ДНК. История генетической революции

Для иллюстрации яркого примера, раскрывающего возможности направленной молекулярной эволюции, достаточно заглянуть в прачечную. Вообразите себе, какая катастрофа разразится, если единственная цветная вещь попадет в кипу белого белья. Краска с нашей, например, красной футболки обязательно окрасит общую кучу – и все белые простыни в доме станут розоватыми, о чем вы узнаете постфактум. Оказывается, фермент пероксидаза, который естественным образом синтезируют некоторые несъедобные грибы (точнее, грибы-навозники), эффективно обесцвечивает текстильные красители. Правда, есть проблема: этот фермент не действует в горячем мыльном растворе, которым наполнена стиральная машина. Тем не менее при помощи направленной молекулярной эволюции удалось оптимизировать свойства фермента и добиться, чтобы он функционировал в любой среде. Например, один специально «доработанный» фермент выдерживает температуру в 174 раз выше, чем естественный фермент гриба-навозника. Такая полезная «эволюция» совершается достаточно быстро в сравнении с естественным отбором, который длится целую вечность. Для сравнения – направленная молекулярная эволюция in vitro позволяет решить задачу в течение считаных часов или дней.

Инженеры-генетики давно обнаружили, что подобные технологии могут быть полезны также в сельском хозяйстве. Всем, кто сегодня занимается биотехнологиями, отлично известно, какие жаркие споры бушуют по поводу генно-модифицированных растений (ГМО). Поэтому интересным является более раннее, чем в растениеводстве, использование биотехнологии в животноводстве с целью повышения надоев. В свое время информация об этом технологическом решении также вызвала неадекватную реакцию в обществе.

Бычий гормон роста во многом похож на человеческий, но обладает полезным животноводческим эффектом: увеличивает надои у коров. Сельскохозяйственная химическая компания Monsanto из Сент-Луиса клонировала ген бычьего гормона роста и синтезировала рекомбинантный вариант (rbGH). У коров этот гормон образуется естественным путем, но после инъекций rbGH от Monsanto надои увеличивались примерно на 10 %. В 1993 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов одобрило использование rbGH, и к 1997 году примерно 20 % из 10 миллионам коров в США давали пищевые добавки с rbGH. Их молоко ничем не отличалось от молока обычных коров: в надоях коров, получавших и не получавших rbGH, содержалось незначительное количество бычьего гормона роста. На самом деле основной аргумент против маркирования молока как «без bGH» и «с bGH» заключался в том, что первое молоко совершенно неотличимо от второго, поэтому невозможно определить, являлась ли такая реклама злоупотреблением власти. Поскольку rbGH позволяет фермерам достигнуть высоких производственных показателей при меньшем поголовье коров, применение этого гормона даже благоприятно для окружающей среды, поскольку позволяет сократить численность молочных стад. Проблема в том, что в организме скота образуется метан, который вносит ощутимый негативный вклад в общий парниковый эффект. Поэтому в долгосрочной перспективе планируется сокращение численности стад, что должно благотворно сказаться на климате и привести к ослаблению глобального потепления. Метан в двадцать пять раз лучше, чем углекислый газ, сохраняет тепло, а пасущаяся корова в среднем производит шестьсот литров метана в день – им можно надуть сорок больших праздничных шариков.

Джереми Рифкин, профессиональный скептик: дайте ему тему, и он на нее ополчится

На тот момент я удивился, что rbGH спровоцировал такой всплеск лоббирования против ДНК. Теперь, когда разгораются споры о ГМО-продуктах, я убедился, что профессиональные полемисты могут раздуть проблему из чего угодно. Джереми Рифкин, самый закоренелый противник биотехнологий, начал свою карьеру скептика еще в 1976 году – в двухсотлетнюю годовщину образования США. Он поднял протесты до невероятных высот, ополчившись против рекомбинантной ДНК. Когда в 1980-е годы ему указали, что rbGH вряд ли вызовет возмущение в обществе, он ответил: «Я подниму волну! Найду что-нибудь! Это первый биотехнологический продукт, и я буду против него бороться». Так он и сделал. «Он ненатурален» (но неотличим от гормона из «натурального» молока). «Он содержит канцерогенные белки» (нет, не содержит, причем при пищеварении все белки все равно расщепляются). «Он вытеснит с рынка мелких фермеров» (но в отличие от примеров с другими новыми технологиями rbGH не требует никаких запредельных расходов, так что мелкие фермеры никоим образом не дискриминируются). «Он навредит коровам» (двадцать лет коммерческого применения гормона на миллионах коров показали, что это не так). В конце концов, как во времена асиломарского скепсиса против рекомбинантной ДНК, проблема была исчерпана сама собой, когда выяснилось, что все апокалиптические сценарии Рифкина безосновательны.