Автор статьи Ирина Владимировна Петрова, г. Одесса
Последние несколько лет вокруг генетически модифицированных организмов (ГМО) постоянно идут прения. Нас пугают «едой Франкенштейна», страшными последствиями, и громкими словами. В этой статье я попытаюсь рассказать вам что же представляют из себя эти ГМО, как их получают, какие ГМ-культуры получены в последнее время.
Итак, ГМО – это растения, полученные с помощью переноса определенных генов от одного живого организма – растения, микроба, животного – к другому, посредством методов современной генной инженерии.
В 1972 году Хьюберт Бойер и Стэнли Коэн впервые изолировали ген и ввели его в одноклеточную бактерию, которая в следствии экспрессии этого гена начала синтезировать новый белок. Их открытие привело к первому практическому использованию генной инженерии для промышленного производства синтетического инсулина и послужило толчком к новым прикладным исследованиям в растениеводстве.
Первые сорта растений, полученные с помощью генной инженерии, были получены и выращены в США в 1996 году. До недавнего времени основным мотивом для выращивания трансгенных растений была их устойчивость к фитопатогенам, гербицидам и вредителям (трансгенные растения первого поколения). Но в последние годы активно ведутся работы по созданию продуктов с улучшенной или измененной пищевой ценностью, устойчивых к воздействию климатических факторов, засолению почв, а так же имеющих пролонгированный срок хранения, улучшенные вкусовые качества, характеризующиеся отсутствием аллергенов (трансгенные растения второго поколения). Для трансгенных растений третьего поколения (2015 год и далее) помимо перечисленных качеств будут характерны изменения времени цветения и плодоношения, что даст возможность выращивать тропические растения в условиях средней полосы, их формы и количества плодов и т.д.
Как же их получают эти ГМО? Технология создания трансгенных растений включает большое количество этапов, среди которых основными являются:
- Получение целевых генов и создание векторов;
- Трансформация растительных клеток;
- Подтверждение трансформации с помощью молекулярно-генетических методов;
- Регенерация целого растения из трансформированных клеток.
Более подробно мы рассмотрим только ключевой этап – трансформацию растительных клеток.
- Агробактериальная трансформация растительных клеток. Отличительной чертой бактерий рода Agrobacterium является способность вызывать развитие «корончатых галлов», своего рода опухолей у большого круга двудольных растений. При этом происходит перенос фрагмента ДНК агробактерии в геном растительных клеток.
- Баллистическая трансформация – это основной метод, который используется для трансформации однодольных растений (кукурузы, пшеницы) связан с применением бомбардировки растительных клеток микрочастичками золота или вольфрама, с адсорбированными на них молекулами чужеродной ДНК. Бомбардировка производится с помощью специальной «генной пушки».
- Электропорация – ДНК переносится при помощи электрического разряда в протопласт клетки, лишенной клеточной стенки.
Наиболее часто на практике используются агробактериальный и баллистический методы.
Конечным этапом получения трансгенных растений является культивирование трансформированных растений на специальных селективных средах (с антибиотиками) и отбор образцов с генетическими модификациями.
Какие же свойства приобретают сельскохозяйственные культуры в результате генетической трансформации? С использованием выше перечисленных подходов, к настоящему времени в мире созданы:
- трансгенные формы томатов (более 260 видов);
- сои (более 200 видов);
- хлопчатника (более 150 видов);
- тыквенных (более 80 видов);
- табака (более 80 видов);
- пшеницы, риса, подсолнечника, огурцов, салата, яблонь и др (более 70 видов).
Из них большую часть представляют растения устойчивые к гербицидам и насекомым-вредителям.
Уважаемые читатели, это была первая вводная статья из цикла «Все о ГМО». В следующих статьях я буду более подробно описывать отдельные сельскохозяйственные культуры.
