Генетически модифицированные джинсы
Но растениеводам приходится бороться не только с вирусами, но и с насекомыми-вредителями сельскохозяйственных культур. Насекомые, как и любые другие живые существа, болеют. Одно из заболеваний насекомых вызывает бактерия тюрингская палочка (Bacillus thuringiensis). Она выделяет белок, нарушающий пищеварение у насекомых (Bt-токсин) и при этом обладающий высокой избирательностью действия. Это означает, что Bt-токсин, выделенный из определенного штамма бактерий, способен убивать определенный вид насекомых (например, жуков). Как же он это делает? Если Bt-токсин попадает в пищеварительный тракт чувствительного к нему насекомого, то под действием протеолитического фермента от него отделяется небольшая часть (активная форма этого белка). Она прикрепляется к специфическим рецепторам пищеварительного тракта насекомого и вызывает лизис (растворение) клеток. Насекомое перестает питаться, происходит обезвоживание организма и в конце концов бедняга погибает. А что будет, если Bt-токсин попадет в нечувствительный к нему организм? Да ничего особенного — этот токсин просто переварится. Со школьных уроков биологии вы, скорее всего, помните, что строения пищеварительного тракта насекомых и человека сильно различаются, да и ферменты разные. Поэтому людям не стоит бояться Bt-токсина — для них он абсолютно безопасен.
Из бактерий выделили ген, отвечающий за синтез Bt-токсина, и внедрили его в геном растений. С 1997 года в Китае начали выращивать генетически модифицированный хлопчатник, устойчивый к вредителям (в частности — к хлопковому долгоносику). В итоге повысились урожаи хлопка и резко сократилось использование химических пестицидов, что значительно улучшило экологическую обстановку в сельскохозяйственных районах Китая. В Индии — одной из лидирующих стран-производителей хлопка — сегодня около 90% площадей заняты генетически модифицированным хлопком [14]. Значит, если вы носите джинсы — 9 из 10 шансов, что генетически модифицированные. И ничего страшного, правда?
Среди Bt-растений, продаваемых в США, преобладают хлопок и кукуруза, а также устойчивый к колорадскому жуку картофель [10–12].
Бизнес и ничего личного
Одной из основных проблем сельскохозяйственного производства является борьба с сорняками. В развитых странах для этих целей широко применяют гербициды. При этом возникает проблема защиты культурных растений, неустойчивых к этим гербицидам. Первое место среди гербицидов по производству в мире занимает глифосат. Его выпускают под названиями «Раундап», «Глифор», «Торнадо» и «Ураган». Этот гербицид разработала скандально известная транснациональная компания Monsanto. И ученые этой компании нашли возможность защитить полезные растения от своего гербицида — чего не сделаешь ради бизнеса?! Как же им это удалось?
Гербицид глифосат относится к гербицидам сплошного действия. Его мишенью в растении является фермент 5-енолпирувил-шикимат-3-фосфатсинтаза (EPSPS), который играет важную роль в синтезе ароматических аминокислот. Под действием гербицида у неустойчивых к нему растений наблюдаются симптомы азотного голодания, и они погибают. Ученые выделили ген этого фермента из агробактерии (уже знакомой нам Rhizobium radiobacter) и заменили в его структуре одну аминокислоту в области, где происходит его связывание с гербицидом. В итоге — глифосат не может дезактивировать такой мутантный фермент. Ген встроили в сою (рис. 11), и такая гербицидоустойчивая соя стала одним из первых трансгенных растений. Она продается под торговой маркой «Раундап Рэди» (что означает «Готовая к „Раундапу“»). Генетически модифицированная соя разрешена к импорту и использованию для пищи в большинстве стран мира и является безусловным лидером среди всех трансгенных культур.
Ассорти трансгенных растений
Перспективным проектом является создание сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к неблагоприятным климатическим условиям [15]. Например, получили устойчивые к засухе трансгенные растения, имеющие в своем геноме ген скорпиона [16]. Создали «помидор с жабрами» — помидор, в который для увеличения морозоустойчивости встроили ген североамериканской плоской рыбы камбалы [16]. Надеемся, вы уже поняли, что никаких жабр у данного помидора нет, просто в его геном встроен маленький кусочек рыбьей ДНК. А вот журналисты, которым лень разбираться в принципах создания ГМО, даже окрестили этот трансгенный помидор «завтраком Франкенштейна». Но вы, как внимательные читатели, не будете же говорить как в анекдоте «не буду есть трансгенные растения: там есть гены, а в обычных — нет».
Внимание ученых привлекает также идея использования трансгенных растений в качестве биореакторов для производства ценных фармацевтических соединений [4]. Созданы растения табака с человеческим интерлейкином 10 (стимулятором иммунитета) [12], [17].
В цветоводстве активно используют получение трансгенных растений с измененными декоративными свойствами. С помощью генов, отвечающих за разные пигменты, выращивают петунии с разноцветными цветками. В 2004 году получили сорт роз Blue Moon с геном пигмента дельфиниума [11]. Синяя роза, издавна встречающаяся в произведениях литературы и искусства как символ недостижимого идеала, стала реальностью?
Союз "Сибирский Центр медиации"