Александр Панчин - Сумма биотехнологии. Руководство по борьбе с мифами о генетической модификации растений, животных и людей

Ниже приведено сравнение исходной и полученной последовательности гена Cry-токсина. Подчеркну, что обе нуклеотидные последовательности кодируют один и тот же белок (хотя описанные изменения могут привести к небольшим изменениям количества производимого белка).

Если вы посмотрите на эти две последовательности, то заметите, что нет ни одного фрагмента ДНК длиной хотя бы в шесть нуклеотидов, который совпадал бы у исходной и новой нуклеотидной последовательности. Это означает, что методом полимеразной цепной реакции будет проблематично обнаружить присутствие такой вставки в геноме организма. Только что мы обманули существенную часть регулирующих инстанций и вывели на рынок ГМО под видом “органического" продукта. Трудно сказать, догадались ли так делать какие-нибудь компании. В принципе не проблема выяснить, какие праймеры используются для рутинных проверок на содержание ГМО (на самом деле часто ищут не сам ген, а другие, связанные с ним конструкции, например регулирующие его работу участки). Достаточно убедиться, что последовательности, подходящие под эти праймеры, в наших вставках отсутствуют.

Если мы используем вставку, для обнаружения которой у контролирующих организаций нет готовых праймеров, ее поиск превратится в поиск иголки в тысяче стогов сена. При этом тот, кто ищет, не будет знать, в каком именно стоге искать и есть ли вообще иголка. Пусть в качестве метода обнаружения трансгенных вставок противники ГМО кормят нашим растением крыс и ищут у них раковые опухоли. Удачи им в этом слепом эксперименте!

Но это не значит, что невозможно поймать теневого генного инженера. Существуют методы, позволяющие обнаружить не ген, а белок в образце. В данном случае мы использовали известный белок, который никак не меняли, что немного облегчает задачу его обнаружения. Методам анализа белков тоже можно ставить палки в колеса, используя немного измененный белок (например, выделив белок, похожий на Cry-токсин, из другой бактерии или заменив в нем какие-нибудь аминокислоты). Подобные вещи и так делают, когда хотят обойти патент на какой-то белок, – ищут новые его варианты и проверяют их эффективность. Полностью скрыть наличие белка сложно, но это и не нужно. Достаточно сделать так, чтобы рутинные тесты дали отрицательные результаты. Подробный анализ – это уже весьма трудоемкая научная работа, требующая привлечения специалистов, которые должны примерно догадываться, что и где они ищут.

Всегда остается, казалось бы, самый надежный способ обнаружения ГМО: полностью прочитать геном растения и проверить, нет ли в этом геноме каких-нибудь странных генов. При “расшифровке" полного генома читаются довольно короткие последовательности, которые затем собираются вместе, подобно пазлу, с использованием специальных алгоритмов. При этом в любом образце ДНК будут присутствовать загрязнения, которые, как правило, выкидываются и в сборке не участвуют. Можно обмануть алгоритмы, участвующие в сборке геномного пазла, чтобы они приняли фрагменты нашей вставки за такие загрязнения. Для этого по бокам от нашей конструкции можно поставить какие-нибудь бессмысленные последовательности человеческой или бактериальной ДНК. Подобный материал часто случайно попадает в образцы, а значит, отличить его от загрязнений будет сложно. Для того чтобы раскрыть аккуратно скрытую генную модификацию, нужно кого-то подозревать и использовать индивидуальный подход к анализу, что обойдется в приличную сумму и займет много времени.

Если речь идет не о переносе новых, а о выключении каких-то уже имеющихся генов, для этого достаточно, например, поставить в гене преждевременный стоп-кодон. Белок производиться не будет. Такие мутации происходят в природе сами, и отличить их от генной инженерии просто невозможно. Есть и другие генно-инженерные вмешательства, неотличимые от естественных природных процессов, позволяющие снизить активность генов или немного изменить кодируемые ими белки.

Но и с переносом чужеродных генов не все однозначно. Даже если мы нашли доказательство того, что какой-то чужеродный ген был перенесен в геном организма, не всегда понятно, как доказать, что это сделано именно с использованием генной инженерии. В геноме человека есть куча последовательностей, перенесенных в него извне, те же вставки ретровирусов. Это чужеродная ДНК в нашем с вами геноме. Мы – ГМО и, как я уже ранее предлагал, должны приклеить маркировку себе на лоб?

Любопытно, что, если мы схитрим и назовем продукт генной инженерии результатом селекции, это не помешает запатентовать его как селекционный сорт. Это тоже интеллектуальная собственность, ведь интеллектуальную собственность на сорта растений придумали не в Monsanto, и патентовать можно не только ГМО. Учитывая то обстоятельство, что многие ГМ сорта позволяют увеличить прибыль, снизить затраты на инсектициды, поднять урожайность, сделать продукты более лежкими и даже более питательными и вкусными, идея их безнаказанного нелегального создания может показаться заманчивой людям, занятым в аграрном секторе. Нелегальные ГМО пойдут в продажу под видом селекционных сортов и будут обладать всеми преимуществами. Их не только можно смело маркировать этикеткой “не содержит ГМО", “натуральный продукт” или “органический”, но и, в отличие от зарегистрированных ГМО, не нужно подвергать дополнительным проверкам на безопасность.

Здесь уместно рассказать поучительную историю о том, как ученые из Австралии вывели пшеницу, дающую на 25 % больше урожая в засоленной почве 250. Пшеница с помощью корней всасывает воду и минералы, а затем вода поднимается вверх к листьям через проводящую ткань – ксилему. У дикого родственника пшеницы был найден ген, работающий в клетках, окружающих проводящую ткань. Ген кодирует белок, помогающий этим клеткам забирать лишние ионы натрия, тем самым уменьшая избыток соли в воде, поступающей к листьям.

Выводы о функции гена были получены в результате кропотливых исследований, в ходе которых ученые использовали генную инженерию, чтобы перенести обнаруженный ген сначала в клетки дрожжей, а потом в клетки модельного растения Arabidopsis thaliana. Но когда речь зашла о создании рыночного сорта пшеницы с этим геном, ученые заявили, что отказались от генной инженерии. Вместо этого они проводили последовательные скрещивания культивируемой пшеницы с ее диким родственником. Скрещивания сопровождались анализом ДНК в поисках искомой модификации генома.