Удивительная генетика

Только от сорняков потери сахарной свеклы составили 25 %, а при потерях в 20 % ее уже стали закупать за границей. И это несмотря на то, что под сахарной свеклой в России занят 1 миллион гектаров, а на производстве сахара задействованы сотни тысяч человек. Решение проблемы – использование ГМ-сорта сахарной свеклы, устойчивого к гербицидам. Да что там говорить, по мнению директора центра «Биоинженерия» РАН академика РАСХН К. Г. Скрябина, ущерб, причиненный колорадским жуком за последние 10 лет, превысил сумму кредита, полученного Россией от МВФ. А этого могло бы не произойти, если бы использовался устойчивый к жуку картофель.

А вот в Китае и США картина прямо противоположная. Американцы вывели сорта хлопка и кукурузы, которые умеют самостоятельно защищаться от вредителей. Они вырабатывают специфический токсин*,

* Строго говоря, растение продуцирует не сам токсин, а его предшественник (протоксин), который приобретает токсические свойства только в пищеварительном тракте насекомых определенного вида. Соединившись с рецепторами кишечной стенки, он начинает ее разрушать, и насекомое погибает от голода. Для человека и других позвоночных этот протоксин совершенно безопасен, так как полностью разрушается их пищеварительными ферментами.

полученный на основе почвенной бактерии Bacillus thuringiensis (Bt), смертельно опасный для паразитов, но абсолютно безвредный как для человека, так и для других позвоночных животных. По данным 2008 года, 65 % всего хлопчатника, выращиваемого в Китае (в США – 57 %, а в Индии – 42 %), способно продуцировать этот токсин благодаря невинной генноинженерной манипуляции – внедрению генов бактерии Bt в ДНК растения.

Успехи биотехнологии на сегодняшний день бесспорны – это одно из самых перспективных научных направлений, а ГМО находят все более широкое применение отнюдь не только в сельском хозяйстве. Генетически модифицированные бактерии исправно служат медикам, позволяя получать лекарственные средства с большим выходом и заранее заданными свойствами, в том числе гормоны, витамины и биологически активные добавки. Трансгенные животные не только опережают своих собратьев по таким параметрам, как рост, вес, мышечная сила, выносливость и быстрота реакции, но и выступают в роли своеобразных живых биореакторов. Чуть больше десяти лет назад в Голландии с помощью методов генной инженерии вывели породу коров, способных выделять в молоко гамма-интерферон – естественный низкомолекулярный белок, подавляющий репродукцию вирусов и некоторых других внутриклеточных паразитов. Мало того что такое молоко уже само по себе целебно и обладает лекарственными свойствами, оно вдобавок служит ценным сырьем для производства широкого спектра противовирусных препаратов.

А так называемые растительные вакцины, эффективность которых трудно переоценить? В съедобное растение внедряют ген, кодирующий белки вирусной оболочки. Как известно, вирусы устроены очень просто – они состоят из белковой оболочки и заключенной внутри нее молекулы РНК или ДНК. Вирус – строго внутриклеточный паразит: чтобы произвести на свет себе подобных, ему необходимо проникнуть в клетку-мишень и встроить свою нуклеиновую кислоту в ее геном. Иными словами, он перехватывает управление, берет все процессы биосинтеза под свой строгий контроль, в результате чего все внутриклеточные ресурсы направляются на сборку сотен и тысяч новых вирусных частиц, а клетка превращается в фабрику по производству своих убийц.

Опытные трансгенные и контрольные растения сахарной свеклы после обработки гербицидом

Так вот, белки вирусной оболочки являются, по сути дела, антигенами – своего рода метками, опознавательными знаками, по которым иммунная система идентифицирует вирус (подробнее это описано в главе «Гены, бактерии, вирусы»). Съев такое трансгенное растение, мы в готовом виде получаем набор антигенов соответствующего вируса, и наша иммунная система немедленно начинает вырабатывать против них специфические антитела. Когда впоследствии наш организм столкнется с реальным вирусом данного типа, антитела уже будут готовы уничтожить непрошеного гостя.