Я давно хотел написать пост про ГМО, но как-то всё руки не доходили. Однако, так как периодически я вступаю в открытую полемику с разнообразными безграмотными прогринписовцами, текста по этому поводу я пишу порой довольно много. По случаю сданного вчера экзамена по генной инженерии решил представить вниманию интересующихся

в форме типичного "анти-ГМО" поста некоего г-на Кузина и моих ответов на выдвинутые им предположения.

Г-н Кузин:

Опасность ГМО может быть обусловлена несколькими причинами. Большое значение имеют, какие именно гены встраиваются. При этом в процессе внедрения гены могут как сами мутировать, т.е. изменяться, так и оказывать негативное воздействие на геном организма-хозяина. В результате активности внедренных генов могут образовываться неизвестные токсичные белки, вызывающие токсикозы или аллергию у человека и животных. К тому же растения могут аккумулировать гербициды и пестициды, к которым они устойчивы и вместе с растением человек будет поглощать токсичные химикаты. Особое внимание надо обратить на сами способы встраивания гена, которые еще очень несовершенны и не гарантируют безопасности растений, созданных с их помощью. Дело в том, что для встраивания гена используют вирусы, транспозоны или плазмиды (кольцевые ДНК), способные проникнуть в клетку организма и затем использовать клеточные ресурсы для создания множества собственных копий или внедриться в клеточный геном
Применение новейших технологий без ясного понимания их действия может привести к самым трагическим последствиям, что, к сожалению, и происходит. Научная ошибка была растиражирована бизнесом, т.е. можно сказать: «Ученые не доработали, а бизнесмены поторопились».



Я:

Г-н Кузин,
ваш пост содержит ряд фактических ошибок. Я постараюсь вам на них указать беспристрастно, насколько смогу, с точки зрения человека, в полной мере владеющего предметом генной инженерии и биотехнологии и на собственном опыте знакомого с манипуляциями с ДНК.

1. Большое значение имеют, какие именно гены встраиваются. При этом в процессе внедрения гены могут как сами мутировать, т.е. изменяться, так и оказывать негативное воздействие на геном организма-хозяина.
   
   Разумеется, это имеет значение. Именно для этого и используется генная инженерия: чтобы точно знать, что именно встраивается, а не болтать геном случайным образом, как в случае традиционных методов селекции. В процессе внедрения генов вероятность мутагенеза встраиваемых фрагментов ДНК никаким образом не изменяется, поэтому опасаться, что встроится "не то, что встраивали", нет смысла. Что может "повредиться" — так это гены растения. Если в середину растительного гена вдруг встроился другой ген, то растительный ген, естественно, "переламывается пополам" и, таким образом, выключается. Это называется инсерционным мутагенезом. Ничего нового он принципиально не может создать, он может только нарушить синтез какого-либо из белков растения, и растение сдохнет. Ну и бог с ним, нам-то что. Мы отберём только такие, в которых всё в порядке.



2. В результате активности внедренных генов могут образовываться неизвестные токсичные белки, вызывающие токсикозы или аллергию у человека и животных.
   
   Нет. Новым белкам образоваться не из чего. Всё новое, что мы вводим в растение, образуется путём экспрессии известных нам введённых генов, поэтому без труда контролируется, и даже в случае каких-либо отклонений от исходной структуры белкового продукта мы сразу же сможем их определить. Любое использование ГМО подразумевает тщательную — многократно избыточную — проверку белкового продукта на соответствие "оригиналу".



3. К тому же растения могут аккумулировать гербициды и пестициды, к которым они устойчивы и вместе с растением человек будет поглощать токсичные химикаты.
   
   Вот этот аргумент доходит до смешного. Вы знаете, что "натуральные" апельсины перевозят в трюмах, доверху засыпанных центнерами пестицидов? Вы знаете, какими объёмами инсектецидов обливаются "нетрансгенные" поля? Вы знаете, что "обычные" бананы привозят из стран произрастания совершенно зелёными, после чего выдерживают в насыщенном пару этилена в течение нескольких суток, чтобы сразу выбросить на прилавок тёмно-жёлтыми? Вы знаете, каким количеством нитратных удобрений приходится заваливать поля, чтобы хоть что-то выжать из "традиционных" культур в мировом масштабе? Почему вас не волнует токсичность нитратов? Или вы не знаете, что нитрат-ион блокирует энергозависимое накопление йода, превращая щитовидную железу в здоровенную нефункциональную шишку на шее, а уровень метгемоглобина повышает в тысячу раз? В таком случае я позволю себе обратить ваше внимание на то, что в случае ГМ-растений:
   
   
   • В качестве гербицида используются такие соединения, как глифосат, более известный под торговым названием Roundup. О токсичности последнего для человека и животных вы можете прочитать здесь и решить, имеет ли смысл при оральной дозе в пять граммов на килограмм веса говорить о токсичности. Вы уверены, что если вы съедите треть килограмма поваренной соли, с вами ничего не случится?
   
   
   • В качестве инсектицида может использоваться, например, синтезируемый трансгенным растением Bt-токсин (токсин бактерии Bacillus thuringiensis). Никто ничем не обливается. Растение само синтезирует летальный для насекомого токсин. Bt-токсин безвреден для человека элементарно потому, что у человека отсутствуют эпителиальные рецепторы к нему. А у насекомого — присутствуют. Возможны и другие варианты, например, снижение в растении количества питательных веществ, необходимых паразиту.
     Например, устойчивость картофеля к колорадскому жуку достигается изменением спектра стеринов, необходимых жуку для синтеза экдизона — гормона линьки. Никто ничем, опять-таки, ничего не обливает.
   
   
   • Чтобы замедлить созревание плодов (чтобы можно было везти из стран-производителей зрелые бананы и привозить не сгнившие), используется технология посттранскрипционного сайленсинга. В растение вводится ген, комплементарный гену фермента, осуществляющего, грубо говоря, разложение плода. В результате образующаяся антисмысловая РНК соединяется с матричной РНК того самого фермента, и фермент не синтезируется. Плод остаётся спелым и не портится длительное время. Никакой столь ненавистной вам "химии" тут не используется.
   
   
   Я привёл лишь несколько примеров. На самом же деле решений проблем может быть множество. И все они направлены на одну цель — максимальная эффективность сельского хозяйства при минимальном использовании искусственных — и, поверьте мне, дорогих химических агентов.



4. Дело в том, что для встраивания гена используют вирусы, транспозоны или плазмиды (кольцевые ДНК), способные проникнуть в клетку организма и затем использовать клеточные ресурсы для создания множества собственных копий или внедриться в клеточный геном.
   
   Говоря о малой изученности способов трансформации, вы лукавите. Используемые методики изучены досконально и применяются в течение нескольких десятилетий. Далее. Для "промышленной" трансформации растений не используются вирусы. Кстати говоря, использования вирусов бояться тоже не следует, но это отдельный разговор. Транспозоны не используются для введения генов интереса. Они применяются лишь в исследовательских целей для получения различных интересующих учёного мутантов. Для трансформации растений используются преимущественно два метода:
   
   
   • Агробактериальная трансформация. В природе существует бактерия, которая совершенно естественным образом вводит свою ДНК в растение (картофель) и заставляет его производить необходимые бактерии белки. Если вам угодно, такой "метод" у агробактерий существует уже миллионы лет. За это время ещё никто не умер, съев образующийся "нарост" — опухоль ткани картофеля. Всё, что делает исследователь — это замена генов агробактерии на гены интереса. То есть вместо не интересующих нас ферментов биосинтеза опинов и растительных гормонов бактерия (не исследователь) заставляет растение синтезировать то, что хотим мы.
   
   
   • Трансформация протопластов (клеток растения с убранной клеточной стенкой) плазмидной ДНК и последующая регенерация (выращивание целого растения) из одной клетки. Используется, потому что, к сожалению, агробактерия инфицирует не все растения. Почему-то слово "плазмида" у многих вызывает трепет. На самом деле физически плазмида — это просто кольцевая ДНК, которую мы вводим в данном случае в растительную клетку. Процедура "введения" крайне сложна. Я лично трансформировал клетки плазмидами, и я знаю, что на это уходит обычно не один месяц. Клетки подвергаются осмотическому и тепловому шоку (большая часть клеток умирает), а затем на суспензию клеток подают короткий электрический разряд (большая часть клеток из оставшихся умирает), чтобы на какое-то мгновение в клетках образовались микроскопические поры, через которые, может быть, сможет "пролезть" кольцевая ДНК. После этого клетка, может быть, выживет. И вот тут начинается самое интересное: чтобы плазмида хоть как-то сохранилась в клетке и воспроизвелась в растении, необходимо, чтобы она встроилась в геном. Вероятность такого события крайне мала. Когда же, после десятков изнурительных попыток, исследователю всё же удастся провести рекомбинацию, далеко не факт, что клетка выживет и сможет дать растение-регенерант. Повторяю, плазмидная ДНК может "сохраниться" и быть использованной только в случае встраивания в геном растения. Вы всё ещё боитесь, что она вдруг вспомнит былое, выскочит из генома, вылезет из клетки, пройдёт гиперагрессивную среду кишечника, в которой и сахароза не может "выжить", не разложившись до глюкозы и фруктозы, абсолютно непостижимым образом попадёт в кровь (плазмиды состоят из нескольких десятков тысяч нуклеотидов, а в кровь не попадают даже динуклеотиды), назло мучавшимся с трансформацией биологам запросто запрыгнет в клетку с первой попытки, с первой же попытки встроится в геном человека, у которого, скорее всего, растительные промоторы вообще работать не будут, тут же начнёт синтезировать растительный белок и нарушит весь метаболизм человека?



5. Применение новейших технологий без ясного понимания их действия может привести к самым трагическим последствиям.
   
   Вы мобильным телефоном пользуетесь? Формат GSM был впервые введён в 1991 году. А первые трансгенные растения были анонсированы 18 января 1983 года на зимней конференции в Майями. С того момента ещё ни одному живому существу не стало плохо от ГМ-растений. Новейшие технологии?

[enlarge]