Как ГМО спасает планету и почему люди этому мешают - Анна Витальевна Иванова

В мякоти их было поменьше, но тоже значительно. Тут надо заметить, что гликоалкалоиды – а в частности соланин – содержатся в любой картошке, но в небольших количествах. Под воздействием света на клубни соланина становится больше. Мы видим это обычно по зеленым бокам картошки, которую хранили неправильно. Растению соланин нужен для защиты от насекомых и других вредителей, а о безопасности тех, кто решит полакомиться им, оно уж точно не думает. Видимо, из-за скрещивания с диким картофелем у гибридного сорта и получилось такое неприятное побочное свойство. Заметить его было непросто, ведь для приготовления чипсов использовали только мякоть клубней (а там соланина было меньше, чем в кожуре). Для иных блюд производители продавать его не планировали. Но селекционер, в распоряжении которого оказались клубни, излишки которых можно было приготовить, оказался не единственным – из Европы также начали поступать сообщения о расстройстве кишечника после употребления вареного картофеля Ленапе[248]. Настоящее отравление соланином в больших дозах довольно страшная штука – оно проявляется от тошноты, рвоты, болей в животе до угнетения сердечно-сосудистой, нервной, дыхательной, мочевыделительной системы. При чрезвычайно высоких концентрациях может наступить паралич и даже смерть. FDA предостерегает не употреблять позеленевшие части картофеля во избежание отравления[249].

Уже в 1970 году Ленапе отозвали. Но после этой истории он вовсе не исчез с лица Земли. Его семена применяются в селекции, а гибридные потомки используются в разных сферах и также участвуют в получении новых сортов картофеля[250].

Эта история широко используется как аргумент в спорах о ГМО: защитники технологии часто приводят ее, чтобы показать, что традиционная селекция вовсе не так безопасна, как мы привыкли думать. Но здесь у нее другая роль. Я рассказываю ее затем, чтобы показать две вещи: первое – любой способ вмешательства в живые организмы – это потенциальное вмешательство в их гены (здесь картофель отобрали на варианты генов, приводящие к повышенному содержанию соланина); а второе – тщательная проверка нужна для любого нового сорта, независимо от того, каким способом он был получен. В следующей главе речь пойдет еще об одном инструменте традиционной селекции. И хотя этот метод на вид может показаться намного более пугающим, чем даже современные технологии изготовления ГМО, нужно помнить, что это также лишь инструмент. Инструмент, которым более или менее успешно пользовались селекционеры до изобретения чего-то более совершенного.

5.7. Допинг для мутантов

В начале книги (глава 1.2. «По порядку») мы говорили, что при каждом копировании одной нити ДНК неизбежно случаются мутации. Большая часть из них отлавливается и исправляется специальными механизмами починки. Но некоторые мутации уходят от контроля надзорных служб клетки. Таких «нарушителей» сравнительно немного, да и не все мутации ведут к замене аминокислоты при синтезе белка, поэтому каждое следующее поколение не отличается принципиально от своего предыдущего. Мутации в геноме накапливаются медленно и постепенно. Если поставить в одну линию ваше фото, фото ваших мамы, бабушки (по маме), прабабушки, прапрабабушки и так на несколько сотен тысяч лет назад (представим, что фотографию изобрели еще во времена, когда наши предки прыгали по деревьям), то вы не заметите принципиальных отличий в строении тела, ладоней, формы головы, на какой отрезок этой линии вы бы ни посмотрели. Но стоит лишь быстро перемотать фотоленту из начала в конец, как изменения бросятся в глаза. Ну а если пролистывать ее медленно, то сразу становится понятно – нет никаких «промежуточных звеньев». Поучительное, в общем, выходит занятие. Так происходит эволюция – медленно и незаметно. Но можно ли ее ускорить?

В конце 1920-х сразу несколько разных ученых экспериментально показали влияние рентгеновских лучей на внешний вид и развитие мушек Drosophila melanogaster. Сегодня мы знаем, что такое излучение является мутагенным фактором – то есть ускорителем появления ошибок (мутаций) в геномах организмов. Селекционеры схватились за эту возможность ускорять во много раз появление и накопление мутаций. За прошедшие с того момента почти сто лет у человечества появилось более 2000 новых сортов растений! Причем большая часть из них[251] была получена с помощью мутагенеза, индуцированного (вызванного) различными типами излучения (например, гамма-лучами или лучами рентгеновскими[252])[253]. Второе место в рейтинге популярных мутагенов заняли различные химикаты. В результате получились новые сорта растений, устойчивые к морозам и дающие с гектара куда больше урожая, чем все их предшественники, а еще более крупные, лучше сохраняющие свой цвет и форму – настоящие чудеса традиционной селекции.

С появлением этих методов больше не было нужды ждать годы и перебирать урожай за урожаем в поисках плода с нужной случайной мутацией, а стало возможным одновременно индуцировать тысячи мутаций у тысяч семян и отбирать из них в куда более короткие сроки – просто по теории вероятности среди тысяч мутаций получить несколько нужных уже с одного урожая намного проще.

А вот еще подход: размер плода у некоторых видов растений во многом связан с количеством наборов хромосом в клетках (два, четыре, шесть и так далее), поэтому, если увеличить число наборов хромосом в клетке, то и конечный плод будет получаться крупнее. Как этого добиться? Во время деления соматической клетки парный набор хромосом удваивается, а потом ровно пополам расходится по двум новообразованным клеткам. Таким образом в каждой новой клетке получается правильный набор хромосом, соответствующий исходному. Но если поймать момент, когда хромосомы уже удвоились, но клетка еще не разделилась на две, то этому делению можно помешать, сохранив весь удвоенный набор внутри первой старой клетки. При следующем делении для клетки исходным количеством хромосом будет уже ранее удвоенное, так что можно добиться стабилизации этой клеточной линии и спустя несколько поколений снова повторить фокус с удвоением, снова помешав делению клетки в последний момент. Но как это сделать на практике? Например, обработать семена веществом, которое помешает нормальному процессу деления. Самое популярное вещество такого рода – колхицин. С его помощью получены многие современные сорта пшеницы, ржи и других растений.

Благодаря веществам, блокирующим нормальный процесс деления, можно также вернуть способность размножаться гибридам, которые потеряли ее из-за разного количества хромосом их родителей. Рассмотрим на примере тритикале – гибрида пшеницы с рожью. Тритикале лучше пшеницы переживает морозы, устойчив против грибковых и вирусных болезней, менее требователен к плодородию почвы и при всем этом обладает высокой пищевой ценностью. Просто супергерой среди всех сельскохозяйственных сортов. Получили это чудесное растение еще в конце XIX века. Но имелась одна сложность – тритикале не может размножаться самостоятельно.