Выращивать продукты и разводить животных сложно и не всегда эффективно, первые могут пострадать от погодных условий или испортиться, а вторые выбрасывают много парниковых газов и разрушают озоновый слой. Ученые пытаются самостоятельно исправить недостатки природы. Это же делали древние селекционеры, которые скрещивали разные виды и, по сути, тоже модифицировали гены.
Генно-модифицированные или с отредактированным геномом. В чем разница?
ГМО — это такие организмы, в чьи ДНК специально внесли изменения генные инженеры: эти гены получают от другого организма, причем он может быть абсолютно любым, как картофелем, так и человеком. Таким образом ученые хотят улучшить свойства растений, микроорганизмов и животных.
А для того, чтобы редактировать геном, сегодня используется технология CRISPR, она не оставляет после себя в геноме никаких лишних следов, кроме нужной мутации. В последнее время ученые стали отделять такие продукты от генно-модифицированных (genetically modified), в которых искусственно вносят целые гены или группы генов.
Что считается ГМО и отредактированной едой?
До сих пор в обществе существует страх перед отредактированной едой, но на самом деле мы сталкиваемся с такими продуктами ежедневно. При условии, что генная модификация — это не только искусственное изменение генов, но и селекция. И в том, и в другом случае получившийся плод перестает быть похожим на своего предка, а его гены меняются. Многие привычные фрукты претерпели много изменений до сегодняшнего дня и их гены сильно поменялись, например:
- Банан
Современный банан — результат скрещивания двух его ранних видов, которые не были такими вкусными. Первый предок был полон крупных семян, а мякоть второго была безвкусной.
- Арбуз
Ранние плоды арбузов не были таких внушительным размеров, а внутри было много косточек. Селекционеры увеличили ягоду в размерах, а мякоть стала сладкой и сочной.
- Капуста
Все известные виды капусты — результат работы селекционеров. У дикой капусты не было кочана, на ней не вырастали маленькие кочаны, как на цветной капусте, и не появлялся большой толстый стебель. Современные виды настолько не похожи друг на друга, что результат работы можно точно назвать генной модификацией.
Чьи гены ученые отредактировали вручную и зачем?
Отредактировать можно любой продукт. Обычно это микроорганизмы и растения, чуть реже — животные. Гены редактируют, чтобы ускорить рост и увеличить корневую систему, это может повысить способность растений поглощать углерод, чтобы очищать воздух. Также чтобы сократить выбросы от сельскохозяйственной отрасли. Для сравнения, в США на сельское хозяйство приходится 10% парниковых газов. В экономически развивающихся странах эта отрасли создает еще больше выбросов.
- Кукуруза
С помощью редактирования генов культуру можно сделать более стойкой к погодным условиям, так сельское хозяйство будет экономически надежным. Для этого ученые из Bayer Crop Science изменили гены кукурузы, чтобы сократить потери урожая. У них получилась кукуруза, которая находится ближе к земле и поэтому более устойчива к ветру и ливням.
- Картофель
Овощи и фрукты могут портиться не только из-за погодных условий, но и из-за болезней или неправильного ухода. Брак выбрасывают на свалки, где он гниет и выделяет парниковый газ — метан. Компания по переработке картофеля J.R. Simplot из Айдахо разработала картофель, который противостоит повреждениям и потемнению.
- Коровы
Большая часть выбросов в сельском хозяйстве приходится на животных. Редактирование генов можно использовать, чтобы заставить коров производить меньше метана. Известно, что количество метана, производимого коровой, в значительной степени зависит и от ее генетической структуры. Ученые из компании AgResearch сделали коровам вакцину против одного вида кишечных микробов, вырабатывающих метан, когда животные переваривают пищу.
Могут ли отредактированные продукты быть полезными и вкусными для человека?
Ученые утверждают, что да. Например, сотрудники исследовательского центра John Innes, создали помидоры с высоким содержанием антоцианов, этот пигмент имеет противораковый эффект. Исследователи добавили антоциан из гена в ДНК львиного зева.
Еще таким же образом плоды можно делать сладкими. Ученые обнаружили, что ген из ДНК растения тоуматокус производит белок, сладкий как сахар. С помощью гена землянику, грушу и яблоки удалось сделать намного вкуснее.
Еще один необычный эксперимент — рис c витаминами. Биоинженеры добавили в ДНК риса ген из кукурузы и бактерии вида Erwinia uredovora и получили сорт с увеличенным количеством витамина А, в 150 гр есть суточная норма для взрослого человека.
В конце сентября в Японии начали продавать помидоры с отредактированным геномом, в плодах которых содержится в пять раз больше ГАМК, это полезно для гипертоников.
Какое отношение к отредактированным продуктам сегодня?
По информации ВЦИОМ, примерно 80% выступают против ГМО. Почти аналогичная ситуация в США, Франции и Германии, там около 90% населения также негативно относятся к искусственной модификации генома.
Российские власти открыто не высказывают своих позицию по поводу отредактированной еды, но юридически в России ГМО были запрещены еще в 2016 году.
Но есть и другое мнение. Например, в Японии консультативный орган при Министерстве труда и здравоохранения принял решение, что генетически отредактированные продукты неотличимы от продуктов традиционной селекции и могут быть допущены на рынок.
Опубликованный в 2018 году метаанализ 6 000 научных статей показал, что ГМ-культуры вредят окружающей среде меньше, чем традиционные селекционные. Научное сообщество поддерживает изучение и популяризацию отредактированным продуктов, так как их вред не доказан.
Время от времени появляются провокационные исследования о том, что эта технология идет против естественного хода вещей и наносит ущерб, но обычно в таких работах маленькая доказательная база либо выводы, сделанные на основе частного случая.
Читать далее:
Развитие ИИ достигло критической точки. Ученые просят взять технологии под контроль
Литий-серная батарея с сахаром вмещает в 5 раз больше энергии
Посмотрите, как первый частный экипаж возвращается из космоса на Землю