Трансгенам пришили ахиллесову пяту

Особенность трансгенных и генетически модифицированных растений – подаренная учёными врожденная «сила», дающая большую урожайность, скороспелость, плодовитость и устойчивость к факторам окружающей среды. Всё это даёт им радикальные преимущества перед своими «исходниками», относящимися к тому же виду. В конце концов, именно ради этих преимуществ трансгены и созданы.

Тот факт, что сильный и слабый занимают одну и ту же экологическую нишу, неизбежно ведёт к вытеснению старого сорта новым. Это уже произошло в результате развития селекции, когда дикие формы даже в природе были вытеснены выведенными человеком сортами и теперь встречаются только в укромных уголках планеты.

Китайские генетики предложили простое и одновременно гениальное решение проблемы:

дополнительно модифицировать и без того генетически измененные растения, сделав их хорошо восприимчивыми к гербицидам.

Для демонстрации своего метода китайцы взяли рис. Его геном – один из двух полностью расшифрованных у растений – состоит из 430 миллионов пар азотистых оснований, что в 5 раз меньше, чем у генома кукурузы.

До сегодняшнего дня выявить модифицированный продукт среди обычного, но тоже культурного риса можно было только молекулярным методом – для этого нужно было взять образцы, отвезти их в лабораторию и только после этого узнать результат. И если поле обычного риса оказывалось «зараженным», то необходимо было полностью его уничтожать – ведь нельзя с уверенностью судить, о том, какому сорту принадлежит отдельное зерно.

Смешивание очень опасно, ведь пострадать могут не только вкусовые качества.

Рис настолько широко распространен в Азии, что его генетические модификации используют также для производства разнообразных белков и других веществ для фармацевтической и химической промышленности.

Единственный способ борьбы с этим – физические барьеры, ограничивающие плантации друг от друга. Вне зависимости от того, естественные они (леса и горы) или искусственные (ограды, деление на зоны, поля, засеянные другими культурами), остаются птицы, насекомые и звери, да и банальная невнимательность человека, не говоря уже о неконтролируемых климатических явлениях.

Если бы не Чжичан Шэн и его коллеги, то оставалось бы только сохранить генетическое разнообразие в «Хранилище судного дня», оставив посевы на «растерзание» самым живучим сортам.

Ученые предложили присоединить к «целевому гену», ради которого и происходит генетическая модификация, короткую последовательность, нарушающую природную невосприимчивость риса к гербициду бентазону.

Природная толерантность риса к гербициду, используемому для уничтожения сорных растений, объясняется наличием фермента CYP81A6, способного разрушать бентазон. Но если добавить в геном участок ДНК, с которого будут считываться короткие цепочки РНК заданной последовательности, то проявится феномен РНК-интерференции и нарушится природный каскад реакций образования фермента. В итоге рис перестанет быть устойчивым к бентазону.

Работоспособность своей идеи ученые продемонстрировали, создав новый сорт генетически модифицированного риса с геном от бактерии Pesudomonas putida.

В его геноме, помимо гена устойчивости к глифозату, присутствует и описанная последовательность ДНК, обеспечившая восприимчивость к бентазону. Если смешать семена такого риса с обычным, то вырастут внешне одинаковые растения, из которых одно будет обладать особыми свойствами.

Во-первых, в нем есть ген, дающий требуемые «потребительские» свойства. Ну а во-вторых, такой рис всегда можно избирательно изничтожить, распылив над полем бентазон, не оказывающий губительного действия на обычную культуру.

Ученые подчеркивают, что этот метод практически не увеличивает стоимость обычной генетической модификации, а потому уже в скором времени у растениеводов появится «выключатель».