История вопроса с мутацией растений уходит корнями вглубь веков

 

Если посмотреть на огромное количество высококлассных ресторанов и супермаркетов, рекламирующих продукты, не содержащие ГМО (генетически модифицированные организмы), то среднестатистическому потребителю легко прийти к выводу, что для здоровья опасно потреблять генетически модифицированные организмы. 

Движение против ГМО успешно спровоцировало у людей волну страхов и опасений, часто ссылаясь на дискредитированное «научное» обоснование и руководствуясь «принципом предосторожности», что даже если сейчас нет точной научной причины избегать продуктов ГМО, их все равно следует «предать анафеме», поскольку быть в будущем могут открыться отрицательные побочные действия. 
 
Хорошо организованное и финансируемое движение против ГМО практически заглушило любые аргументы в пользу ГМО, включая существенные общие улучшения для устойчивости сельского хозяйства.
 
Некоторые в своем стремлении бороться с ГМО утверждают, что существует потребность в более тщательном изучении и регулировании некоторых методов разведения, включая редактирование генов. И эти мнения были услышаны Европейским Союзом, издавшим постановление о том, что культуры с редактированным геномом должны рассматриваться аналогично ГМО в отношении регулирования. 
 
Данное решение ЕС отправляет растения, созданные с использованием CRISPR и других инструментов для редактирования генов, в категорию ГМО, но в этом же постановлении упоминаются исключения, позволяющие освободить растения, разработанные с использованием обычных мутагенных методов, от строгих правил и нормативов. Тем самым, получается парадоксальная ситуация, в которой остро требуется мнение науки для пояснения определенных нюансов. 
 
Итак, что такое редактирование генов? 
 
Существует различие между редактированием генов и созданием генетически модифицированных организмов (когда генетический материал (ДНК) был изменен, причем, такие изменения были бы невозможны в природе в результате размножения или естественной рекомбинации). Понимание этого различия, которое имеет основное значение для принятия решений, несущих пользу для потребителей и инвесторов, а также для будущего глобальной продовольственной безопасности, начинается с лучшего понимания мутагенеза. 
 
 

Мутагенез как историческое средство разработки улучшенных сортов растений

 

Дело в том, что мы - люди – исторически потребляли генетически модифицированные продукты все время, пока ели растения.

Спонтанный мутагенез - изменение или мутация в ДНК - происходит естественно все время. Причины могут быть различны: из-за естественного излучения, такого как ультрафиолетовые или космические лучи, химических реакций или ошибок в репликации ДНК. Когда это химическое изменение ДНК происходит в части генома, которая кодирует что-то важное для растения, это изменение часто вредно. Но иногда такое изменение выгодно, и полученный мутант лучше, чем его родители.
 
Люди выбирают улучшенные мутантные растения не менее 9000 лет. 
 
Современные культуры, включая кукурузу, арбуз и персики, кардинально отличаются от своих диких предков, что является результатом долгой истории разведения растений, когда люди выбрали желаемые качества. На заре сельского хозяйства самые первые фермеры были все селекционерами, выбирая линии с полезными мутациями, такими как крупное зерно, более вкусные фрукты или другие желательные свойства (например, большой размер тыквы с долгим сроком хранения). И из сезона в сезон семена от лучших растений были отобраны и повторно посажены. Фермеры всегда искали хорошие семена, как и сегодня. Таким образом, получены генетические усовершенствования и более сильные, урожайные культуры.
 
Эти традиционные практики все еще используются по сей день. Кроме того, за последние 90 лет или селекционеры использовали новые методы для повышения эффективности генерации мутаций с целью выбора улучшенных сортов.
 
Начиная с 1930 года различные типы излучения, включая рентгеновские лучи, гамма-лучи, ультрафиолет и нейтроны, применялись для «мутагенеза» популяций растений для генерации высоких популяций индуцированных растений-мутантов растений. Начиная с 1940-х годов, горчичный газ и аналогичные соединения использовали в качестве другого средства для получения мутаций. И даже сегодня химические вещества, такие как этилметансульфонат (EMS) и подобные соединения, обычно используются для получения популяций мутантных растений. И эти методы были, действительно, полезны.
 
Критическим аспектом «спонтанной» или «индуцированной» мутации растений является то, что процесс мутагенеза является случайным. Но сейчас у науки есть методы внесения изменений в растения, которые не являются случайными и тщательно планируются – эти сложные инструменты для редактирования генов, в том числе CRISPR / Cas9, генерируют мутации, неотличимые от тех, которые получаются из спонтанных или индуцированных популяций.
 
Прогресс быстро развивается в технологиях геномного секвенирования, стоимость разработок резко снижается, а возможности заметно увеличиваются с каждым годом. Следовательно, селекционеры могут быстрее создавать ключевые желательные мутации, и эти новые инструменты для редактирования генов могут вносить точные изменения в разнообразие растений. Это большое преимущество во времени и ресурсах по сравнению с традиционными этапами селекции растений, необходимыми для разработки мутантных сортов и сочетания нескольких желательных мутаций в одном и том же растении. 
 
Существует значительный интерес к использованию этой технологии для улучшения характеристик культур. Компании, включая Calyxt, Precision Biosciences и Pairwise, сосредоточены на разработке и поставке в агросектор улучшенных сортов растений с использованием редактирования генома.
 
Хотя каждый из этих инструментов имеет разный механизм, само изменение в принципе неотличимо от спонтанной, естественной мутации. В конечном продукте никаких следов постороннего вещества остается, а геном отредактированного организма по существу тот же, что и раньше.
 
(Источник: news.agropages.com. Автор: Брэд Фаббри, главный научный сотрудник в TechAccel. Фото: pixabay.com. ulleo).