Редактирование генов не миф. Ученый о ГМО, мутации и клонировании людей

Кандидат биологических наук, старший преподаватель кафедры виноградарства КубГАУ Александр Милованов - победитель второго краснодарского Science Slam. Здесь можно было услышать выступление ученого, в котором он говорил о генах, маркерной селекции винограда и других интересных вещах. Корреспондент «АиФ-Юг» пришел в лабораторию к Александру, чтобы узнать, как генная инженерия помогает сельскому хозяйству и не только.

Виноград: клоны и мутация

«Виноград - основная культура моих исследований, - рассказывает Александр. - Я защищал диссертацию по изучению генетических ресурсов и отбору перспективных клонов сортов винограда с использованием молекулярно-генетических маркеров. Но начал эту работу мой учитель Леонид Трошин. В крае много виноградников. Но растения стареют, погибают, их нужно постоянно обновлять. А обновляют, в свою очередь, саженцами, то есть клонами сортов. И если агрономы обнаруживают высокопродуктивный клон, то обращаются к нам с просьбой изучить. Вот мы и исследуем что это - генетические особенности или просто совпадение благоприятных условий: внесли удобрения, хорошо светило солнце, прошел сильный дождь».

Раньше, чтобы проверить это, необходимо было дождаться, пока кусты винограда начнут плодоносить. Сейчас достаточно получить первый лист на черенке и провести его молекулярно-генетический скрининг, чтобы понять: отличается он генетически от других клонов или нет. Но, к сожалению, единственного гена, отвечающего за урожайность, у винограда нет.

«Высокая урожайность - это полигенный признак, т.е. он контролируется многими генами и, к тому же, во многом зависит от внешних факторов, - объясняет Александр Милованов. - Поэтому мы используем генетические маркеры. Бывает, что маркеры показывают различия между двумя кустами с одного поля. Иногда даже два побега с одного черенка отличаются и это называется почковыми мутациями. Это как если изучить ДНК из руки и ноги одного человека, и они будут отличаться».

По словам Александра, маркерная селекция не заменяет, а дополняет классическую - не надо тратить много времени, труда, занимать большие площади, чтобы узнать, каким будут сеянцы винограда, ведь на их взращивание уходят годы и огромное количество труда.

«По сути мы не создаем эти клоны, а только выбираем из уже имеющихся, - объясняет биолог. - Виноград постоянно мутирует - еще древнеримский естествоиспытатель Колумелла 2000 лет назад писал, что уже тогда искали и отбирали отличающиеся по каким-то признакам клоны».

Также, кроме основной работы с виноградом, Александр Милованов помогает коллегам с кафедры селекции и семеноводства с генотипированием морозоустойчивых сортов ячменя, а кафедре биотехнологии, биохимии и биофизики -  с изучением азотфиксирующих бактерий.

Как и генная модификация - ГМО-продукты безвредны, сколько их ни ешь, в скорпиона не превратишься, бактерией не станешь.

«Российской науке нужен пиар». Молодой ученый о Маске и новых Циолковских Подробнее

Кукуруза с запахом скорпиона

О достижениях генной инженерии в сельском хозяйстве говорят давно, постоянно появляются новости, что вырастили яблоки со вкусом клубники, квадратные арбузы или светящиеся огурцы. Почему же таких чудес не видно на прилавках?

«Насколько я помню, квадратные арбузы выращивают просто - на плоды надевают коробки, и они формируются квадратными, - смеется Александр. - А вообще предложение, как известно, рождает спрос».

Генномодифицированными организмами (ГМО) часто пугают, мол, потом эти гены каким-то образом «встроятся» в человека, но такого, насколько я знаю, еще не было. Доходит до того, что даже на пачках поваренной соли пишут «Без ГМО». Но ведь даже школьного курса биологии хватает, чтобы понять - это откровенная глупость.

«Сами подумайте, даже если ген при помощи плазмиды ввели в растение, то ген встраивается в ДНК растения, но оттуда уже не может встроиться в геном человека. Если бы было так, то с пищей мы бы получали в свой геном огромное количество ДНК, - продолжает ученый. - Соответственно, на геном человека никак повлиять не может».

Не так давно много разговоров было о кукурузе, в которую производитель ввел ген скорпиона, чтобы отпугивать насекомых-вредителей. Но это напугало еще и людей.

«Это подсознательный страх - кто-то боится тараканов, кто-то мышей, кто-то - скорпионов, - продолжает Александр. - Ген отвечает за конкретный белок, синтезирующий, например, запах скорпиона, который люди даже не замечают, а другие насекомые боятся. И он не начнет, ни с того, ни с сего, синтезировать яд».

По словам Александра Милованова, кроме генной модификации, когда целый ген вводится при помощи плазмиды, существует еще и технология редактирования генома CRISPR/Cas9. Она позволяет вырезать, вставлять, заменять нуклеотидные участки в ДНК. С помощью технологии можно редактировать и геном человека. Например, хотят родители сына - голубоглазого блондина - пожалуйста.

В научном сообществе спорят, считать ли это генной модификацией или нет, хотя на взгляд непрофессионала особой разницы нет - в итоге ДНК все равно меняется.

«Я полагаю, что это абсолютно безопасная технология, - уверен Александр Милованов. - Впрочем, как и генная модификация - ГМО-продукты безвредны, сколько их ни ешь, в скорпиона не превратишься, бактерией не станешь».

Время изобретать. Кто сегодня создает дороги в нанобудущее? Подробнее

Трое родителей - фантастика?

Все-таки в генной инженерии с растениями намного меньше шансов столкнуться с этической проблемой, чем в работе с животными и, тем более, людьми. О том, насколько нравственно клонировать человека, говорят давно - эта тема стала постоянной в современной фантастике.

«Надо знать, для чего клонировать человека, - говорит ученый. - Если просто так, чтобы посмотреть, наверное, не стоит этого делать. Но, мне кажется, в ближайшем будущем это все-таки произойдет, но пока что слишком сложно сказать, кто решится на такой ответственный шаг».

Клонирование человека - это не самая насущная проблема, ведь генная инженерия помогает решить самые острые для всей Земли вопросы.

«Основные задачи - излечение от рака, СПИДа, избавление от генетических болезней, - рассказывает Александр Милованов. - И здесь генная инженерия уже работает, например, у женщины есть редкое наследственное заболевание, связанное с мутациями генов, которые контролируют работу митохондрий - а ведь все наши митохондрии мы наследуем от матери. Но вместе с ее мужем они очень хотят завести ребенка. Раньше в 100% случаев малыш бы родился больным. А сейчас ученые способны пересадить митохондрию здоровой женщины - и рождается здоровый ребенок. Выходит, что от троих родителей. И сейчас, например, с той же технологией редактирования генома, все становится еще проще - можно «переписать» мутацию и сделать какой-либо ген нормальным. Конечно, и здесь есть этические вопросы, но, если современные технологии помогут избавиться от болезни, заранее узнать, каковы шансы родиться больному ребенку и, в случае чего, подкорректировать, я только за их использование. Главное, чтобы люди были счастливы».

Другой острый вопрос, который помогает решить генная инженерия вообще и Александр Милованов, в частности, - как накормить растущее население Земли.

«Конечно, генная инженерия помогла поднять урожайность в разы. Но это заслуга не только «инженеров-генетиков», ведь работает на повышение урожайности и использование удобрений, пестицидов и многих других современных технологий. А задача нашей кафедры, как вы понимаете, не только накормить, но и напоить людей, - улыбается Александр. - Мы же все-таки виноградом занимаемся».

Важнейший вопрос сегодня для ученых - как накормить растущее по численности человечество.

Овощи и фрукты защитят от рака? Онколог о новых исследованиях ученых Подробнее