Цитаты из книг автора «Александр Панчин»

Хорошая новость заключается в том, что, даже если все организмы на рынке, включая самые “натуральные” и истыканные маркировкой “не содержит ГМО”, на самом деле улучшены с помощью генной инженерии, ничего страшного в этом нет. Это не несет никакой дополнительной угрозы нашему здоровью. Но лучше бы высококачественные и дешевые продукты просто были легальными. Мне выход видится таким: во-первых, необходимо объяснять людям, что ГМО – это хорошо. Во-вторых, нужно умерить регулирование ГМО, приравняв их наконец в правах к обычным продуктам. В-третьих, стоит перейти от бессмысленных маркировок к маркировкам осмысленным, основанным на научных знаниях и важной и доступной информации о доказанных рисках для здоровья потребителя и о преимуществах продукта.

Здесь уместно рассказать поучительную историю о том, как ученые из Австралии вывели пшеницу, дающую на 25 % больше урожая в засоленной почве250. Пшеница с помощью корней всасывает воду и минералы, а затем вода поднимается вверх к листьям через проводящую ткань – ксилему. У дикого родственника пшеницы был найден ген, работающий в клетках, окружающих проводящую ткань. Ген кодирует белок, помогающий этим клеткам забирать лишние ионы натрия, тем самым уменьшая избыток соли в воде, поступающей к листьям. Выводы о функции гена были получены в результате кропотливых исследований, в ходе которых ученые использовали генную инженерию, чтобы перенести обнаруженный ген сначала в клетки дрожжей, а потом в клетки модельного растения Arabidopsis thaliana. Но когда речь зашла о создании рыночного сорта пшеницы с этим геном, ученые заявили, что отказались от генной инженерии. Вместо этого они проводили последовательные скрещивания культивируемой пшеницы с ее диким родственником. Скрещивания сопровождались анализом ДНК в поисках искомой модификации генома. К ученым претензий нет – они проделали сложную и добросовестную работу, но ведь они могли просто взять и перенести ген, получив идентичный результат! В обоих случаях ген одного вида пшеницы оказался бы в геноме другого вида. Но благодаря использованному подходу полученный сорт юридически не является трансгенным, а значит, его не нужно подвергать дополнительным тестам, его будут охотнее покупать, его поля не будут вытаптывать противники ГМО, а Сералини не станет кормить им крыс, чтобы доказать его опасность.

Но это не значит, что невозможно поймать теневого генного инженера. Существуют методы, позволяющие обнаружить не ген, а белок в образце. В данном случае мы использовали известный белок, который никак не меняли, что немного облегчает задачу его обнаружения. Методам анализа белков тоже можно ставить палки в колеса, используя немного измененный белок (например, выделив белок, похожий на Cry-токсин, из другой бактерии или заменив в нем какие-нибудь аминокислоты). Подобные вещи и так делают, когда хотят обойти патент на какой-то белок, – ищут новые его варианты и проверяют их эффективность. Полностью скрыть наличие белка сложно, но это и не нужно. Достаточно сделать так, чтобы рутинные тесты дали отрицательные результаты. Подробный анализ – это уже весьма трудоемкая научная работа, требующая привлечения специалистов, которые должны примерно догадываться, что и где они ищут.

ченые из медицинского центра Маунт-Синай (США) использовали тройки нуклеотидов, чтобы закодировать цифры и буквы секретного послания. Зашифрованное на языке нуклеотидов сообщение поместили между определенными последовательностями ДНК, к которым у принимающей стороны были праймеры. Капельку раствора с содержащей послание ДНК, перемешанную с обычной человеческой ДНК, нанесли на простой бумажный текстовый документ и отправили его по почте. При этом количество ДНК с сообщением было ничтожным – как абсолютное, так и относительно количества “примесей”. Представьте, что вам нужно найти одно-единственное предложение, спрятанное в одной из 170 миллионов книг Британской библиотеки. Примерно такую задачу предстояло решить адресату. Принимающая сторона использовала ПЦР, чтобы обнаружить фрагмент ДНК с посланием и увеличить число копий этих молекул в миллиарды раз. После этого была установлена последовательность нуклеотидов послания, а само сообщение было расшифровано. Оно гласило “6 июня, вторжение, Нормандия”. Так было показано, что можно использовать молекулы ДНК в криптографии. За пятьдесят пять лет до этого исследования, в июне 1944 года, случилась высадка в Нормандии – скоординированная операция совместных сил США, Великобритании, Канады и их союзников против сил Германии во время Второй мировой войны. Криптография сыграла важную роль в успехе этой военной операции.

Была одна двухцепочечная молекула, а стало две. После этого мы снова помещаем пробирку в чайник при температуре 95 градусов, и цикл повторяется. Один цикл может занимать всего несколько минут, за час можно повторить все около двадцати раз, то есть увеличить концентрацию исходной молекулы в миллион раз. С обычной полимеразой, работающей при температуре 30–40 градусов, такая процедура не прошла бы по двум причинам. Во-первых, сама полимераза оказалась бы разрушена при высокой температуре, необходимой для разделения цепочек ДНК. Нам бы пришлось каждый раз добавлять полимеразу в реакционную смесь заново. Во-вторых, при низкой температуре праймеры будут прилипать не только к той цепи ДНК, с которой они полностью комплементарны, но и к похожим фрагментам, а значит, мы рискуем умножить не ту последовательность ДНК, которую хотели. Специфичность метода была бы намного ниже.

В третьем чайнике у нас будет температура 72 градуса, идеальная для работы ДНК-полимеразы термофильных бактерий. Когда мы поместим нашу пробирку туда, полимераза достроит молекулу ДНК до двойной цепочки.

Во втором чайнике температура будет 58 градусов. Это оптимальная температура для специфичного присоединения наших праймеров, поэтому, когда мы поместим туда нашу пробирку со смесью, праймеры прилипнут к ДНК по принципу комплементарности.

Смешаем все вышеупомянутые компоненты вместе с праймерами и ДНК-полимеразой из термофильной бактерии в пробирке и вернемся к нашим трем чайникам. В первом чайнике мы будем поддерживать температуру порядка 95 градусов. При такой температуре молекула ДНК денатурирует: превращается из двухцепочечной молекулы в две одноцепочечные. Поместим туда нашу пробирку.

Один праймер комплементарен 3’-концу левой части анализируемого фрагмента, а второй праймер комплементарен 3’-концу его правой части. Концентрация праймеров должна быть высокой, зато исходного умножаемого фрагмента ДНК может быть хоть одна-единственная молекула.

ДНК-полимераза умеет присоединять нуклеотиды только к 3’-концу строящейся цепочки молекулы ДНК. Кроме того, ДНК-полимераза не умеет синтезировать ДНК с нуля, ей нужна затравка (праймер), комплементарная 3’-концу уже имеющейся цепочки ДНК, которую предстоит удвоить. Полимераза начинает достраивать нужную цепь, прикрепляя нуклеотиды к 3’-концу праймера. В живых клетках праймеры состоят из РНК и синтезируются особой РНК-полимеразой (которой затравка не нужна). Но мы будем использовать ДНК-праймеры, которые синтезируют химически в лаборатории, путем последовательного присоединения нуклеотидов друг к другу. Праймеры подбираются таким образом, чтобы между ними находился анализируемый нами ген или его фрагмент.