровье будущих поколений, вызывая страшные заболевания у таких генномодифицированных людей.

Однако на сегодняшний день у сторонников генной инженерии есть неопровержимые доказательства безопасности улучшенных при помощи трансгенов продуктов. На заре развития селекционного сельского хозяйства такие ученые как Мичурин пытались улучшить продовольственные виды растений при помощи различных ухищрений.

К примеру, чтобы получить определенные свойства (устойчивость к низким или высоким температурам, к засухе, к нехватке полезных элементов, к болезням, а также к паразитам) приходилось скрещивать или прививать черенки нескольких видов растений, чтобы в конечном итоге семена для посадки, обладали определенными качествами. Сейчас же достаточно лишь добавить нужный ген в ДНК исходного организма.

Если говорить о ГМО в широком смысле, то это организмы будущего, полученные благодаря возможности человека влиять на процесс эволюции. Ученые, занимающиеся генной инженерией, ставят перед собой благородные задачи – обеспечить людей по всей земле продовольствием в нужных объемах.

А это сделать действительно непросто, ведь есть места, где вырастить урожай или разводить скот для пропитания действительно очень трудно. Итак, как расшифровывается аббревиатура ГМО мы узнали, теперь поговорим о наболевшем.

Вред и польза ГМО

Как мы выяснили выше, продукты ГМО содержат в своем составе компоненты генетически модифицированных организмов. Получается, что не только сами плодовоовощные культуры и злаки (кукуруза, картофель, рожь, пшеница, соя и так далее) можно назвать ГМО едой, но и продукты, в составе которых они встречаются.

К примеру, соевые сосиски или ливерная колбаса, хлебобулочные изделия, кетчуп, соусы, майонез, сладости и так далее. Важно отметить, что мясо крупного рогатого скота или птицы, в кормлении которых используют ГМО растения нельзя причислять к генномодифицированным продуктам.

Ранее предполагалось, что измененные клетки геннетически модифицированных продуктов способны встраиваться в ДНК организма, который их потребляет. Однако, как было доказано учеными это утверждение ложно. Любая пища пусть даже и содержащая ГМО под воздействием желудочного сока и ферментов распадается в организме человека на жирные кислоты, сахара, аминокислоты и триглицериды.

Это означает, что обычные продукты также как и генномодифицированные одинаково усваиваются и не наносят вреда здоровью. Еще одна притча во языцех о связи продуктов ГМО и риска развития онкологических заболеваний, а также мутаций на уровне ДНК была развенчана научным сообществом.

В 2005 году отечественные ученые провели эксперимент на мышах и получили печальные результаты. Как оказалось, смертность мышей от онкологических заболеваний, употреблявших в пищу генномодифицированную сою, резко увеличилась. Подобные эксперименты проводились по всему миру.

Исследователи спешили обнародовать сенсационные результаты своих наблюдений, порой забывая все досконально перепроверять. Средства массовой информации, находящиеся в состоянии вечной погони за «жареными фактами», на протяжении нескольких лет смаковали эту тему и писали исключительно о возможном вреде ГМО.

Действительно только единицы пытались разобраться в вопросе без эмоций и добраться до истины. В итоге массовая истерия по поводу ГМО достигла своего апогеи и сотни тысяч людей по всему миру свято уверовали, что нет ничего более ужасного в их жизни, чем генномодифицированные продукты.

На форумах в интернете, дома на кухне, на улице и в магазине мамочки делились своими опасениями по поводу детского питания, в составе которого есть зловещее ГМО. Бабушки не могли спокойно спать и думали только о пользе и вреде какао Несквик, шоколада и других сладостей, которые так любят их внуки, а отцы и деды сокрушались по поводу «уже не тех» мясных продуктов и химического хлеба.

На самом деле за последнее время ученые так и не смогли найти доказательств того, что употребляя в пищу ГМО человек увеличивает риск развития онкологических или других заболеваний. А все ранее проведенные эксперименты не смогли устоять перед всесторонней критикой и проверкой.

Оказалось, что мыши и крысы, которые использовались для проведения опытов, погибали также массово как при использовании в их рационе ГМО, так и обычной пищи. Проблема была не в плодах генной инженерии, а в данном конкретном виде грызунов, используемых в лабораторных исследованиях. Они генетически более подвержены онкологическим заболеваниям, независимо от рациона питания.

По мнению Всемирной организации здравоохранения говорить о вреде ГМО продуктов можно только опираясь на результаты конкретных исследований того или иного вида. Доступные во всем мире геннетическимодифицированные продукты проходят серьезный контроль качества и безопасности. Они употребляются в пищу целыми обособленными нациями без каких-либо массовых негативных последствий, поэтому могут считаться безопасными.

Справедливости ради стоит рассказать и о некоторых пусть и не смертельных, но все-таки негативных моментах, связанных с ГМО:

• Доказано, что там, где раньше произрастали геннетически модифицированные растения, обычные сорта расти больше никогда не смогут. Это связано с тем, что почва на месте произрастания ГМО растений отравлена пестицидами, гербицидами и другими ядовитыми соединениями, применяемыми в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями и болезнями. Они убивают обычные культуры, но не могут навредить генномодифицированным культурам.
• ГМО растения могут накапливать ядовитые вещества (пестициды, яды).
• Из-за изменения структуры ДНК усиливаются не только положительные, но и некоторые отрицательные свойства растений. К примеру, ГМО соя или картофель могут вызывать стойкую аллергическую реакцию.
• ГМО растения вытесняют другие сорта своего вида. Это связано с особенностью их опыления.
• Семена растений ГМО – это одноразовый материал, который не дает потомства. Это важный момент, который связан в первую очередь с коммерцией. Когда государство переходит исключительно на ГМО растения, отказываясь от собственных посевов, то автоматически попадает в зависимость от компаний-производителей семян.

Список ГМО продуктов

В 20016 году больше сотни всемирно известных ученых (химики, биологи, медики) среди которых есть и нобелевские лауреаты обратились с открытым письмом в ООН и Greenpeace с просьбой остановить травлю ГМО. Даже правоверные иудеи признали геннетически модифицированные продукты кашерными, мусульмане, что они халяльны, а католическая церковь говорит, что именно ГМО помогут решить продовольственную проблему в мире.

Однако если вы все-таки хотите знать, что именно употребляете в пищу, то ниже представлен список производителей, которые используют в составе своих продуктов ГМО и их торговые наименования.

Это далеко не исчерпывающий перечень торговых наименований и производителей, которые используют ГМО. Поскольку многие относятся к генномодифицированным организмам резко отрицательно, не все компании хотят портить свой имидж, и открыто заявлять о том, что они используют достижения генной инженерии. И хотя проблема ГМО больше раздута, а вред от таких продуктов явно преувеличен, только сам человек может решить для себя употреблять их в пищу или нет.

medside.ru

12 невероятных примеров генной инженерии

Сумасшедшая наука

Светящиеся в темноте коты? Это может звучать, как научная фантастика, но они существуют уже многие годы. Капуста, производящая яд скорпионов? Сделано. Да, и в следующий раз, когда вам понадобится вакцина, доктор может просто дать вам банан.

Эти и многие другие генетически измененные организмы существуют сегодня, их ДНК была изменена и смешана с другой ДНК, чтобы получить полностью новый набор генов. Вы можете не знать этого, но многие из этих генетически модифицированных организмов являются частью жизни и даже частью повседневного питания. К примеру, в США около 45% кукурузы и 85% соевых бобов генетически модифицированы, и оценочно 70-75% бакалейных продуктов на полках продуктовых магазинов содержат генетически созданные ингредиенты.

Ниже представлен список самых странных растений и животных, созданных методами генной инженерии и существующих сегодня.

Светящиеся в темноте коты

В 2007 году южнокорейский ученый изменил ДНК кота, чтобы заставить его светиться в темноте, а затем взял эту ДНК и клонировал из нее других котов, создав целую группу пушистых флуоресцирующих кошачьих. И вот, как он это сделал: исследователь взял кожные клетки мужских особей турецкой ангоры и, используя вирус, ввел генетические инструкции по производству красного флуоресцентного белка. Затем он поместил генетически измененные ядра в яйцеклетки для клонирования, и эмбрионы были имплантированы назад донорским котам, что сделало их суррогатными матерями для собственных клонов.

Так для чего же нужно домашнее животное, работающее по совместительству ночником? Ученые говорят, что животные с флуоресцентными протеинами дадут возможность искусственно изучать на них человеческие генетические болезни.

Эко-свинья

Эко-свинья, или как критики ее еще называют Франкенсвин - это свинья, которая была генетически изменена для лучшего переваривания и переработки фосфора. Свиной навоз богат формой фосфора фитатом, а потому, когда фермеры используют его как удобрение, это химическое вещество попадает в водосборы и становится причиной цветения водорослей, которые, в свою очередь, уничтожают кислород в воде и убивают водную жизнь.

Ученые добавили бактерию E. Coli и ДНК мыши в эмбрион свиньи. Это изменение уменьшило производство фосфора свиньей ни много, ни мало на 70%, что сделало ее более экологически чистой.

Борющиеся с загрязнениями растения

Ученые Вашингтонского университета работают над созданием тополей, которые могут очищать загрязненные места при помощи впитывания через корневую систему загрязняющих веществ, содержащихся в подземных водах. После этого растения разлагают загрязнители на безвредные побочные продукты, которые впитываются корнями, стволом и листьями или высвобождаются в воздух.

В лабораторных испытаниях трансгенные растения удаляют ни много, ни мало 91% трихлорэтилена из жидкого раствора, химического вещества, являющегося самым распространенным загрязнителем подземных вод.

Ядовитая капуста

Ученые недавно выделили ген, отвечающий за яд в хвосте скорпиона, и начали искать способы введения его в капусту. Зачем нужна ядовитая капуста? Чтобы уменьшить использование пестицидов и при этом не давать гусеницам портить урожай. Это генетически модифицированное растение будет производить яд, убивающий гусениц после укуса листьев, но токсин изменен так, чтобы быть безвредным для людей.

Плетущие паутину козы

Крепкий и гибкий паутиний шелк является одним из самых ценных материалов в природе, его можно было бы использовать для производства целого ряда изделий от искусственных волокон до парашютных строп, если бы была возможность производства в коммерческих объемах. В 2000 году компания «Nexia Biotechnologies» заявила, что имеет решение: коза, производящая в своем молоке паутинный белок паука.

Исследователи вложили ген каркасной нити паутины в ДНК козы таким образом, чтобы животное стало производить паутинный белок только в своем молоке. Это «шелковое молоко» затем можно использовать для производства паутинного материала под названием «Биосталь».

Быстрорастущий лосось

Генетически модифицированный лосось компании «AquaBounty» растет в два раза быстрее, чем обычная рыба этого вида. На фото показаны два лосося одного возраста. В компании говорят, что рыба имеет тот же вкус, строение ткани, цвет и запах, как и обычный лосось; однако все еще идут споры о ее съедобности.Генетически созданный атлантический лосось имеет дополнительный гормон роста от чавычи, который позволяет рыбе производить гормон роста круглый год. Ученым удалось сохранить активность гормона при помощи гена, взятого у схожей на угря рыбы под названием «американская бельдюга» и действующего как «включатель» для гормона.

Если Федеральное управление США по контролю качества продуктов питания, напитков и лекарственных препаратов согласует продажу лосося, то это станет первым случаем, когда американское правительство разрешит распространять модифицированное животное для потребления человеком. В соответствии с федеральными положениями рыбу не надо будет помечать как генетически модифицированную.

Помидор Flavr Savr

Помидор Flavr Savr был первым коммерчески выращиваемым и генетически созданным продуктом питания, которому предоставили лицензию для потребления человеком. Добавляя антисмысловый ген, компания «Calgene» надеялась замедлить процесс созревания помидора, чтобы предотвратить процесс размягчения и гниения, давая при этом ему возможность сохранить природный вкус и цвет. В итоге помидоры оказались слишком чувствительными к перевозке и совершенно безвкусными.

Банановые вакцины

Вскоре люди смогут получать вакцину от гепатита Б и холеры, просто укусив банан. Исследователи успешно создали бананы, картофель, салат-латук, морковь и табак для производства вакцин, но, по их словам, идеальными для этой цели оказались именно бананы.

Когда измененная форма вируса вводится в молодое банановое дерево, его генетический материал быстро становится постоянной частью клеток растения. С ростом дерева его клетки производят вирусные белки, но не инфекционную часть вируса. Когда люди съедают кусок генетически созданного банана, заполненного вирусными белками, их иммунная система создает антитела для борьбы с болезнью; то же происходит и с обычной вакциной.

Менее страдающие от метеоризма коровы

Коровы производят значительные объемы метана в результате процессов пищеварения. Он производится бактерией,  являющейся побочным продуктом богатой целлюлозой диеты, включающей траву и сено. Метан – второй по объему после двуокиси углерода загрязнитель, вызывающий парниковый эффект, и потому ученые работали над созданием коровы, производящей меньше этого газа.

Исследователи в сфере сельского хозяйства Университета Альберты обнаружили бактерию, отвечающую за производство метана, и создали линию скота, выделяющего на 25% меньше газа, чем обычная корова.

Генетически модифицированные деревья

Деревья изменяются генетически для более быстрого роста, лучшей древесины и даже для обнаружения биологических атак. Сторонники генетически созданных деревьев говорят, что биотехнологии могут помочь остановить обезлесение и удовлетворить потребности в древесине и бумаге. Например, австралийское эвкалиптовое дерево изменено для устойчивости к низким температурам, была создана ладанная сосна с меньшим содержанием лигнина – вещества, дающего деревьям твердость. В 2003 году Пентагон даже наградил создателей сосны, меняющей цвет во время биологической или химической атаки.

Однако критики заявляют, что знаний о том, как созданные деревья влияют на природное окружение, еще недостаточно; среди иных недостатков они могут распространять гены на природные деревья или увеличивать риск воспламенения.

Лекарственные яйца

Британские ученые создали породу генетически модифицированных кур, которые производят в яйцах лекарства против рака. Животным добавили в ДНК гены людей, и, таким образом, человеческие белки секретируются в белок яиц вместе со сложными лекарственными белками, схожими с препаратами, используемыми для лечения рака кожи и других заболеваний.

Что же именно содержится в этих борющихся с болезнями яйцах? Куры несут яйца с miR24 – молекулой, способной лечить злокачественные опухоли и артрит, а также с человеческим интерфероном b-1a – антивирусным лекарством, схожим на современные препараты от множественного склероза.

Активно связывающие углерод растения

Ежегодно люди добавляют около девяти гигатонн углерода в атмосферу, а растения впитывают около пяти из этого количества. Оставшийся углерод способствует парниковому эффекту и глобальному потеплению, но ученые работают над созданием генетически модифицированных растений для улавливания этих остатков углерода.

Углерод может в течение десятилетий оставаться в листьях, ветвях, семенах и цветах растений, а тот, что попадает в корни, может быть там столетия. Таким образом, исследователи надеются создать биоэнергетические культуры с обширной корневой системой, которые смогут связывать и сохранять углерод под землей. Ученые в настоящее время работают над генетическим модифицированием многолетних растений, как просо прутьевидное и мискант, что связано с их большими корневыми системами. Подробнее об этом читайте на страницах нашего журнала.

Источник: MNN

www.facepla.net

Здесь Вы найдете свои ответы на многие вопросы о ГМО

Как проверить - являются ли семена ГМО или обычными гибридами?

Тут два пути:

1. Найти в своем городе лаборатории, которые занимаются таким анализом и заказать им анализ за свои деньги. Возможно, такие лаборатории есть при Санэпидемстанции, возможно, где-то еще. Точной информации по этому поводу у меня пока нет, но буду искать.

2. Посадить семена, взятые с урожая F1 и проверить на практике - если растение даст хоть какие-то плоды - то это обычный гибрид,  если плодов не будет вообще - это стопроцентный ГМО-гибрид. Так как одной из характеристик ГМО-семян является  полная стерилизация растений - т.е. второе поколение просто будет цвести исключительно мужскими цветками и не дает плодов вообще. Поэтому те, которые покупали гибриды и пробовали с них получить семена второго поколения, но столкнулись с таким явлением, как отсутствие плодов вообще - это означает, что они использовали семена с ГМО-растений.

Почему ГМО-семена дают во втором поколении стерильные растения?

Стерильность растений - одна из основных характеристик ГМО-семян. Это связано с тем, что производители ГМО-семян нацелены на получение постоянных прибылей со своих продаж.  Фермеры, зная о стерильности ГМО-гибридов, вынуждены осуществлять постоянный закуп  таких семян у их производителей, что обеспечивает постоянный и довольно крупный доход. Именно по причине прибыльности и стерилизуют ГМО-производители свою продукцию семян на генетическом уровне.

Это свойство стерильности растения проявляется в том, что второе поколение, взятое от ГМО-растений будет давать исключительно мужские цветки. 

В чем опасность сажать семена ГМО-гибридов и обычных сортов?

Если растения склонны переопыляться между собой, то такая опасность существует.  Если обычный сорт переопылится с ГМО-гибридом, вы можете полностью потерять свой сорт, так как оно не только потеряет чистоту своего сорта, но и резко потеряет свою урожайность, что в конечном итоге приведет к его полному вырождению.  

Особенно легко переопыляются кукуруза, бобовые, перцы, крестоцветные (капуста, рапс, редиска, репа).  Кстати, наши поля часто засевают рапсом именно ГМО-семян, которые исключают  его повторные всходы на третий год.  Т.е. посеяв рапс на полях, на второй год растения будут стерильны и на третий год поле полностью очистится как от самого рапса, так и от сорняков, которые рапс глушит во время роста.

Очень легко можно приобрести кукурузу ГМО-производителей. Кукуруза - одна из первых и одна из основных культур, которая подверглась вот такой генетической обработке.  ГМО-производители, зная это, смогли получить миллионы прибыли с тех фермеров, чьи поля оказались переопыленными их  гибридами. Зная о легкости переопыления кукурузы, ГМО-производители сделали ДНК-анализ растений этих фермеров и, естественно, анализы оказались положительными, в результате чего ГМО-производители предъявили иски фермерам на очень крупные суммы денег, обвинив их в умышленном переопылении. Сотни фермеров не только разорились на этой почве, но и кончили свою жизнь самоубийством,  не в состоянии оплатить такие громадные суммы. Другие же фермеры разорились, потеряв все свои урожаи в результате случайного переопыления сортов и ГМО-гибридов.

Чем привлекательны ГМО-семена для фермеров?

Несмотря на все описанные выше события, ГМО-семена по-прежнему являются привлекательными для тех горе-фермеров, которых заботит исключительно денежная прибыль по принципу "здесь и сейчас". Ведь ГМО-семена обладают свойствами и качествами, недоступными пока обычным сортам - это и устойчивость к заболеваниям, устойчивость к химическим обработкам, это высокие урожаи и красивые плоды, это их твердость и увеличенные сроки хранения продукции - ведь они генетически запрограммированы на это.

Такие плоды, конечно же, более привлекательны для продаж и поэтому фермеры предпочитают выращивать ГМО-растения, нежели отечественные сорта.

Такой выбор продиктован условиями бизнеса, который ориентируется на быстрые и большие прибыли, в ущерб морально-этической стороны.

Самое широкое распространение ГМО получило в таких социально-бедных странах, как Аргентина, Бразилия, Китая, Индия.  Сейчас к ним примкнули Украина и Россия.  Другие же страны - такие как Голландия, Италия, Испания, Турция, Германия также выращивают ГМО-растения, но не для внутреннего рынка, а для импорта своей продукции в эти же социально-бедные страны.

США же превосходит все страны по посеву и производству ГМО-продукции. Ведь именно там находятся основные площади и базы "MONSANTO", оттуда всё и начиналось... Казалось бы, это не бедная страна, почему же в ней процветает ГМО? Ответ можете поискать в интернете,  где в некоторых источниках указывается, что за этой компанией стоят Ротшильды и некоторые представители правительства США, заинтересованные в больших прибылях.

Если ГМО так вредно, почему тогда оно получает такое распространение по всему миру?

ГМО-производители активно подкупают и даже физически устраняют    своих противников, о чем свидетельствуют многочисленные публикации в Западной прессе.  Они проводят свою агрессивную политику против несогласных и тех, кто научно критикует их продукцию.

Но, несмотря на такую агрессивную политику продвижения, многие фермеры Запада категорически отказываются выращивать ГМО-продукцию на своей территории. Они объединяются в сообщества, называемое "Зоны, свободные от ГМО". И в последнее время таких фермеров на Западе становится все больше.

Здесь я привожу карту распространения ГМО-растений по странам мира. В цифрах указаны посевные площади в миллионах гектаров. данные по России как всегда засекречены, отчего создается впечатление, что она  свободна от ГМО. :)

Однако, Россия является страной, куда экспортируются основная продукция ГМО-овощей, вот карта:

О спорах полезности и вредности от употребления ГМО в научном и общественном мире:

Споры между полезностью и вредностью ГМО-растений идут в научном и общественном мире с момента создания самой технологии. Однако, это споры ни о чем.  Доказательства безвредности ГМО-продукции представляют сами производители ГМО-семян. Естественно, что они крайне заинтересованы в том, что бы протолкнуть свою продукцию на рынок, поэтому доверять их доказательной базе нельзя - само собой.

Ученые разных стран, проводившие исследования на подопоытных животных, выявили многочисленные побочные эффекты от употребления ГМО-растений, в частности такой эффект, как половые дисфункции у подопытных мышей, вплоть до стерильности у последующих потомств (вспомните стерильность ГМО-семян), врожденные уродства,  снижение срока жизни у особей мышей, начиная со второго и третьего поколения и т.д.

Вот результаты опытов отдельных научных исследователей:

Однако такие исследования часто внезапно прекращались или доказательства уничтожались с особой тщательностью в связи с той же самой агрессивной политикой производителей ГМО, за которыми тянется целый шлейф преступлений против научных организаций, несогласных с результатами исследований самих ГМО-производителей.  

Именно по причине опасности употребления ГМО-продукции многие страны активно сопротивлялись внедрению этой продукции на свой рынок.

Япония, чей уровень жизни достаточно высок и, являясь одной из самых развитых стран мира, является активным противником внедрения ГМО-растений на свой рынок.  В стране запрещено выращивание ГМО-семян, хотя не исключены поставки импортной продукции.  Средняя продолжительность жизни японцев составляет 80 лет - это один из самых высоких показателей в мире (особенно против наших 62 лет и 72 у американцев).  Если бы ГМО-растения действительно были бы безвредны для людей, то Япония одна из первых уже внедрила бы их в свое производство и распространение, так же как внедряет все научные разработки в электронике и технике. Но, по всей видимости, она как никто лучше понимает всю небезопасность такой продукции. Впрочем, если ее правительство подкупят, то, скорей всего, и она сдаст свои позиции перед натиском корпорации "MONSANTO", которые используют не столько маркетинговое продвижение, сколько финансовое и политическое воздействие на отдельных членов правительства.

ogorodnikoff.omne.ru

ГМО — история очередного обмана

Как же обстоит дело с ГМО в России, почему столь редки серьёзные исследования влияния ГМО на человеческий организм, каких монстров способно породить слепое вмешательство в генетику? Об этом читайте во второй части статьи.

Статья подготовлена на основе материалов из книги Сергея Тармашева «Наследие».

ГМО: вред или польза?

Поэтому старайтесь покупать «надкушенные» овощи, которые имеют самые различные размеры. Обходите стороной глянцевые и крупные помидоры, шикарную картошку и идеальные яблоки.

Что такое ГМО?

Генетически модифицированные организмы (ГМО) – это продукты питания, а также живые организмы, созданные при помощи генной инженерии, которая позволяет «скрестить» помидор с камбалой, бактерию с картошкой, свинью с медузой и так далее. Например, выведен картофель, вредный для колорадского жука: поев его листьев, тот умирает.

Когда появились первые трансгенные растения?

Первые ГМО, как коммерческие продукты, появились на мировом рынке чуть больше 10 лет назад. Официальным годом рождения ГМ-продуктов считается 1994-й, когда в США была разрешена продажа трансгенных помидоров.

Для чего они нужны?

Трансгенные растения дают более высокую урожайность, могут иметь новые свойства, повышенную декоративную и пищевую ценность. ГМ-сорта устойчивы к гербицидам, неблагоприятному климату, порче при хранении, стрессам, болезням и вредителям. Кроме того, привычные продукты можно наделить какими-то новыми свойствами. Например, созданы кофе без кофеина, клубника с меньшим содержанием сахара, рис с повышенным содержанием железа.

Много ли ГМ-растений выращивается в мире?

Официально выращивают генетически модифицированные растения 18 стран. Лидерами ГМ-технологий являются США, Канада, Аргентина, Бразилия, Китай и Австралия. В Европе это Германия, Испания, Болгария и Румыния.

В нашей стране официально генетически модифицированные сорта не растут.

Может ли ожирение быть связано с ГМО?

Ученые уверены: сегодняшние ГМ-продукты (в частности, те, что производятся в США) вредны, потому что в них царит полный дисбаланс аминокислот, жирных кислот и т. д. Это пища, по своему составу НE аналогичная реальной пище, а потому человек, ею питающийся, обречен, как минимум, на проблемы с обменом веществ.

Правда ли, что такие продукты могут вызвать устойчивость человека к антибиотикам?

Действительно, при создании ГМО используются гены устойчивости к антибиотикам.

Какие растения модифицируют чаще всего?

Самые выращиваемые в мире ГМ-растения – это картофель, соя, кукуруза, рапс, томаты, кабачки, рис. А вот, например, гречка пока не поддается модифицированию. Мы используем ГМ-продукты не обязательно в чистом виде, а часто и в переработанном, в виде добавок – начиная от попкорна, соусов, чипсов и заканчивая пельменями, мукой, маслом.

Где выше вероятность нахождения трансгенов?

Сейчас 90% экспорта трансгенных пищевых продуктов составляют кукуруза и соя. А если вы покупаете соевые продукты из Северной Америки или Аргентины, то на 80% это генетически измененная продукция. Вообще, наибольшая вероятность встретить ГМО в продукции крупных транснациональных компаний, преимущественно американских. Есть и еще одна закономерность, на которую можно косвенно ориентироваться – чем больше телевизионной рекламы продукта вы видите, тем больше вероятность, что в нем есть ГМО.

Есть ли ГМО в отечественных продуктах?

Есть, но значительно меньше. Тут нас пока спасает, как это ни парадоксально, несовершенство технологий. Впрочем, это не значит, что вся российская продукция производится без ГМО. Ведь многие компании используют импортное сырье.

Можно ли отличить модифицированные фрукты и овощи от натуральных?

Излишне чистенькие, мало отличающиеся друг от друга клубни картофеля или помидоры идеально правильной формы – повод задуматься. Ведь верный признак натуральной естественной продукции – наличие в общей массе «проеденных» насекомыми и гнилых экземпляров. ГМ-продукты насекомые не едят никогда! Если разрезать натуральный помидор или клубнику – они сразу дадут сок, ненатуральные сохраняют форму.

Самые известные товары, содержащие ГМ-ингредиенты

(по информации Greenpeace)

1. Шоколадные батончики Snickers

2. Pepsi

3. Приправы Maggi

Почему ГМ-продукты не запрещены?

Американские транснациональные корпорации, которые занимаются производством ГМ-продуктов, смогли убедить министерство здравоохранения в безопасности трансгенной пищи. В Европе к ГМОотносятся иначе. Наиболее жесткий контроль существует в Великобритании, а Швейцария вообще наложила запрет на продажу ГМО сроком на 5 лет. В России с 2002 года введена обязательная маркировка продуктов, содержание трангенных источников в которых более 5%. Сейчас примерно 30% российской продукции содержит ГМО.

"Практика натурального здоровья" от доктора натуропата Олега Никишина

Тема ГМО неожиданно стала широко обсуждаться в россиянской масмедии. По предложению АРИ я выпустил аудио ролик на эту тему. К сожалению формат передачи АРИ Радио был органичен 20-тью минутами и многие важные аспекты ГМО пришлось вырезать из аудио записи, так же не вошли в нее и ответы на ваши вопросы, дорогие читатели. Я сделал аудио запись передачи в четверг 27 сентября, передача вышла в эфир на АРИ Радио 28 сентября, а уже 30 сентября в подтверждение моей точки зрения, что россиянский режим совсем не волнует моральное и физическое здоровье людей, а только свой контроль над территорией, выходит вот эта передача на НТВ — 

«Магнитогорск захлебывается наводнившими город наркотиками — спайсом. Пока власти бездействуют, на защиту молодого поколения встали горожане. НТВ.Ru: новости, видео, программы телеканала НТВ»

Наркотики убивают быстро и открыто, с ними эффективной борьбы не ведется. ГМО убивает медленно, незаметно и без прямых симптомов болезни, против них развернулась компания.

Почему так происходит? Именно на этот вопрос я и ответил в 1-й части аудио записи про ГМО, т.к. ответ на вопрос о вредности ГМО очевиден для доктора натуропата.

О вредности ГМО и механизм их воздействия на наш организм я рассказываю своим пациентам во время приема, здесь я его рассмотрю для своих читателей. 

ГМО — генетически модифицированные организмы, т.е. модифицированны гены внутри организма, объединены гены 2-х или нескольких организмов и не просто организмов, а разных форм жизни, которые в природе не могут соединяться. Например, объединяют гены бактерий и вирусов с генами растений, гены растений с генами животного мира, гены насекомого и геном животного, и по не подтвержденным данным (но по признаниям многих инсайдеров), гены человека с генами животного.

Произведенный организм ГМО не способен воспроизводиться, таков барьер природы, поэтому его надо постоянно фабрично производить. Передача АРИ еще раз высветила закрепленное лживое мнение в обществе — «без ГМО люди не выживут». 

Как я сказал в передаче, что ГМО производиться на фабрике, а семена природа дает нам без дополнительных усилий, как часть урожая. Для меня остается загадкой, как столь простая истина не может пробить туман мозга части людей, а именно то, что растет само потребляя энергию солнца, всегда будет дешевле затрат на производство ( при затратах той же электроэнергии и пр. расходов).

Наверное прав был Ротшильд когда говорил, что лучший раб — это добровольный раб.

Я лишь могу констатировать, что ГМО создавая туман мозга, лишь укрепляет желание к добровольному рабству. 

Олег Никишин,N.D.,M.Sc.,CNHP,M.I.

www.vedamost.info

Список модифицированных продуктов из ГМО

Monsanto — гигант в сельскохозяйственной биогенетике и обладатель патентов на большинство генетически модифицированных организмов (ГМО), стремящийся монополизировать глобальный рынок по производству ГМО. Некоторые их генномодифицированные зерновые культуры содержат гены самоубийства, из-за которых эти культуры неспособны размножаться, другие же стойкие к гербицидам — предназначены, для того чтобы в конечном счете заменить все естественные зерновые культуры, делая Monsanto буквально единственным владельцем всех пищевых зерновых культур на Земле.

Эти ГМ зерновые культуры, в конечном счете, будут единственной пищей и каждый овощ, фрукт или зерно, которое Вы едите, будет генетически модифицированным организмом. То же самое будет относиться к домашнему скоту, домашней птице и вообще к любому существу, которое в конечном счете попадает Вам на стол в качестве пиши. Можно смело утверждать, что животные будут подвергнуты тому же самому виду генетической модификации, которая сейчас уже используется на зерновых культурах. Фактически, генетически модифицированный лосось быстрей появится в Вашем супермаркете чем, чем Вы думаете.

Список генетически модифицированных продуктов:

По некоторым оценкам порядка 30000 различных продуктов находящихся на полках продуктовых магазинов, «изменены». Это в значительной степени обусловлено тем, что большинство продуктов содержат сою. Половина урожая сои в Северной Америке генетически спроектирована!

Витамины — витамин C (аскорбиновая кислота) чаще всего получают из зерна, витамин Е обычно из сои. Витамины А, B2, B6, и B12 могут быть получены из ГМО так же как витамин D, витамин K можно получить из ГМ-зерна, таких как крахмал, глюкоза.

Горох — генетически модифицированный горох породил множество неотвеченных вопросов относительно мышей, полагается, что он может привести к появлению аллергии у людей. В горох был вставлен геном от почечных бобов, который способствует образованию белка, действующий как пестицид.

Картофель — (Atlantic, Russet Burbank, Russet Norkatah, and Shepody). Может содержаться в закусках, продуктах из картофеля.

Кукуруза — внедрена стойкость к определенным пестицидам (кукурузное масло, мука, сахар или сироп). Может быть в закусках, печенных и жареных продуктах, кондитерской продукции, продуктах особого назначения, безалкогольных напитках.

Фото. Канола

Канола – (рапсовое масло) может содержаться в продуктах из растительного масла, печеных и жареных продуктах, закусках.

Лен — все больше продовольственных продуктов содержит основу изо льна из-за их превосходных пищевых качеств. Генетически модифицированный лен в настоящее время не выращивается. Стойкий к гербициду генетически модифицированный лен был выведен в 2001 году, но был скоро снят с рынка, потому что европейские импортеры отказались покупать его.

Мед — мед может быть произведен из ГМ зерновых культур. Канадский мед берется от пчел, собирающих нектар с canola. Это способствовало запрету ввоза канадского меда в Европу.

Молочные продукты — приблизительно 22 процента коров в США выведено с помощью рекомбинантного (генетически модифицированного) бычьего гормона роста  (rbGH — recombinant bovine growth hormone).

Мясо — мясные и молочные продукты обычно получают из животных, которые съели генетически модифицированные растения.

Папайя — первая генетически модифицированная папайя была выращена на Гавайях в 1999 году. Трансгенная папайя теперь покрывает приблизительно одну тысячу гектаров, или три четверти всего Гавайского урожая папайи. Monsanto, пожертвовала технологией Сельскохозяйственному университету в Индии.

Помидоры – модифицированы так, чтобы продлить срок годности и обезвредить вещества, которые заставляют помидоры гнить и увядать.

Фото. Рапс

Рапс – внедрена стойкость к определенным пестицидам, улучшены показатели рапсовых зерновых культур с целью избавится от эруковой кислоты и глюкозинолатов (glucosinolates). Глюкозинолаты, которые были найдены в выжатом рапсовом остатке, ядовиты и тем самым способствовали невозможности использования рапса в качестве корма для животных. В Канаде, где «двух-нулевой» рапс получил большое распространение, культура была переименована в “canola” (канадская нефть), чтобы отличать его от несъедобного рапса.

Растительное масло — большинство растительных масел и маргаринов, используемых в ресторанах в качестве продуктов в Северной Америке, сделаны из сои, зерна, canola, или зерен хлопка. Если эти масла не определенны как «Без ГМО» или «Органическое», то вероятно оно генетически модифицировано.

Рис — генетически модифицирован так, чтобы в нем содержалось достаточно большое количество витамина А. Планируется в США выращивать рис, содержащий человеческие гены. Рис влияет на разложение белков в человеческом организме и тем самым создает благоприятные условия для появления диареи у детей, особенно в развивающихся странах.

Сахарная кукуруза — генетически модифицированная с продуктами собственного инсектицида. Чиновники от американского Управления по контролю за продуктами и лекарственными препаратами (FDA) сообщают, что тысячи тонн генетически спроектированной сахарной кукурузы проложили свой путь в цепочку поставки продовольствия, при том, что продукт был одобрен только для использования в качестве корма для животных. Недавно Monsanto, сообщила, что в этом году приблизительно половина посевной площади засеянной сахарной кукурузой в США была засеяна генетически модифицированным зерном.

Сахарная пудра — может содержаться в любых продуктах с сахаром.

Сахарная свекла — внедрена стойкость к определенным гербицидам. Большой процент сахаробразующих веществ, присутствующих в обработанной пище фактически, получается из натуральной сахарной свеклы. В настоящее время генетически модифицированная сахарная свекла очень сильно критикуется потребителями и поэтому не получила широкого распространения на рынке.

Соя — внедрена стойкость к гербицидам. Продукты сои – соевые напитки, соевое масло и мука, лецитин, может также присутствовать в хлебе, печенье, закусках, печеных и поджаренных продуктах, продуктах из растительного масла и в продуктах особого назначения.

Сквош — (yellow crookneck) — не получили широкого применения и не пользуются популярностью среди фермеров.

Табак — у компании Vector есть ГМО табак, продаваемый в США под маркой сигарет Quest®. Он спроектирован с низким содержанием никотина.

Хлопок — внедрена стойкость к определенным пестицидам. Использование генетически спроектированных хлопковых растений оказало неожиданный эффект на китайское сельское хозяйство. Этот ГМ-хлопок вырабатывает химикат, который убивает хлопкового коробочного червя, тем самым не только уменьшает численность вредителей на хлопковых посевах, но также и на соседних посевах зерна, сои и других зерновых культур.

Цикорий с красным сердцем — (radicchio) — цикорий (Cichorium intybus или foliosum), популярен в некоторых областях в качестве зеленого салата, особенно во Франции и Бельгии. Ученые создали генетически модифицированную серию цикория, содержащего ген, который делает его бесплодным, тем самым облегчает гибридизацию культур. Сегодня на рынке нет генетически модифицированного цикория.

Рекомендуемые статьи:

gmoobzor.com

Смотрите также

• 
  Фиттония растение
• 
  Растение фиттония
• 
  Губка растение
• 
  Черемша растение
• 
  Растение черемша
• 
  Осот растение
• 
  Растения мексики
• 
  Черемуха растение
• 
  Растение черемуха
• 
  Калачик растение
• 
  Растения висячие