Как и зачем получили генетически модифицированных рыб?

Как и зачем получили генетически модифицированных рыб?

Как и зачем получили генетически модифицированных рыб?


Эмбриональное развитие данио рерио. Цифры показывают время в часах от момента оплодотворения икринки. Требуется совсем небольшой срок для того, чтобы из икринки сформировался новый организм

Применительно к рассматриваемой нами теме, данио оказались обладателями еще одной особенности: их эмбрионы быстро развиваются и долгое время остаются почти прозрачными. Да и взрослые рыбы с ослабленной пигментацией в немалой степени сохраняют это свойство. Поэтому, если организм трансгенной рыбы приобретёт способность производить флуоресцентный белок, то свечение легко будет наблюдать даже в том случае, когда экспрессия встроенного в её геном гена будет происходить в тканях, расположенных под кожей и во внутренних органах. Сходными свойствами обладает и японская рисовая рыбка – медака (Orizias latipes). Тайваньские и японские исследователи много экспериментировали с этим видом. В итоге в настоящее время мы имеем флуоресцирующих и медак, и данио.


Одна и та же пятидневная личинка, сфотографированная при освещении белым светом (1), синим светом (2) для выявления места экспрессии GFP-гена (кожа) и зеленым светом (3) для выявления места экспрессии RFP-гена (мышцы спины). Таким образом, в геном GloFish введены сразу два трансгена. Однако взрослые рыбы выглядят просто красными, поскольку в тонком слое эпидермиса не может накопиться GFP в количестве достаточном для того, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом. Однако при специальном освещении и при использовании светофильтров можно обнаружить, что экспрессия GFP-гена продолжается и у взрослой генетически модифицированной рыбки. Мышцы, где идет синтез RFP, имеют значительный объем и в них накапливается много флуоресцентного белка, определяющего окраску рыбы. С возрастом цвет и флуоресценция усиливаются
На фото, приведенных выше, видно, что одна и та же рыбка может быть носителем разных трансгенов, экспрессия которых достаточно строго локализована. Так GFP-ген в данном случае работает в клетках эпидермиса, а RFP-ген проявляет себя в мышечной ткани. Почему так происходит? Экспрессия этих трансгенов (как, впрочем, и любых других родных для организма генов) контролируется специальными последовательностями нуклеотидов в молекуле ДНК, расположенными впереди этих генов – промоторами. Именно от промотора зависит когда и при каких обстоятельствах, и в каких тканях произойдет экспрессия управляемого им гена – репортера. Поэтому при пересадке генов используют сложную конструкцию важнейшими элементами которой являются промотор (он может быть родным для того организма в геном которого вводят чужеродный ген, а может быть и чужим, взятым от какого-либо другого организма), ген-репортер (чужеродный для данного организма) и последовательность нуклеотидов, останавливающих синтез мРНК. В приведенном выше примере для GFP-трансгена был использован промотор гена цитокератина, который «допускает» экспрессию этого гена только в эпидермальных клетках. В таких случаях говорят, что промотор тканеспецифичный. Для RFP-трансгена также использован тканеспецифичный промотор гена, ответственного за синтез миозина (одного из белков мышц, который обеспечивает их сокращения), поэтому экспрессия RFP-трансгена и происходит только в мышечной ткани. Совсем не обязательно, чтобы трансгенные данио красного цвета обладали способностью к синтезу GFP. Просто Dr. Gong первоначально создавал своих рыб не для декоративных целей, поэтому они могут являться носителями сразу нескольких чужеродных генов и экспрессия некоторых из них не влияет на окраску рыбы. В дальнейшем эти рыбки были запатентованы в США компанией Yorktown Technologies LP под названием Glofish. Американцы и сейчас продолжают разводить красных рыб этой линии и их можно узнать по наличию GFP в эпидермальных клетках. Флуоресцирующие красным рыбы, производимые тайваньской фирмой Taikong Corp. – ТК-2 (Taikong-2) не обладают GFP-трансгеном. Их окраска обусловлена экспрессией всё того же RFP-трансгена, то есть в их геном введен такой же как и в случае с Glofish, ген актинии, но в сочетании с другим промотором. Тайваньские специалисты для создания своих трасгенных рыб применили промотор, контролирующий синтез актина. Актин также интенсивно синтезируется в мышечной ткани. Собственно, благодаря взаимодействию актина и миозина мышцы и обладают способностью сокращаться. В норме организм интенсивно синтезирует актин и миозин в мышечной ткани, поэтому соответствующие промоторы искусственно связанные с RFP-трансгеном отлично обеспечивают его экспрессию в мышцах.

Профессор Гонг вводил в геном данио рерио различные конструкции. В частности, он соединял «миозиновый» промотор с GFP-геном. В этом случае GFP синтезировался в мышечной ткани и вырастали зеленые рыбы (см. фото внизу).


Трансгенные данио рерио, полученные профессором Гонгом для научных исследований
Первоначально эти трансгенные рыбы использовались для исследований по эмбриологии. В частности, выяснялась последовательность развития в онтогенезе различных мышц.


У трансгенной рыбки (в геном введена конструкция из «миозинового» промотора и GFP-трансгена) легко можно проследить ход развития мускулов головы. Hpf и dpf – это время, прошедшее с момента оплодотворения: в часах (haur past fertilyzation) и в сутках ( day past fertilyzation). Обратите внимание, эмбрионы данио, синтезирующие GFP в коже под управлением «цитокератинового промотора» (Glofish) начинают флюоресцировать раньше и выглядят иначе.

Фото из статьи проф. Гонга с соавторами «Recapitulation of Fast Skeletal Muscle Development in Zebra fish by TransgenicExpression of GFP Under the mylz2 Promoter» – DEVELOPMENTAL DYNAMICS, 227, 14-26, 2003
В мае 2001 г. Dr. Zhiyuan Gong представил на всеобщее обозрение плоды своих исследований: сразу три цветные формы данио рерио – красную, оранжевую и зеленую (оранжевая получается при совместном синтезе GFP и RFP в мышечной ткани у «дважды трансгенных» рыб). Dr. Zhiyuan Gong начинал свою научною карьеру, работая с промысловыми видами рыб, в частности, он приложил руку и к созданию быстрорастущего лосося, о котором будет рассказано ниже. Предполагалась, что в дальнейшем лососи и форели, улучшенные с помощью методов генной инженерии, найдут народно-хозяйственное применение. Но этот путь оказался слишком тернистым. Нескончаемые дебаты вокруг того представляет или нет массовое производство этих рыб опасность для людей и окружающей среды заставили профессора прийти к выводу, что выход на рынок генетически модифицированных промысловых рыб надежно закрыт и он переключился на данио.

Однако американская фирма Aqua Bounty полна решимости не только преодолеть все бюрократические барьеры, но добиться благосклонного отношения общественности к своему продукту – AquaAdvantage® Salmon – очень быстро растущему атлантическому лососю (Salmo salar), в геном которого «вставлены» гены другого лосося – чавычи и морской холодноводной рыбы бельдюги. Генетически модифицированные лососи растут гораздо быстрее не модифицированных рыб своего вида, что позволило бы бы снизить стоимость лососины в магазинах по крайней мере на 30%.

Молодь атлантического лосося. Все рыбки одного возраста.
Легко узнать трансгенную

Сравнение скорости роста генетически модифицированных и обыкновенных лососей. Различие впечатляет!

Рис. из статьи «Antifreeze proteins and their genes: From basic research to business opportunity» –CHEMTECH , 30(6), 17-28, 1999.
Однако разрешение на реализацию трансгенных лососей населению Соединенных Штатов пока не получено. Фирма, тем не менее, содержит многотысячное поголовье этих рыб. В Интернете есть упоминания, что они идут на изготовление корма для домашних любимцев. Только ли для них? Как-то подозрительно много лососей стало продаваться в наших магазинах. Справедливости ради, стоит отметить, что в AquaAdvantage® Salmon, по-видимому действительно нет ничего опасного. Этот лосось синтезирует гормон роста другого не менее съедобного лосося – чавычи, под управлением тканеспецифичного промотра, взятого от другой съедобной рыбы – бельдюги, который обеспечивает синтез гормона роста в печени.

В некотором смысле флюоресцирующие трансгенные аквариумные рыбки являются своеобразным индикатором того, насколько плотно теперь мы в повседневной жизни соприкасаемся с генетически модифицированными (ГМ) сельхозпродуктами и, в частности, с рыбами, а также продуктами из них. Сейчас этот индикатор ярко засиял в наших аквариумах. GloFish и ТК-1, 2, 3. – это всего лишь побочные продукты исследований по созданию трансгенных рыб. Поскольку они оказались на виду, то и разговоров вокруг них больше всего. Но кроме генетически модифицированных данио рерио, медаки, атлантического лосося разводят также ГМ карпов, ГМ форель, ГМ тиляпию, ГМ канальных сомиков, ГМ золотых рыбок. И наверняка еще кого-нибудь. Словом, трансгенные аквариумные рыбки это всего лишь вершина айсберга, большая часть которого скрыта от наших глаз.

Интересно, что ученые на самом деле планировали сделать из флуоресцирующих рыб индикаторы. По задумке проф. Гонга они должны были начинать светиться в присутствии веществ-загрязнителей воды. Он экспериментировал с различными промоторами и генами, ответственными за синтез флуоресцентных белков, добиваясь того, чтобы эти белки начинали синтезироваться в ответ на то или иное токсическое воздействие на организм рыбы. Насколько известно, важных в практическом плане результатов получить так и не удалось.

Аналогичные попытки использовать трансгенных светящихся данио рерио в качестве тест-организмов предпринимались сразу в нескольких лабораториях, причем даже раньше, чем об этом стал говорить Dr. Gong. В 1999 г. были, например, созданы рыбки, которые действительно начинают излучать свет в присутствии некоторых опасных загрязнителей питьевой воды, таких как полихлорированные бифенилы (это сильные канцерогены). В геном этих рыб были встроены гены светлячка связанные с промотором, который активизирует их работу тогда, когда рыбы испытывают стрессовое состояние. Разработку даже планировали внедрить в реальную практику контроля водопроводной воды в графстве Клермонт штат Цинциннати (США). (Источник: архив National Institute of Environmental Health Sciences). Дело опять же окончилось ничем.

Возможно сама идея подобных биотестов не совсем удачна. Для синтеза флуоресцентного белка в количестве достаточном, чтобы можно было надежно и без сложной техники зафиксировать ответ тест-организма на загрязнение, требуется немалый срок, что противоречит главному требованию к таким тестам – оперативность. А если с помощью флуоресцентного микроскопа выявлять экспрессию трансгенов, например в печени, где ответ на токсическое воздействие действительно будет быстрым, то трудоемкость этой операции и необходимость убивать тест-организм опять же сведет на нет все преимущества такого биотестирования. Это с одной стороны, а с другой – кому в нашей жизни интересно финансировать разработку чувствительных к присутствию загрязнителей в питьевой воде биотестов? Властям? Организациям, обеспечивающим водоснабжение? А вот всегда сияющие очень ярким светом аквариумные трансгенные рыбки – совсем другое дело – it is really cooool.

Обзор составили Владимир и Елена Ковалевы.
24.01.2006 г.

* Ген красного флуоресцирующего белка из актинии был выделен и клонирован в России. Руководитель работ – Лукьянов Сергей Анатольевич, доктор биологических наук.

Что скрывает трансгенная рыба

Данные исследования были проведены по заказу ЕС из-за возникших опасений, которые связанны с рядом неопределенных последствий разведения такой рыбы с измененным набором генов.

Создавая трансгенную рыбу, ученые используют внедрение различных генов других видов животных, в том числе и гены человека. На сегодняшний день создано около 20 генетически модифицированных разных видов рыб, включая лосося, карпа, сома.

Чем же грозит разведение ГМ-рыбы? Оно сможет привести к расширению рыбоводства на коммерческой основе, и как следствие – наступит сокращение нагрузки на естественные рыбные ресурсы.

Помимо этого, проведенные исследования указывают на серьезные опасения, которые связанны с сомнениями в способности природных популяций рыбы конкурировать с генномодифицированной рыбой, при ее проникновении в природную среду и смешении с естественными видами.

Читайте также:  Полосатые умницы. Небольшой рассказ о чернополосых цихлазомах.

Иследования ученых

Внедрив гены различных, в том числе и чужеродных организмов в геном рыб, учеными были созданы виды, которые быстрее растут и более устойчивы к заболеваниям. Исследования шведских ученых показали, что, хотя некоторые улучшенные характеристики способны привести к повышению уровня производительности рыбоводства, в случае проникновений трансгенной рыбы в естественные сообщества, она окажет немалое негативное влияние на окружающую среду в отличии от обычной рыбой.

Помимо прочего ученые и политики предпринимают попытки справиться с проблемой генномодифицированной продукции, ведь она является очень серьезной для целого ряда 34целого ряда стран, входящих в ЕС.

Многие обеспокоенны тем, что выведенные виды, отличаются устойчивостью к действию различных токсичных загрязнителей их среды обитания. Они способны накапливать эти токсины в своем организме, и в конечном итоге стать источником их поступления в человеческий организм.

Так же, остается нерешенным вопрос, связанный с воздействием изрядно повышенного уровня гормонов роста в разных видах рыб на здоровье потребителей.

Примечательно, что используя радужную форель и трансгенного лосося, исследователями была смоделирована их «утечка» в природную среду из закрытого водоема. Было установлено, что в отсутствии достаточного количества корма, трансгенная рыба приспособлена выживать лучше обычной. Помимо этого она лучше буде переносить повышение температуры воды

Несмотря на то, что ни в одной стране не было получено разрешение на коммерческое разведение трансгенной рыбы, власти США и ЕС приняли к рассмотрению несколько заявок на проведение подобной деятельности.

Генномодифицированные и крашеные рыбки

Генномодифицированные и крашеные рыбки

Сообщение Roman » 29 ноя 2016, 20:46

Первые попытки искусственно окрасить живую рыбку производились еще в древнем Китае. Несмотря на обилие цветовых вариаций у золотых рыбок, их хозяева стремились обзавестись все более редкими и необычными экземплярами. Поэтому и предпринимались попытки окрасить живых рыбок тушью, точнее — нанести узор или даже нарисовать иероглифы на ней. К какой конкретно технологии при этом прибегали, сказать сейчас трудно — китайцы умели строго хранить свои секреты. Но известно, что на золотых рыбках иногда размещались не просто узоры, а целые послания. Такие рыбки могли служить знатным и дорогим подарком.
Искусственное окрашивание рыбок несколько позже стало популярным в Европе и даже в России. Например, в книге по ведению домашнего хозяйства, изданной в Петербурге в конце 19 века, приводится совет, как нанести рисунок на тело золотой рыбки при помощи трафарета и хлорной извести.

В наше время встретить искусственно окрашенных рыбок можно на любом Птичьем рынке и даже в зоомагазине. Окрашивают их для придания более привлекательного, бросающегося в глаза внешнего вида. Особа падки на таких обитателей новички и дети. А родители, зачастую не знакомые с аквариумистикой вовсе, охотно покупают такой товар для домашнего детского аквариума.

Особенно часто предлагаются вниманию покупателя стеклянные окуни с характерной флуорицирующей полосой на спине. Полоса эта может быть синей, зеленой, оранжевой, голубой, но обязательно очень яркой, как бы неестественно «приклеенной» к почти прозрачному телу рыбки. Окрашивают окуньков скорее всего при помощи инъекции, вводя в мышечные ткани специальный краситель.
Другая жертва — всем известная тернеция. Окраске подвергаются, как правило, альбиносные формы. Но тернеции не имеют природной прозрачности, они молочно-розовые, и поэтому инъекция делается не в мышечные ткани, а в кровеносную систему. Такая рыбка окрашивается целиком, а не отдельными фрагментами тела.
И, возможно, самая известная жертва такой индустрии — попугай Red Parrot. Яркие, как
новогодние елочные украшения, они сразу привлекают внимание потенциальных покупателей. Неестественность окраса вызывает тревогу только у относительно опытных аквариумистов. Тем, кто мало знаком с любительской аквариумистикой, таки рыбки кажутся просто миловидными экзотическими обитателями. А в реальности это рыбки, прошедшие не одну сложную операцию по вытравливанию естественной слизи, окунанию в красящий и закрепляющий раствор.

Генно-модифицированный лосось не опасен?

Mary Clare Jalonick & Matthew Perrone, Christian Science Monitor, 22/12/2012
Перевод: ИноСМИ.Ru

Специалисты федеральных санитарных надзорных органов утверждают, что генетически модифицированная красная рыба, которая растет в два раза быстрее той, что развивается естественным способом, вряд ли может оказывать пагубное влияние на окружающую среду. Этим самым они готовят почву для первичного разрешения к употреблению в пищу продуктов животного происхождения, созданных методами генной инженерии.

В минувшую пятницу Федеральное управление США по надзору за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств (FDA) опубликовало документ экологической экспертизы генетически модифицированного лосося, известного под наименованием AquaAdvantage, который растет в два раза быстрее, и который в самом управлении был предметом многолетних напряженных споров. Как следует из документа, рыба «не будет оказывать существенного влияния на качество среды проживания человека на территории Соединенных Штатов Америки». Специалисты Управления также заявляют, что генетически модифицированный лосось не окажет вредного воздействия на популяции дикого лосося, что, кстати, было главной причиной беспокойства активистов по защите окружающей среды.

Перед тем, как окончательно утвердить заключение об экспертизе, FDA в течение 60 дней будет готово рассмотреть обращения со стороны общественности.

Более двух лет тому назад FDA заявило, что, по всей вероятности, генетически модифицированная красная рыба не представляет опасности для употребления в пищу, однако с тех пор никаких публичных заявлений по этому вопросу не делало. Руководство компании Aquabounty, расположенной в городе Мейнард (Maynard), штат Массачусетс, которая занимается разведением генетически модифицированного лосося, высказывало предположения о том, что власти затягивают решение по их заявлению под давлением организаций, выступающих против использования генетически модифицированных животных в производстве пищевых продуктов.

По мнению специалистов, публикация отчета об экологической экспертизе является последним этапом перед утверждением разрешения.

В своем выступлении представитель AquaBounty заявил: «Мы воодушевлены публикацией экологической экспертизы и надеемся, что власти продолжат процесс создания нормативных документов на научной основе».

Если, как ожидается, специалисты FDA дадут свое разрешение на употребление генетически модифицированного лосося, это станет первым в мире случаем выдачи официального разрешения на употребление в пищу животного, созданного с применением биотехнологий.

Критики называют генетически модифицированного лосося «франкенрыбой» («frankenfish»). Они обеспокоены тем, что он может вызывать у людей аллергические реакции, а в последствии, если этот лосось попадет в море и начнет скрещиваться с «натуральными особями», это может, в конечном счете, привести к массовой гибели популяции дикого лосося. По мнению других, разведение животных с применением биотехнологий является проблемой этического характера.

Как утверждают специалисты AquaBounty, этот генетически модифицированный лосось абсолютно безопасен, и в целях предотвращения экологических проблем ими были предприняты некоторые меры предосторожности. Они будут разводить только самок лосося, причем все они будут неспособными к воспроизведению потомства, хотя у очень небольшого процента рыб репродуктивная способность все-таки сохранится. По заявлению представителей AquaBounty, вероятность того, что лосось сможет уплыть и попасть в открытое море, невелика. В своем докладе, опубликованном в 2010 году, FDA подтвердило эти заявления.

Компания Aquabounty с момента своего основания в 1991 году потратила свыше 67 миллионов долларов на выведение быстрорастущего лосося. Как следует из финансового отчета компании за первое полугодие, у компании в виде наличности и активов осталось лишь менее 1,5 миллионов долларов. Никаких других видов продукции компания не разрабатывает.

Генетически модифицированные животные, или ГМ-животные, не являются клонами, которые FDA уже объявило безопасными для употребления в пищу. Клоны – это копии животных. Что же касается ГМ-животных, то для получения желаемых качеств, их ДНК изменяют.

При разведении лосося AquaAdvantage был применен гормон роста, взятый у тихоокеанского вида лосося – чавычи, что позволяет рыбе производить этот гормон в течение всего года. Биотехнологии смогли сохранить активность этого гормона, добавив еще один ген от похожей на угря рыбы, которая называется бельдюга американская. Этот дополнительный ген позволяет «включать» или активизировать гормон роста. Обычный атлантический лосось производит гормон роста не весь год, а только в течение нескольких месяцев.

Пока еще не ясно, захотят ли люди есть такого лосося, если его разрешат к употреблению в пищу. Биотехнологии уже широко применяются в выведении новых сортов злаковых культур, однако до сих пор власти не давали разрешения на использование в пищу продуктов, которые можно получать из ГМ-животных. Несмотря на огромные преимущества (и, конечно же, прибыли), у многих возникают сомнения (и приступы тошноты), когда речь заходит о вмешательстве в генетический код других живых существ.

Если продажа ГМ-лосося все-таки будет разрешена, потребители могут даже и не узнать, что они едят именно его. Согласно государственным нормативам, маркировка ГМ-лосося не будет обязательной, если FDA выдаст заключение о том, что по биологическому составу ГМ-лосось не отличается от обычного. Как утверждает компания-производитель AquaBounty, генетически модифицированный лосось обладает таким же вкусом, консистенцией, цветом и запахом, как и обычный натуральный лосось. И, похоже, FDA возражать этому не собирается.

По словам Веноны Хотер (Wenonah Hauter), руководителя группы по защите окружающей среды Food and Water Watch, вышеупомянутые неясности с маркировкой не только является нарушением права потребителей знать, что они едят, но и «просто отрицательно скажется на торговле, поскольку многие откажутся покупать лосось вообще из-за боязни приобрести генетически модифицированную рыбу».

Хотер призывает членов Конгресса заблокировать решение вопроса о предстоящем и неминуемом разрешении на продажу ГМ-лосося. Члены Конгресса, не одобряющие разрешение на продажу генетически модифицированной рыбы, пока действуют под руководством представителей Аляски, которые считают, что ГМ-лосось представляет угрозу всему промыслу дикого лосося в этом штате.

В минувшую пятницу сенатор Лиза Мерковски (Lisa Murkowski), представляющая партию республиканцев штата Аляска, заявила о своем намерении убедить коллег по сенату в необходимости остановить процедуру выдачи разрешения на продажу генетически модифицированного лосося.

Говоря о предварительном разрешении, она заявила: «Особенно тревожит то, что FDA игнорирует мнение оппозиционных групп, представляющих рыбную промышленность в целом и компании, занятые промыслом лосося, а также не обращает внимания на протесты более 300 организаций потребителей и представителей органов здравоохранения».

Кому удобны ГМО?

После появления шокирующей новости о создании трансгенных детей в Китае мир вновь заговорил о проблемах ГМО. Где ещё применяется генная инженерия и какие страны выступают против её использования? Узнаем из книги Жореса Медведева

Мы возвращаемся к обсуждению основных мыслей главы «Генетически модифицированные продукты» из неопубликованной книги «Проблемы питания и долголетия» ушедшего из жизни в конце 2018 года известного учёного-биолога, признанного специалиста по питанию Жореса Медведева.

Трансгенные животные: крупные проекты

«Создание трансгенных животных стало с конца 1990-х годов обширной областью генетики, технология которой отрабатывается на лабораторных животных и переносится на сельскохозяйственных», – пишет Медведев.

Что это за эксперименты? По большей части они проводятся в медицинских целях.

Сегодня учёные в США, России, Белоруссии и других странах заняты созданием источников человеческого лактоферрина, содержащегося в женском молоке. Это белковый антибиотик, защищающий грудничков от кишечных инфекций. Уже созданы трансгенные козы и овцы, а в США даже получены куриные яйца с этим веществом. Но насколько этично, безопасно и экономически оправданно использовать для его получения животных? Вероятно, проще и безопаснее окажутся другие способы производства или поддержка грудного вскармливания и лечение заболеваний, при котором оно невозможно. В обществе продолжаются дискуссии на этот счёт.

Читайте также:  Ихтиофтириоз - симптомы и лечение

Фото: www.globallookpress.com

В 2006 году были созданы клонированные свиньи с генами червей, обогащающих их жир омега-3 жирными кислотами. Но это направление не получило широкого развития, проект оказался невостребованным. Ведь, несмотря на широкую кампанию о пользе омега-3 для человека и необходимости увеличения количества пищи с таким компонентом, проблема, как оказалось, надумана. Медведев указывает, что в питании людей этой кислоты достаточно.

Не забыли генные инженеры и об аквакультуре.

Широко обсуждались в общей прессе успешные попытки ускорения роста ценных пород рыб путём введения в геномы рыб генов гормонов роста от других видов рыб,

Действительно, Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (FDA) в 2017 году впервые в истории разрешило употреблять в пищу генетически модифицированное животное. Им оказался лосось AquAdvantage с гормоном роста от канадской компании AquaBounty.

Попытки по созданию трансгенных рыб предпринимаются в Китае и других странах. Однако признаётся, что случайное проникновение таких существ в моря и океаны «может оказать катастрофическое воздействие на природные популяции этого ценнейшего рыбного ресурса. Отношение к генетическим модификациям животных является очень осторожным и существующие опасения достаточно оправданы», – пишет Медведев.

В частности, критики канадского проекта отмечают, что проведённых исследований пока недостаточно, чтобы доказать полную безопасность новоявленного лосося. В случае попадания в открытые водоёмы гигантская рыба начнёт конкурировать за среду обитания с обычной, и результат будет, скорее всего, не в пользу последней. В конечном итоге трансгенный лосось вытеснит натурального собрата.

Очереди из зарубежных импортёров за такой рыбой пока тоже нет, так как, по данным регулярных опросов общественного мнения, в развитых странах потребители настроены категорически против использования в пищу трансгенных животных.

Почему генетически модифицированные продукты не нужны Европе?

Говоря о перспективах массового выращивания трансгенных растений, Медведев приводит данные о площадях, занятых под сельскохозяйственные ГМ-культуры в мире за 2014 год. Представляем эти цифры с учётом небольших изменений за последние два года.

По информации Международной службы оценки применения агробиотехнологий (ISAAA), генетически модифицированными культурами в 2014 году было занято 189,8 миллиона гектаров. 40% производства приходилось на США, 26% – на Бразилию, 12% – на Аргентину, по 7 и 6 процентов – на Канаду и Индию соответственно.

В данных за любой период с момента появления ГМО видно, что почти неизменным остаётся соотношение объёмов выращивания ГМ-растений в странах большой биотехнологической пятёрки и остальных. 19 государств, высевающих трансгенные культуры, кроме США, Бразилии, Аргентины, Канады и Индии, производят лишь 10% их общемирового урожая. И это в основном хлопчатник и табак, а не продовольственные культуры.

Генетически модифицированные сельскохозяйственные растения, по сути, всё ещё остаются запрещёнными в Европе, так как там к выращиванию допущена всего лишь одна линия кукурузы.

Фото: www.globallookpress.com

Трансгенную американскую кукурузу на корм для свиней разрешено высевать в Испании, Польше и Чехии.

Однако реализация этого решения задерживается, так как фермерские организации в этих странах требуют создания карантинных зон радиусом до 15 км вокруг полей с трансгенной кукурузой, чтобы предотвратить возможность переопыления местных сортов,

Франция, Италия, Венгрия, Германия и другие страны Европейского союза законодательно запретили посевы трансгенной кукурузы, объявив её культивацию угрозой для природных биоценозов. В России с 2016 года запрещено выращивание любых ГМ-растений для коммерческих целей. Можно лишь проводить научные эксперименты на испытательных полях.

По мнению Медведева, общеевропейское сопротивление внедрению генетически модифицированных культур и потреблению ГМО-продуктов определяется иной, чем в США, структурой земледелия и животноводства и другими историческими традициями кулинарии.

В США ещё до появления генетически модифицированной кукурузы и других культур фермеры, как правило, и так покупали семенной материал каждый год. Они не сохраняли свои зёрна для посева. Какие семена лучше выбрать в следующем году, за них, по сути, решали сельскохозяйственные концерны. Неудивительно, что на американских полях можно встретить лишь ограниченный набор не только сортов кукурузы, но и пшеницы, картофеля и томатов.

Медведев в своей последней прижизненной статье приводит интересное замечание:

В период после 1950 года в США и Канаде происходил процесс «стандартизации» пищи и «гомогенизации» вкусов. По всему континенту разорялись и исчезали национальные рестораны, испанские, итальянские, французские, японские и другие, которые вытеснялись более дешёвыми ресторанами быстрой еды. . Развивалось пакетирование готовой еды и сэндвичей, удобных для автомобилистов.

В Старом Свете ситуация совсем другая. Европейцы живут в разных национальных государствах с древней историей, где традиции сохранялись столетиями. Есть и огромное разнообразие местных сортов культурных растений, созданных селекционерами и отобранных в результате многовековой практики.

Почти все страны континентальной Европы производят и продают свою сельскохозяйственную продукцию за рубеж и могут неплохо обходиться без транснациональных семеноводческих концернов. Правда, сейчас Европа несколько зависима от импорта кормов для скота из Бразилии и других американских стран. Но решение этой проблемы – дело ближайших лет, так как давление потребителей, желающих покупать по-настоящему местное, традиционное и, с их точки зрения, более безопасное продовольствие, растёт.

И это неудивительно, ведь «европейская кулинария, французская, итальянская, испанская, греческая, славянская и другие тесно связаны с местными сортами растений, породами животных и рыбными ресурсами окружающих Европу морей», – напомил Медведев.

Кому удобны ГМО?

Учёный акцентирует внимание на том, что трансгенные культуры в целях удешевления их создания подгоняются под единый стандарт, они не совместимы с европейским разнообразием. При этом их рентабельность может обеспечить лишь крупный агробизнес, семейные же хозяйства, которые распространены не только в Европе, но и во всем мире, устроены совсем иначе. Им выращивание, например, ГМ-кукурузы или ГМ-хлопчатника невыгодно.

При этом, как отмечают международные общественные организации, у крестьян в развивающихся странах (таких как Индия) не остаётся выбора: монополии скупили почти всех мелких производителей семян ключевых культур. Некоторая статистика по снижению количества малых ферм после внедрения ГМ-культур была приведена ещё в 2009 году в докладе международной некоммерческой организации «Друзья Земли» и Центра продовольственной безопасности США «Кому выгодны ГМ-культуры? Кормим биотехнологических гигантов, а не бедных». Подобные выводы можно найти и в материалах ООН.

Например, в ЮАР с 2000 года количество фермеров, выращивающих хлопчатник, резко снизилось после внедрения ГМО. В частности, в регионе Квазулу-Натал, пример которого был широко разрекламирован как успешный с точки зрения производства ГМ-хлопчатника малыми фермерами, их количество снизилось с трёх тысяч человек в 2001-2002 годах до 353 в 2002-2003 годах.

В Европе, как и в России, фермеры пока не зависят так сильно от биотехнологических монополий и ещё могут выбирать, какие семена им сеять.

Именно поэтому, по мысли Медведева, трансгенные культуры или продукты пока не имеют у нас каких-либо коммерческих преимуществ.

Основной вывод, который делает известный специалист, звучит так:

“Генная революция” пока происходит в наиболее богатых и с избытком обеспеченных продовольствием странах. Она подгоняется не нуждой и голодом, а стремлением к получению эксклюзивных прав и коммерческой прибыли.

Придётся ждать ещё много лет, прежде чем плоды новых открытий в генетической инженерии и биотехнологические проекты будут служить на благо общества, вместо того чтобы подминать под себя местные экономики и быть источником разного рода рисков.

Генетически модифицированный лосось в Канаде

Базирующаяся в штате Массачусетс компания AquaBounty Technologies объявила, что продала первые 10000 фунтов (4535 кг) генетически модифицированного лосося своим клиентам в Канаде. Цена рыбы составила 5,30 доллара за фунт (0,45 кг).

© Paul Darrow/NYT/Redux/eyevine

Генетически модифицированные лососи были выращены AquaBounty Technologies в рыбоводном хозяйстве на маленьком острове у берегов Панамы. В ближайшем будущем компания планирует расширить производство и создать рыбозавод на острове Принца Эдуарда в Канаде, где уже получено разрешение местных властей на строительство. Также компания приобрела рыбозавод в Олбани (штат Индиана) и ведет переговоры с регулирующими органами США.

Этому событию предшествовала длинная, упорная борьба за признание генномодифицированного лосося регулирующими органами. «Кто-то должен быть первым, и я рад, что это были они, а не я, – признается генетик из Университета Вандербильта в Нэшвилле, который стал соучредителем стартап-компании AgGenetics, работающей с коровами. – Если бы они потерпели неудачу, это могло бы убить инженерную животноводческую отрасль на протяжении целого поколения».

Ученые впервые продемонстрировали генетически модифицированного лосося еще в 1989 годы. В 1990-е для совершенствования этой рыбы и ее коммерческого производства была создана AquaBounty Technologies. Тогда эта компания потратила 60 млн. долларов на внедрение в геном атлантического лосося (Salmo salar) гена чавычи (Oncorhynchus tshawytscha), ответственный за гормон роста, и генетических регуляторных элементов американской бельдюги (Zoarces americanus). Целью было добиться более быстрого роста рыбы. Модифицированные лососи достигают товарного размера примерно за 16 – 18 месяцев (обычный атлантический лосось – за три года). Полученная разновидность получила название AquAdvantage salmon. Модифицированные лососи триплоидные (их клетки содержат утроенный набор хромосом). Для коммерческого производства выращивают только самок, которые из-за индуцированной триплоидии почти все стерильные (98,9 %), что уменьшает риск скрещивания их с дикими лососями, если вдруг AquAdvantage salmon попадет в дикую природу.

Но фирме пришлось ждать четверть века пока Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США (FDA) рассматривала более 50 исследований, демонстрирующих, что такой лосось не несет никаких угроз. В сентябре 2010 года консультативная группа FDA указала, что рыба «с очень малой вероятностью может оказать какие-либо значительные воздействия на окружающую среду» и что в качестве пищи она «столь же безопасна, как и обычный атлантический лосось». Тем не менее, в октябре того же года группа законодателей обратилась в FDA с требованием отклонить заявку. Дальнейшие обсуждения и повторные экспертизы растянулись еще на десять лет. 19 ноября 2015 года FDA наконец одобрило рыбу. За время пока тянулось рассмотрение, AquaBounty Technologies успела вырастить десять поколений своих лососей.

Министерство окружающей среды Канады еще в 2013 году одобрило икру модифицированных лососей для продажи на территории страны. В мае 2016 года канадское агентство по надзору за пищевыми продуктами (CFIA) разрешило продавать и самих рыб.

А вот в США продажа лососей так пока не начата, поскольку закон, определяющий бюджет США на 2017 год, включает пункт с требованием, чтобы FDA запретило продажу генноинженерных лососей, пока не будет разработана программа информирования потребителей об особенностях товара.

Часть американских политиков к лососям от AquaBounty Technologies относится и вовсе неодобрительно. Сенатор-республиканец от штата Аляска Лиза Мурковски назвала такого лосося «поддельной рыбой». Как в США, так и в Канаде ряд активистов требовали пересмотреть решения регулирующих органов и даже подали судебные иски. Одна из таких общественных групп Центр безопасности пищевых продуктов (Center for Food Safety) в Вашингтоне утверждает, что FDA не имеет юридических полномочий для контроля над генетически модифицированными животными и что FDA приняла свое решение без полного учета потенциальных экологических рисков. Ряд торговых сетей США (Whole Foods, Trader Joe’s, Aldi) заявляют, что в их магазинах модифицированный лосось не появится.

Читайте также:  Как запустить аквариум?

Генеральный директор компании Рон Стотиш (Ron Stotish) говорит, что генноинженерные лососи выращиваются в закрытых емкостях, не имеющих связи с океаном. Это защищает лососей от многих патогенов и паразитов, с которыми сталкиваются их сородичи в природной среде. Также Стотиш отмечает, что генетически модифицированные рыбы экономически перспективны не только из-за своего быстрого роста, но и из-за того, что их можно выращивать вблизи больших городов, а не привозить издалека (сейчас большинство лососей, продаваемых в магазинах США, завозится из Норвегии или Чили).

Генетически модифицированные помидоры придают рыбе футуристический оттенок

В дикой природе рыба, как лосось или форель, едят ракообразных и насекомых с натуральными пигментами, которые придают их плоти розовый или красный оттенок. Однако рыба, выращенная в прудах или морских загонах, не получают такой естественной окраски. Их плоть часто бледно-розовая или даже серая, не настолько аппетитная для потребителей, привыкших к здоровому розовому цвету. Рыбные фермеры обычно в корм для рыб добавляют красители, полученные из нефти, чтобы замаскировать этот недостаток. Но исследователи считают, что они нашли лучший способ придать эти цвета. Вместо того чтобы делать красители из нефтепродуктов, они выращивают красители в генетически модифицированных томатах.

Марилиз Ногейра, аспирантка колледжа Ройял-Холлоуэй Лондонского университета, которая руководила проектом, говорит, что целью было найти альтернативный способ производства кетокаротеноидов, класс красочных соединений, используемых для окраски рыбы, таким образом, чтобы не полагаться на экологически вредные нефтепродукты.

Люди на протяжении веков совершенствовали продукты, произведенные фермерскими животными часто таким же обманными способами. Масло, например, регулярно улучшалось с помощью аннато, желтого красителя, полученного из семян аннатовой биксы (лат. Bixa orellana). В то время как неокрашенное масло колебалось в цвете, становясь более или менее желтым в зависимости от времени года и диеты коровы давшего его. Экстракт аннато позволил фермерам установить цвет «хорошего» масла. Цвет также добавляли в сыры и мясо, такое как колбасы.

К 1900-м годам органические красители, изготовленные из съедобных веществ, таких как аннато, шпинат и шафран, были в значительной степени заменены синтетическими красителями, которые дешевле производить и они более стабильны по качеству.

Однако в последние несколько лет общество отходит от синтетических красителей к растительным, говорит пищевой историк Ай Хисано из Киотского университета в Японии. Хисано видит, что краситель, полученный из томатов, подходит к этому сдвигу, хотя и очень современному.

Независимо от того, являются ли генетически модифицированные помидоры частью длинной линии сельскохозяйственного обмана, для работы требуются некоторые умные манипуляции с генами томатов для получения необходимых красителей.

Помидоры производят похожие красители, называемые каротиноидами, которые придают им свой красный цвет. Но томаты не производят эти соединения в достаточно высоких концентрациях, чтобы сделать их жизнеспособным красителем для рыбного корма.

Таким образом, используя множество томатов под названием Moneymaker, которые были генетически модифицированы путем добавления бактериальной ДНК, связанной с производством кетокаротеноидов, исследователи разработали помидоры, чтобы получить эти соединения разной расцветки. Но редактирование генов само по себе было недостаточным для получения необходимого высокоурожайного томата.

Для получения желаемых результатов потребовался старомодный метод редактирования генов, известный как «садоводство». Исследователи скрещивали свои модифицированные помидоры с сортом, который содержит экстра большое количество бета-каротина, каротиноид, которые натуральным образом встречается в томатах. (Этот второй сорт сам по себе являлся результатом скрещивания двух томатов: одомашненного садового томата и дикого галапагосского томата.) Комбинация двух линий томата дала помидор, который давал высокие уровни кетокаротеноидов.

Исследователи выращивали модифицированные помидоры в закрытой теплице в Великобритании. Затем помидоры лиофилизировали и отправили в Германию, где они были измельчены и добавлены в корм для форели, выращиваемой на ферме. Ученые обнаружили, что рыба поглотила примерно в два раза больше кетокаротеноидов из томатного корма, чем эквивалентное количество нефтехимического красителя.

Ногейра говорит, что она была удивлена ​​тем, насколько эффективно их обработанные красители были приняты рыбой.

Пока не известно, почему помидоры являются таким эффективным способом окраски рыбы, говорит Пол Фрейзер, биохимик колледжа Ройял-Холлоуэй Лондонского университета и руководитель Ногейры. Но такое совершенствование снижает стоимость выращиваемой рыбы и «делает весь процесс намного проще и более надежным», говорит он.

Пока роль Фрейзера и Ногейры в этом исследовании заканчивается. Основываясь на базовой концепции, Фрейзер говорит, что теперь другим промышленным организациям и научно-исследовательским институтам нужно это продвинуть дальше.

Будущее рыбоводства все еще в движении. Возможно, что фермерская рыба, получаемая свой восхитительный цвет от употребления генетически модифицированных томатов, усиленных генами бактерий, является чем антиутопическим, но время покажет.

Эра генетически модифицированных животных

Рыба, комары, коровы… На животных уже проводится множество генетических испытаний для повышения эффективности скотоводства и создания новых медикаментов.

Генетически модифицированные растения сегодня выращивают на 175 миллионах гектаров по всему миру (13% всех возделываемых площадей). Появляются они и в Европе: с апреля 2015 года в ЕС разрешил ввоз и продажу 17 типов ГМО.

Скоро наступит черед животных? Хотя опыты в области животной генной инженерии проводятся с 1980-х годов, пока что все еще находится на стадии исследований. Как бы то ни было, сейчас появляется все больше примеров конкретного применения полученных знаний. Рушатся последние технологические барьеры, которые не давали человеку испробовать любые возможные сочетания генов.

Бельгийская модифицированная порода коров

Процесс сродни селекции

Человек меняет гены животных на протяжение столетий. «Мы всего лишь называли эту практику селекцией», — объясняет генетик Марк Вестхузин. Если несколько поколений скрещивать одну породу собак с другой, в результате получится генетический коктейль, который природа вряд ли бы смешала сама — это болонка.

Новые генетические инструменты позволяют сделать изменения точнее и быстрее. «Мы меняем черты более точечным образом: мы можем точно сказать, что создаем», — объясняет Элисон Ван Эрнам, специалист по геному и биотехнологиям из Калифорнийского университета.

Первым животным, чей геном подвергся изменениям в лабораторных условиях, стала мышь. В 1982 году ученым удалось создать мышь, организм которой выделял значительное количество гормонов роста. И та достигла размеров небольшой крысы.

Лечение трансгенным молоком

Животное выросло вдвое больше нормальных размеров? Этой научной находке есть чем заинтересовать сельское хозяйство. В два раза больший лосось уже был выведен (коммерческое название AquAdvantage) и может стать первой генетически модифицированной рыбой, которую будут продавать для употребления в пищу. Компания ждет лишь отмашки американских властей.

Кроме того, животные могут получить иммунитет от эпидемий. Так, например, британские генетики вывели курицу, которой не страшен птичий грипп. В Бразилии генетически модифицированных комаров используют для борьбы с лихорадкой денге.

Что еще интереснее, молоко трансгенных животных таит в себе безграничные возможности. Коров уже меняли для получения материнского и гипоаллергенного молока (для тех, у кого имеется непереносимость лактозы). В будущем же можно будет получить молоко с человеческими антителами для борьбы с меланомой.

Американская компания GTC Biotherapeutics вывела коз, чье молоко содержит антитромботические вещества: получивший название ATryn предотвращает возникновение кровяных сгустков.

Вариантов скрещивания генов существует множество, и некоторые из них весьма необычны: после испытания на козах бактерии изменили для выработки паутины. Этот материал (считается самым прочным в мире) позволил бы создать сверхэффективные пуленепробиваемые жилеты и медицинские ткани.

Рыбам-зебрам же досталась ДНК светящейся медузы. Цель эксперимента: заставить их светиться в присутствии определенных токсинов для выявления загрязнения воды.

Как бы то ни было, GloFish снискали больше успеха в аквариумах американцев, став первым генетически модифицированным домашним животным.

Генетические «скальпели»

Ученые продвигаются все дальше и дальше в расшифровке генома. Речь идет о понимании того, как тот или иной ген определяет характеристики вида. Прогресс в генетике ускорился еще больше с обнаружением новых эффективных инструментов, в первую очередь Cas9.

Техника Cas9 была «случайно» открыта учеными Эмманюэль Шарпантье и Дженнифер Дудной в ходе опытов на вирусах. Если не вдаваться в подробности, она позволяет найти определенный участок ДНК и вырезать его. При добавлении другого материала она также дает возможность заменить его иным участком ДНК.

По словам Дженнифер Дудны, все это стало большим шагом вперед:

«Если в прошлом технологии были подобны кузнечному молоту, сейчас мы работаем с геномом молекулярными скальпелями».

Возрождение мамонтов и динозавров

Имея на руках подобные технологии, некоторые ученые собираются возродить исчезнувшие виды или даже создать новые.

В теории ученые уже понимают, как можно было бы вернуть к жизни исчезнувшего 10 тысяч лет назад шерстистого мамонта: благодаря найденным во льдах тканям и кусочкам зубов им удалось практически полностью воссоздать его геном. Остается лишь изменить гены слона или вживить его ДНК в яйцеклетку слонихи, чтобы на свет появился маленький мамонт.

А что насчет динозавров? Раз курица — потомок некоторых из них, всего лишь достаточно обратить процесс вспять… Ученые уже проделали это и смогли реактивировать древние «динозаврьи» гены курицы.

Голые модифицированные куры

Из-под генетического скальпеля на свет могли бы выйти мифические или даже абсолютно фантастические существа. Американский палеонтолог Джек Хорнер говорил о возможности создать единорога.

Как бы то ни было, вывести животных необычных размеров (утку размером с лошадь или лошадь размером с утку) представляется нетривиальной задачей: рост определяется сотнями генов. То же самое касается и крылатых свиней. Ученые не видели позвоночных с шестью конечностями, и понятия не имеют, на что был бы похож их генетический код.

Как далеко можно зайти?

Но куда могут привести подобные манипуляции с геномом? Научная фантастика на свой манер уже не раз предупреждала человечество об опасностях таких экспериментов. Вспомните хотя бы эту цитату из «Парка Юрского периода»:

«Наши ученые так сосредоточились на том, что они могли сделать, что даже не задумались, было ли у них на то право».

Если отойти в сторону от причудливых генетических созданий, трансгенные изменения животных для повышения качества и производительности могли бы обеспечить продовольственную безопасность по всему миру. Но какими были бы долгосрочные последствия? Экологические и санитарные риски? Лосось AquAdvantage еще даже не появился на наших тарелках, но уже вызывает опасения насчет «генетического загрязнения».

Хотя пока что никто не в силах ответить на эти вопросы, нам давно пора очертить этические пределы: как стало известно, китайские ученые начали менять человеческий геном.

Ссылка на основную публикацию