Елдышев Ю.Н. (сост.) Современная биотехнология. Мифы и реальность

Подождите немного. Документ загружается.

позиции власти. На эту позицию тоже влияет «прессинг» общест-|

венного мнения?

— Безусловно.

— Но ведь наверху есть и грамотные люди. И они понима*

что, руководствуясь лишь общественным мнением, государство^

может многое потерять. В США власти приложили массу усилий !

для формирования лояльности общества к ГМ-продуктам. В Вели

кобритании разгорается подлинная битва между их сторонниками :

и противниками, но там не только проходят демонстрации и об-

щественные слушания в парламенте, но и принимаются решения,

направленные на развитие биотехнологии. А у нас?

— Власть в демократическом государстве всегда учитывает об

щественное мнение, потому что это мнение избирателей.

— Стало быть, не приходится рассчитывать, что власть будет

заниматься формированием общественного мнения?

— Как раз наоборот. Именно поэтому она и заинтересована в его

формировании. Ведь общественное мнение в этой сфере сформиро

вано не властями. И там понимают, что оно не отвечает интересам

страны. Но и пренебречь им не могут. Так что многие, как теперь го

ворят, «лица, принимающие решения», под давлением обществен

ного мнения действуют (или бездействуют) вопреки собственным

убеждениям.

— И что же предпринимает власть, не удовлетворенная сло

жившейся ситуацией?

— Власти нелегко разобраться в ней. Чиновники понимают, что

большая часть того, о чем сообщают СМИ — неправда. Но и не

знают, где правда. Они ведь не обучались биотехнологии. И здесь

наука должна сказать свое веское слово, просветить власть, в мак

симально доступной форме подытожить достижения в этой сфере,

расставить все точки над «i» и назвать вещи своими именами.

Но такой оценки наше научное сообщество еще не подготовило.

Есть лишь мнения трех академий (РАН, РАМН и РАСХН) о важности

развития биотехнологии и применения ее в сельском хозяйстве.

Но нет заключения Государственной экологической экспертизы о

возможном влиянии ГМ-растений на окружающие биоценозы. После

нескольких неудачных попыток получить по этому поводу хоть ка-

кое-то заключение прежних экспертов отстранили. Может, новое ру-

ководство Минприроды уделит этому должное внимание.

Пока же разные ведомства вырабатывают свои позиции по этой

проблеме, имеющей, безусловно, государственное значение. И под-

час происходят, мягко говоря, странные вещи. Так, недавно поя-

вился новый норматив Госстандарта на метод определения ГМ-ин-

i редиентов в продуктах питания, напитках и табачной продукции,

иступивший в силу с 1 июля 2004 г. Ведомством, которое, казалось

(>ы, должно отстаивать интересы государства, официально утвер-

кден документ, способный нанести государству немалый вред.

Во-первых, по решению Госстандарта теперь надлежит проверять

дпже те продукты, в которых не может быть ГМ-ингредиентов

(например, соль, кофе, какао и т. п.). Но главное — проводить тесты

но методике Института физиологии растений, директор которого

М.В. Кузнецов — ярый противник биотехнологий, открыто понося-

щий их не столько в научных дискуссиях, сколько в СМИ. Сегодня,

не скрывая удовлетворения, он прямо говорит, что все испытания те-

перь у него. И проводить их он будет за деньги, причем большие.

Вот какое любопытное решение принял Госстандарт, не поинтере-

совавшись мнением упомянутых трех академий, Минсельхоза, Мин-

здрава и других организаций, ответственных за продовольственную

(юзопасность страны.

История же эта свидетельствует скорее о том, что противники

биотехнологии делают ставку не только на ложную информацию

СМИ — они не гнушаются и закулисными махинациями. Но и это

Им не поможет.

Проблемы и подходы

А.Л.Конов

вице-президент компании «Супер-Агро»,

специалист

по генной инженерии растений,

имеет степень доктора

Университета Луи Пастера (Франция)

по молекулярной биологии

Сельскохозяйственная биотехнология

и «горизонтальный» перенос генов

(глг)

Среди проблем, обсуждаемых в связи с возделыванием ГМ-культур, •

одна из главных — возможность передачи генов от ГМ-растений

к другим обитателям биоценоза и микроорганизмам ризосферы, а

также от ГМ-продуктов к бактериям желудочно-кишечного тракта

человека и животных. О чем же идет речь?

Во-первых, это перенос генов (в основном — устойчивости к гер-

бицидам) от ГМ-растений к обычным (прежде всего сорнякам) за счет

опыления на полях. Такой традиционный способ переноса гетичес-

кой информации —• тема отдельного обсуждения, скажем только, что

риск перекрестного опыления и, соответственно, обмена генами

между видами различен для разных сельскохозяйственных культур

и регионов и в принципе устраним правильными агротехническими

приемами и превентивными защитными мерами.

Здесь же речь пойдет о другой проблеме — «горизонтальном»

переносе генов (ГПГ) от ГМ-растений к бактериям, а от них —

к другим растениям, животным и человеку за счет естественной

трансформации, т. е. передачи ДНК от одного организма к дру-

гому. Многие ГМ-растения содержат не только «целевые» гены

(скажем, устойчивости к патогенам или гербицидам), но и гены

устойчивости к селективным агентам, например антибиотикам.

Могут ли они из ГМ-растений попасть в микрофлору почв или от

ГМ-пищи — к бактериям желудочно-кишечного тракта животных

и\1еловека? Каков риск этого? Следует ли его опасаться или важнее

обратить внимание на другие риски, связанные не с генной инже-

нерией, а, например, с обычными бактериями или агротехничес-

кийи мероприятиями?

Перенос переносу рознь

Что же такое ГПГ? Напомним, что вся информация об организме —

от бактерии до человека — хранится (точнее, кодируется) в его ДНК.

Знаменитая двойная спираль молекулы ДНК состоит всего из 4 осно-

ваний: А (аденин), Т (тимин), Г (гуанин) и Ц (цитозин). Две нити ДНК

связаны углеводородными «мостиками», соединяющими между со-

бой (по принципу «ключ — замок») соответствующие друг другу по

химическому строению «концы» оснований (А — Т и Г — Ц). Допус-

тим, нить ДНК представлена последовательностью: ТТТАТТГТТГЦТ.

Разобьем ее на «слова» из трех «букв»: ТТТ АТТ ГТТ ГЦТ — это и

есть генетический код, в котором каждое «слово» (триплет, или ко-

дон) кодирует определенную аминокислоту. Так, выбранная последо-

вательность кодирует короткий пептид (небольшой белок) из четырех

аминокислот: фенилаланина, изолейцина, валина и аланина. Когда

говорят об «экспрессии» генов (реализации в клетке закодированной

в ДНК информации), подразумевают, что кодоны считываются спе-

циальными ферментами клетки с образованием промежуточной ин-

формационной молекулы и-РНК (этап транскрипции), считывание

триплетов которой (этап трансляции) происходит в рибосомах с обра-

зованием белков.

Эти упрощенно описанные строение и механизм работы генети-

ческого аппарата, оказывается, едины для всего живого. Поэтому

одновременно существующие в природе формы (не только близко-

родственные) в принципе могут обмениваться генами. Такой перенос

наследственной информации не от родителей к потомству, а между

одновременно существующими организмами и назвали ГПГ.

Природные механизмы ГПГ

У бактерий ГПГ — один из важнейших механизмов эволюции (есть

у них и половое размножение, но примитивное, без образования га -

мет и слияния клеток). В Царстве бактерий можно выделить три

основных способа ГПГ: трансдукция, конъюгация, трансформа -

ция. При трансдукции фрагменты ДНК от бактерии-донора к реци -

пиенту переносят бактериофаги (вирусы, поражающие бактерий).

При конъюгации обмен генами происходит в результате контакта

между клетками. Наконец, трансформация — это естественный за -

хват бактерией чужеродной ДНК с последующей экспрессией генов

б — 4248

этой ДНК, причем, как и при трансдукции, контакт клеток не об^:-

зателен. Ученые считают, что вклад трансформации в ГПГ, по ср£в-

нению с остальными механизмами, у бактерий невелик. §)то

важно, ибо единственным способом ГПГ от растений к бактериям

в природе оказывается именно трансформация.

ГПГ: опасности мнимые и подлинные

Бактерии несут разные гены устойчивости, которые ученые на-

учились использовать в генной инженерии. Так, ген устойчи-

вости к колорадскому жуку, который защищает ГМ-картофель|

от вредителя, выделен из бактерии Bacillus thuringiensis, живу-j

щей на листьях картофеля и в почве и абсолютно безвредной для ]

человека, а ген устойчивости к антибиотику канамицину (ис-

пользуемый для отбора ГМ-растений) — из всем известной ки-

шечной палочки.

Потребляя овощи и фрукты с собственных грядок, мы уве-

рены, что едим «экологически чистую» пищу. Но даже если мы

тщательно вымоем овощи и фрукты, с пищей в организм попадут

бактерии, в том числе и те, что могут нести различные гены

устойчивости. Между тем обмен генами при ГПГ (природная!

«генная инженерия») — один из основных механизмов эволюции)

бактерий. А болезнетворные формы той же кишечной палочки?

опасны для здоровья человека. Именно за счет трансформации^

генами других бактерий ее безвредные формы превращаются в i

патогенные.

Итак, прежде чем оценить риск неконтролируемого переноса

гена (трансгена) из растения в бактерии, следует уяснить роль ГПГ

в передаче наследственной информации между самими бактери-

ями, обратив особое внимание на перенос болезнетворных генов и

генов устойчивости к антибиотикам.

Бактерии и антибиотики

В последние годы ГПГ обнаружен у патогенных микроорганизмов

(Salmonella, Acinetobacter, Streptococcus). Особо опасен он между

стрептококками и кишечной палочкой. Очевидно, что ГПГ с учас-

тием болезнетворных микробов серьезно влияет на возникновение

и развитие различных заболеваний. Этот распространенный в при-

роде механизм ныне привлекает пристальное внимание эпидемио-

логов, которые надеются с его помощью разобраться в прежде не-

объяснимых вспышках опасных болезней.

Многие микроорганизмы вырабатывают антибиотики. В их

числе и такие бактерии, как Streptomycetes spp., Erwinia

carotovora, Pseudomonas aureofaciens. По мнению ряда авторов,

ГПГ сыграл важную роль в эволюции генов антибиотиков у стреп-

томицетов и ряда других бактерий.

С другой стороны, многие бактерии обладают генами устойчи-

вости к антибиотикам. Развитие у ряда болезнетворных бактерий

устойчивости к нескольким видам антибиотиков большинство уче-

ных связывают именно с ГПГ, при котором та или иная бактерия не

только сохранила «свой» ген устойчивости, но и приобрела «чу-

жие». Чем шире применяют антибиотики в медицине, тем больше

становится устойчивых к ним микробов.

Так, ген nptll, обеспечивающий устойчивость к канамицину и

ряду других антибиотиков, часто используют в ГМ-растениях как

маркер — ген, непосредственно не определяющий какой-либо при-

знак, но позволяющий судить о его передаче. При оценке гипотети-

ческих рисков передачи этого гена от ГМ-растений бактериям

необходимо учитывать, насколько широко он распространен в при-

роде (найден в бактериях из стоков, навоза, речной воды, почв, ки-

шечного тракта человека и животных), где вполне возможен его пе-

ренос из одних бактерий в другие.

Но, несмотря, на это использование его (как и других маркеров)

в ГМ-растениях находится под жесточайшим контролем. Не озна-

чает ли это, что возможен ГПГ из растений в бактерии?

От растений — к бактериям

Попробуем оценить вероятность ГПГ от растений к бактериям,

вклад этого процесса в общий ГПГ и понять, опасен ли он. Как уже

отмечалось, единственный природный механизм этого процесса —

трансформация. Вероятность (а следовательно, и роль в эволюции)

ГПГ от растений к бактериям зависит от ряда факторов, которые

должны совпасть, чтобы этот перенос произошел в естественной

экосистеме:

выход неповрежденной ДНК в окружающую среду;

ее абсорбция частицами почвы для защиты от разрушения фер-

ментами;

наличие «пригодных» для трансформации видов бактерий;

эффективное поглощение ДНК на поверхности бактериальных

клеток;

эффективный перенос ДНК в эти клетки;

интеграция чужеродной ДНК в геном бактерии-реципиента;

экспрессия генов введенной ДНК в клетке-реципиенте.

В последние годы эти этапы подробно рассмотрены. Детально

описаны и препятствия ГПГ, причем особое внимание уделено кле-