Управляемая генетика

На прошлой неделе правительство одобрило законопроект, прямо запрещающий производство в России генетически модифицированных животных и растений. На импорт ГМО-продукции, согласно этому законопроекту, также наложены серьезные ограничения. Если законопроект будет принят парламентом и получит статус закона, все российские научные работы в области генетической модификации растений и животных будут в лучшем случае востребованы только за рубежом. "Ъ" постарался вспомнить историю ГМО в России и их реальное применение в отечественной пищевой промышленности.

Чужие гены были успешно встроены в растения впервые более 30 лет назад. С тех пор генетически модифицированные культуры приобрели большое значение в нашей повседневной жизни. Они изменили саму основу сельского хозяйства, пообещали вторую зеленую революцию и, как любая революция, повлекли за собой огромный общественный резонанс. Несмотря на незатихающие споры о выгоде и безопасности внедрения ГМ- культур, ими уже засеяно больше 170 млн га полей по крайней мере в 28 странах. Наиболее распространены культуры "большой четверки": соя, кукуруза, рапс и хлопчатник. Кроме них уже получены и проходят сертификацию ГМ-культуры для более чем 140 видов растений.

В июне 2014 года в России выпушено постановление правительства, разрешающее посев ГМ-культур. Документ допускает возможность использования ГМО-продуктов, в том числе семян ГМ-сельхозкультур для выращивания и последующего потребления, при условии их предварительной госрегистрации в Россельхознадзоре. В России разрешено 17 линий ГМ-культур — это картофель, кукуруза, соя, рис и сахарная свекла. В Европе и России эти растения пока выращиваются на ограниченных площадях либо только на опытных участках.

Тут стоит отметить, что выращивание и создание ГМ-культур — два разных сюжета. Споры о внедрении ГМ-культур в России касаются культур, созданных в других странах, в первую очередь в США — мировом лидере по производству и использованию модифицированных культур. Однако многие российские ученные придерживаются мнения, что хоть ГМ-культуры и нужно внедрять в сельское хозяйство, но стоит все же использовать культуры, разработанные в России.

Историю появления ГМ-организмов можно начать с американского биолога Пола Берга, который во второй половине XX века впервые показал возможность создания искусственной последовательности ДНК, созданной из фрагментов ДНК разных организмов (на тот момент вирусов). Немного времени понадобилось ученым для создания на основе этой технологии первого трансгенного животного — лабораторной мыши, в геном которой на стадии эмбриона была встроена вирусная последовательность. В последующих экспериментах для большей наглядности в геном начали встраивать ген флюоресценции, получая мышек, а потом и кошек, светящихся в темноте. Сегодня ярких, флуоресцирующих в темноте рыбок можно купить в обычном зоомагазине. Они продаются под общим брендом GloFish. Светятся рыбки разными цветами в зависимости от того, какой ген был вставлен в геном. Если был выбран ген медузы, мы получаем зеленую флуоресценцию, ген, взятый из красного коралла, дает красную, желтые рыбки несут в себе оба гена.

Огромный потенциал модификации сельскохозяйственных растений привлек даже больший интерес, чем трансгенные животные. Компания Monsanto, крупнейший производитель химических удобрений, заинтересовалась получением ГМ-культур. К 1982 году компанией был проведен первый успешный эксперимент по генетической трансформации, после чего ГМ-соя и хлопок были предложены для коммерческого использования. Перспективность использования ГМ-культур просто объяснить: они хорошо переносят плохие условия внешней среды, не боятся вредителей, они полезнее своих немодифицированных собратьев, дешевле в выращивании.

Если говорить конкретнее, растениям добавляют гены, обеспечивающие устойчивость к инсектицидам (за счет активных ингредиентов инсектицидов глуфосината и имидазолина), толерантность к гербицидам. Часто добавляют резистентность к различным вредителям за счет синтеза растениями Bt-токсина, а также устойчивость к вирусам и бактериям. Популярно добавление свойств, повышающих адаптацию к факторам внешней среды (например, к засухе и засоленности почвы). Иногда вносят улучшения качеств продукта. Например, изменение аминокислотного состава — увеличение количества метионина в сое, который в норме содержится в небольшом количестве, из-за чего его приходится добавлять в корм скоту отдельно. Или увеличение количества жирных кислот (линолевой кислоты, транс-жиров). ГМ-растения заставляют дополнительно синтезировать полезные вещества (витамин Е в сое, витамин А и В9 в рисе, повышение содержания железа) и блокируют синтез веществ, которые могут вызывать аллергическую реакцию.

При наличии фантазии для технологии ГМ можно придумать много нестандартных применений. Например, ученые Эдинбургского университета изобрели в 2000 году генетически модифицированный картофель, листья которого при недостатке воды излучают легкое сияние за счет встройки все того же гена медузы Aequorea Victoria. Светящийся картофель не предназначен для питания. Его можно высаживать по краям полей с другими культурами в качестве часового, сообщающего фермеру о необходимости полива.

До сегодняшнего дня Америка считается мировым лидером по производству и выращиванию ГМ-культур. До 90% территорий, засеянных ГМ-культурами, приходится именно на США (это 70 млн га, или 40%, пахотных земель). К странам, выращивающим большое количество ГМ-культур, также относят Канаду, Аргентину, Индию и Бразилию, в меньшей степени — Китай.

В Европе внедрение ГМ-культур встречает сопротивление. Тем не менее, например, в Германии некоторые политики поддерживают биотехнологии, считая их важным фактором экономического роста. С 2004 года в Германии коммерчески культивируется ГМ-кукуруза, хотя процент ее в общей доли выращивания совсем невелик (0,1%). В Испании ГМ-кукуруза коммерчески выращивается еще с 1998 года, к 2006 году общая площадь полей засеянных ГМ-кукурузой составила 60 тыс. га. В Финляндии, напротив, по сравнению с большей частью Европы правительство и общественность относительно открыты для перспектив внедрения ГМ-растений. Отсутствие коммерческого выращивания ГМ-культур в Финляндии связано скорее с не подходящим для полученных сортов климатом.

Для принятия обоснованного решения относительно выращивания ГМ-культур в 2012 году в Европе при поддержке Европейской комиссии был создан проект GRACE (GMO Risk Assessment and Communication of Evidence), основной целью которого стало обеспечение всесторонних исследований экологических, социально-экономических и медицинских последствий употребления ГМ-растений (рассматривая как возможные риски, так и возможную выгоду). Участниками проекта стали 17 научных организаций из 13 стран Евросоюза. Проект рассчитан на три года и закончится в ноябре 2015-го, после чего официальные результаты работы станут общедоступны.

В последнее время активно совершенствуются обычные методы селекционной работы и микроклонального размножения, которые могут стать альтернативой генной модификации и обеспечить получение сортов зерновых культур, адаптированных к увеличению температур, устойчивых к различным заболеваниям и вредителям, засоленности почв, дефициту воды, а также ее избытку.

Анна Иванова