Анастасия Кириченко
Начинающий художник, настольный игроман и жуткий любитель природы

Кого и зачем мы модифицируем

В этой статье мы познакомимся с некоторыми результатами генной инженерии и мотивами, которые движут учеными.

Кого и зачем мы модифицируем
© Thatsfarming

Генная инженерия стала источником вдохновения для фантастов и надеждой для человечества. Пока одни ученые размышляют об этичности такого вмешательства в организмы, другие вовсю используют эти методы для достижения собственных целей.

Рассмотрим некоторых интересных "мутантов", которых удалось получить, разделив их по областям хозяйственной деятельности человека.

Медицина

Люди хотят жить, если не вечно, то хотя бы очень долго. А для этого нужно, как минимум, не болеть. Не удивительно, что многие усилия инженеров сосредоточены именно на медицине. В результате у нас есть вот это.

Коты-ночники

Нет, мы не говорим о милом светильнике в форме котика, а о настоящем, живом коте, который светится в темноте. Впервые флуоресцентный белок для модификации котов использовали в Корее в 2009 году.

Полученное животное клонировали, выведя много светящихся пушистиков. Для внедрения модифицированного ДНК использовали вирус, поскольку именно такой метод является одним из самых эффективных.

© Nanalyze
© Nanalyze

В дальнейшем светящихся котов создавали и в США, используя флуоресцентные клетки в качестве маркеров, то есть они не были целевым продуктом. В этот раз животным вживляли особый ген, чтобы сделать их организмы неустойчивыми к кошачьему СПИДу.

Принцип воздействия на организм кошачьего и человеческого СПИДа похожи, поэтому есть надежда на то, что если испытания на котах пройдут успешно и они приобретут способность бороться с вирусом, можно будет говорить о проекции метода на человека.

Ученые также разрабатывают инструменты для лечения всевозможных врожденных патологий, их испытания на приматах ведутся уже не одно десятилетие.

В результате в 2009 году ученым удалось излечить взрослую гориллу от дальтонизма. Это значит, что лечение человека — это только вопрос времени.

Банановая прививка

Этим открытием мы обязаны доктору Чарльзу Арнцену, именно он сумел связать воедино банан, генные модификации и вакцины. Технология заключается во внедрении в растение ослабленных и лишенных возможности вызвать патологию инфекций. Благодаря этому после употребления в пищу такого банана, человеческий организм начинает вырабатывать антитела, как после вакцины.

Модифицированные бананы растут на деревьях так же, как и обычные © Discover Magazine Blogs
Модифицированные бананы растут на деревьях так же, как и обычные © Discover Magazine Blogs

Но это не все, на что способны бананы. Известна проблема дефицита витамина А в рационе людей, особенно в развивающихся странах. Чтобы избавиться от нее, был создан интересный проект, спонсируемый фондом Билла и Мелинды Гейтс. В рамках его проведения, банан дополнили геном, отвечающим за выработку бета-каротина, который в организме превращается в витамин А.

Иными словами, употребляя в пищу такой продукт, можно будет забыть о массе проблем со здоровьем, вызванных дефицитом витамина А. Почему же не кушать, скажем, морковь, ведь в ней этого вещества предостаточно? Ну, согласитесь, она же не такая вкусная, как банан.

Лекарственные яйца

Британским ученым удалось вживить курицам-несушкам ген, наполняющий их яйца лекарственными веществами. Такой продукт питания, гипотетически, сможет справиться с рассеянным склерозом и даже некоторыми формами рака.

Неясно, будет ли проект двигаться дальше или так и останется на стадии нескольких "прототипов". Как бы там ни было, стоить такие яйца, скорее всего, будут как золотые.

Сельское хозяйство и производство

В большинстве своем, практическая область применения инженерии сосредоточена, в первую очередь, на растениях. Это делается для получения высоких урожаев. Да, в XXI веке мы все еще хотим кушать, и это основной мотив для исследований.

Капуста с ядом скорпиона

Человек использует массу пестицидов для выращивания урожаев, поэтому ученые задались целью уменьшить их количество на наших полях. Для этого был модифицирован яд скорпиона, что сделало его безвредным для человека, а затем внедрен в капусту.

В результате получились растения, ядовитые для насекомых, но безопасные для человека.

Коза с геном паука

Еще в начале этого века ученым удалось успешно "усовершенствовать" козу. Ей добавили ген, отвечающий за синтез паучьего хлопка. Это очень ценный и прочный материал, который теперь можно было добывать из козьего молока.

Но дела у компании Nexia Biotechnologies, эксклюзивного производителя такого сырья, пошли не очень хорошо: в этом году они объявили о банкротстве. В результате несколько животных продали, а основная часть поголовья, состоящая из двух десятков особей, теперь находится в Университете штата Юта, где ими занимается профессор Рэнди Льюис.

Быстрорастущий лосось

Модифицированные рыбы, созданные в лабораториях компании AquaBounty, отличаются внушительной скоростью роста. Питаясь, как свои "обычные" собратья, они набирают вес в 2 раза быстрее. Такие себе бройлеры в мире элитных продуктов питания.

Сравнение модифицированной и обычной рыбы одного возраста © Bend Bulletin
Сравнение модифицированной и обычной рыбы одного возраста © Bend Bulletin

Эта рыба имеет такие же вкусовые и питательные качества, что и привычный лосось. Кроме того, он также полезен. Еще 3 года назад такую рыбу одобрили для продажи в качестве продукта питания в США. Это было первое модифицированное на генном уровне животное, которое официально разрешили употреблять в пищу. То ли еще будет.

Экология, природопользование и "реинкарнация" видов

В этой сфере с помощью генной инженерии реализовано несколько интересных проектов.

"Безфосфорные" свиньи

Животноводство причиняет колоссальный вред природе, и свиньи вносят в этот процесс весомый вклад. Их помет очень богат фосфором, который они получают из продуктов питания, но не усваивают из-за его нерастворимой формы.

В результате свиней приходится дополнительно подкармливать фосфорсодержащими препаратами, а их продукты жизнедеятельности приводят к эвтрофикации: активному цветению и заболачиванию водоемов.

С виду поросята не отличаются от своих обычных собратьев © The Globe and Mail
С виду поросята не отличаются от своих обычных собратьев © The Globe and Mail

Но генетики решили эту проблему, новые экосвинки получили название Enviropig. Эти животные были изменены, чтобы лучше перерабатывать фосфор, они не требуют "фосфорных" прикормок и выбрасывают до 70% меньше этого вещества.

Похожая участь постигла и коров. Основная их проблема — много метана. Ученые из Альбертского университета нашли способ решить ее и создали животных, которые производят на 25% меньше этого газа.

По всему миру проводятся исследования, направленные на модификации животных с целью уменьшить их восприимчивость к заболеваниям. К примеру, в этом году в Эдинбургском университете вывели животных, устойчивых к легочным заболеваниям. На очереди свиньи, невосприимчивые к африканской чуме и четвероногие доноры, которые будут выращивать человеческие органы для трансплантации.

Тополя-клинеры

Не секрет, что деревья отлично поглощают загрязнители, но, в основном, только из воздуха. А вот ученые из Вашингтонского университета модернизировали тополя, и теперь они могут очищать подземные воды, впитывая вредные вещества через корни.

Эти трансгенные растения способны удалить из жидкого раствора до 91% трихлорэтилена, одного из самых распространенных загрязнителей, в то время как обычные тополя — поглощают только 3%.

В целом, очень плотно вопросами генной модификации деревьев занимается компания ArborGen. Здесь решают проблему лесовосстановления и лесопользования.

Курозавры

Вот мы и подобрались к одному из самых интересных экспериментов с генами. Его суть заключается в том, что в птицах, в частности, в обычных курах, содержатся гены динозавров. Но в ходе эволюции они "уснули". Посредством инженерии, их можно активировать снова, вернув пернатым облик хищных рептилий.

В результате созданы куры без оперения, с чешуей и мордами рептилий. Нет, не в одном экземпляре, а в разных эмбрионах: как активировать все и сразу пока неизвестно.

Птицы прямо таки магнит для генных инженеров. Один вымерший вид с их помощью уже почти удалось реанимировать. Это странствующий голубь, который официально исчез еще в начале ХХ века.

На фото Марта, последний странствующий голубь © Wikipedia
На фото Марта, последний странствующий голубь © Wikipedia

В этом году в Австралии уже получили 11 птенцов особей, подходящих для дальнейшей селекции, но нужно как минимум 22 пары для того, чтобы сделать из их потомства "нового странствующего голубя". Новую птицу могут назвать Patagioenas neoectopistes. Пернатые растут быстро, поэтому можно ожидать, что буквально через пару лет человечество сможет восстановить первый из исчезнувших ранее видов.

А что же люди?

Вплотную до людей технология еще не добралась, мешает этическая сторона вопроса. Несмотря на то, что генная инженерия успешно используется для лечения некоторых форм бесплодия, о повсеместном применении говорить не приходится.


Кто знает, спасут ли мир технологии, или погубят его. Но все человечество ждет результатов. Быть может еще при нашей жизни "Мир юрского периода" перестанет быть сказкой?

Как вы думаете, что такого да эдакого сделают генные инженеры в ближайшее время? Подписывайтесь на новые статьи и мы будем вместе следить за самыми интересными открытиями!