ДНК. История генетической революции

Земледелие не возникло тысячи лет назад на пустом месте, тем более как полноценный род занятий довольно значительной части человечества. Многие дикие предки злаков были весьма непривлекательны для крестьянина: их было сложно выращивать, и они давали низкие урожаи. Чтобы земледелие смогло успешно развиваться, злаки требовалось модифицировать. Древние земледельцы понимали, что модификация должна быть унаследованной (мы бы сказали, «генетической»), если мы стремимся к тому, чтобы желательные признаки той или иной культуры передавались из поколения в поколение. Так наши предки-земледельцы развернули колоссальную программу генетической модификации. У них не было генных пушек и других подобных инструментов, поэтому вся работа зависела от своего рода искусственного отбора: крестьяне размножали лишь те особи, которые обладали нужными признаками (например, для размножения брали коров с максимально высокими надоями). Фактически крестьяне воспроизводили происходящий в природе естественный отбор: из всех доступных генетических вариантов выбирались те, которые гарантировали, что представители следующего поколения будут в избытке обладать полезными потребительскими качествами (в этом и состояла цель крестьян) либо будут более жизнеспособны (путь естественного отбора). Биотехнология сегодняшнего дня позволяет генерировать нужные варианты, не дожидаясь, пока обладающие ими особи вырастут естественным путем. В принципе, это всего лишь новейший метод в долгой последовательности различных практик, применявшихся для генетической модификации продуктов, используемых человеком.

Результат многовекового искусственного отбора: кукуруза и дикий теозинт (слева), от которого она произошла

Всем известно, как сложно избавиться от сорняков. Это такие же растения, как и злаки, но которые интенсивностью своего развития и занимаемых территорий «забивают» злаки. Как же искоренить сорняки, не навредив злакам? В идеале нужна некая «пропускная система», которая не позволит проникнуть ни одному растению, не обладающему «защитной меткой». В таком случае растения без «метки» (сорняки) будут уничтожаться, а «помеченные» (злаки) – сохраняться. Благодаря генной инженерии крестьяне и садовники обзавелись такой системой – она была разработана компанией Monsanto и называется Roundup Ready. Roundup (химическое наименование – глифосат) – это гербицид широкого профиля, открытый Джоном Францем, который убивает практически любые растения. Но при помощи генной инженерии ученые из Monsanto также смогли вывести сорта растений линии Roundup Ready, обладающие «врожденной» устойчивостью к этому гербициду и превосходно растущие там, где сорняки гибнут от химиката. Сегодня устойчивостью к Roundup в США обладают большинство посевов кукурузы и сои. Естественно, такая практика коммерчески выгодна: фермеры, покупающие модифицированные семена Monsanto, вынуждены покупать и гербицид от этой компании. На самом деле такой подход благоприятен и для окружающей среды. Как правило, фермер вынужден использовать целый букет химикатов – каждый химикат травит конкретный сорняк, но щадит злаки. Приходится защищаться от многих групп потенциально вредных растений. При применении же единственного гербицида для защиты всех культивируемых растений окружающая среда загрязняется в меньшей степени, а сам гербицид Roundup быстро разлагается в почве.

Увы, сорняки точно так же, как бактерии и раковые клетки, превосходно развивают генетическую сопротивляемость к инородным веществам. Именно это произошло по мере того, как Roundup стал использоваться все активнее. В 1996 году было произведено 13,5 тысячи тонн гербицида, а в 2012 году – более 110 тысяч тонн. За это время свинорой пальчатый (Cýnodon dáctylon) – травянистое растение из семейства злаков – и многие другие сорняки развили устойчивость к Roundup, усилив ген, кодирующий мишень глифосата, – EPSP-синтазу. «Давно прошли те дни, когда можно было дважды в год выйти в поле, распылить Roundup и идти домой», – признается Майк Питцик, фермер из Небраски. Весьма предсказуемый и поэтому грустный финал истории с Roundup, возможно, еще и окажется историей с эпилогом. Фермеры осваивают все более токсичные гербициды, а ВОЗ тем временем охарактеризовала глифосат как «вероятный канцероген». Агентство по охране окружающей среды США (EPA) запустило повторную экспертизу Roundup – впервые с 1993 года. Следует ожидать, что толпа противников генетической модификации (как и в истории с пламенной риторикой и тщательно поданной дезинформацией, чем отметились «дискуссии» по поводу генетически модифицированных организмов) клянет Roundup как источник всевозможных болезней – от аутизма и синдрома гиперактивности до непереносимости глютена. Monsanto, в свою очередь, наконец-то решила предпринять контратаку против беспочвенного нагнетания страхов, запустив сайт Just Plain False («Просто чушь»), где развенчиваются многочисленные мифы, связанные с самой компанией и генетически модифицированными злаками в целом.