§ 42. Трансгенныя арганізмы — будучае сучаснай біятэхналогіі. Трансгенныя бактэрыі і грыбы. Трансгенныя расліны

*Як вы ўжо ведаеце з папярэдняга параграфа, генетычная інжынерыя дае магчымасць камбінаваць у лабараторных умовах фрагменты ДНК рознага паходжання. Гэта прывяло да пераходу селекцыйнай работы на прынцыпова новы ўзровень. Да ўзнікнення тэхналогіі стварэння рэкамбінантных ДНК селекцыянеры маглі выкарыстоўваць для стварэння новых парод, сартоў і штамаў гены толькі тых відаў арганізмаў, з якімі ажыццяўляецца селекцыя. Зараз жа, дзякуючы дасягненням генетычнай інжынерыі, селекцыянерам даецца магчымасць ствараць арганізмы з прыметамі, якія першапачаткова адсутнічаюць у прадстаўнікоў дадзенага віду.*

Арганізмы, геном якіх быў зменены з дапамогай метадаў генетычнай інжынерыі і змяшчае хаця б адзін актыўна функцыянуючы ген іншага арганізма, называюць трансгеннымі (генетычна мадыфікаванымі, ці ГМА).

Прымяненне трансгенных бактэрый і грыбоў. З развіццём генетычнай інжынерыі менавіта бактэрыі сталі першымі аб'ектамі для ўкаранення ў іх клеткі не ўласцівай ім першапачаткова генетычнай інфармацыі.

З выкарыстаннем такога метаду атрымліваюць бактэрыі, якія сінтэзуюць белкі чалавека (мал. 42.1).

Адным з першых паспяхова рэалізаваных праектаў, якія даказалі карыснасць такога біятэхналагічнага напрамку, было атрыманне бактэрый, што выпрацоўваюць інсулін чалавека.

*У цяпершні час у свеце ажыццяўляецца вытворчасць больш за сотню бялковых прэпаратаў медыцынскага і ветэрынарнага прызначэння з выкарыстаннем трансгенных бактэрый і дражджэй.*

Трансгенныя расліны як аснова сельскай гаспадаркі XXI ст. У апошняй чвэрці ХХ ст. селекцыйная работа ў галіне раслінаводства выйшла на прынцыпова новы ўзровень. Гэтаму спрыяла адкрыццё асаблівага спосабу паразітавання, які выкарыстоўваюць бактэрыі з роду Аграбактэрыум. *Гэтыя бактэрыі паразітуюць на раслінах класа Двухдольныя, але могуць жыць і ў глебе на мёртвых раслінных рэштках. Пры наяўнасці на раслінах свежых пашкоджанняў покрыва аграбактэрыі пранікаюць у расліну. Тут яны прымацоўваюцца да паверхні жывых клетак і асаблівым чынам уводзяць у іх цытаплазму невялікія малекулы ДНК. Гэта бактэрыяльная ДНК пранікае ў ядро расліннай клеткі і ўбудоўваецца ў храмасомную ДНК расліны. У выніку гэтага раслінныя клеткі пачынаюць дадаткова выпрацоўваць фітагармоны і асаблівыя відазмененыя амінакіслоты. З раздзела 5 вы ўжо ведаеце, што пад уплывам пэўных фітагармонаў раслінныя клеткі дзеляцца. Таму на расліне ў месцы пранікнення аграбактэрый развіваецца патаўшчэнне (пухліна). Паміж клеткамі гэтай пухліны і жывуць аграбактэрыі. Пры гэтым яны сілкуюцца відазмененымі амінакіслотамі, якія выдзяляюць пухлінныя клеткі.*

Такі спосаб паразітавання істотна адрозніваецца ад звычайных. Звычайныя паразіты, пасяляючыся ў гаспадары, проста выкарыстоўваюць тое, што ёсць у гаспадара першапачаткова. Аграбактэрыі ж генетычна змяняюць свайго гаспадара, бо перадаюць яму ўласныя гены. *Таму такая форма паразітавання атрымала назву генетычнай каланізацыі гаспадара.*

Пасля адкрыцця *з'явы генетычнай каланізацыі аграбактэрыямі раслін* былі распрацаваны прынцыпова новыя метады атрымання сартоў. З дапамогай генна-інжынерных метадаў у ДНК, якую аграбактэрыі перадаюць у расліну, замяняюць патрэбныя аграбактэрыям гены на гены, патрэбныя селекцыянерам. Затым гэту ДНК вяртаюць у клеткі аграбактэрый. Пры апрацоўцы раслінных клетак такімі бактэрыямі яны пераносяць у іх створаную чалавекам ДНК як сваю ўласную.

Гэта дазваляе ствараць трансгенныя сарты, атрыманне якіх метадамі традыцыйнай селекцыі немагчыма. Напрыклад, для надання ўстойлівасці да насякомых-шкоднікаў раслінам перадаюць пэўныя гены бактэрый, якія выклікаюць хваробы насякомых. У клетках такіх раслін будзе сінтэзавацца бялок, таксічны для насякомых. Насякомыя-шкоднікі гінуць, калі ўжываюць зусім невялікую колькасць тканак раслін гэтага сорту. Таму для барацьбы з імі няма неабходнасці прымяняць дарагія і шкодныя для чалавека і навакольнага асяроддзя хімічныя сродкі аховы раслін (мал. 42.2).

Выкарыстоўваючы розныя ге­ны, сучасныя селекцыянеры метадамі генетычнай інжынерыі атрымліваюць сарты раслін, устой­­лівыя да засухі, замаразкаў і іншых неспрыяльных умоў. Гэта дазваляе пашыраць зоны паспяховага земляробства і разгортваць прадукцыйную сельскую гаспадарку ў тых рэгіёнах свету, дзе яна да гэтага часу адсутнічала.

Надаецца сур’ёзная ўвага і змяненню пажыўных уласцівасцей сельскагаспадарчых раслін. Напрыклад, атрыманы трансгенныя сарты кукурузы, соі і іншых кармавых культур, у якіх утрыманне бялку і незаменных амінакіслот вышэйшае ў параўнанні са старымі сартамі. *Ужыванне кармоў з такіх раслін дазваляе істотна павялічыць эфектыўнасць жывёлагадоўлі.*

З дапамогай генетычнай інжынерыі раслін вырашаюцца некаторыя медыцынскія праблемы. Так, у Японіі скончаны выпрабаванні сартоў рысу, спажыванне якіх дазволіць дапамагчы людзям, якія маюць алергію на пылок хвойных раслін.

На аснове трансгенных раслін магчыма таксама атрыманне бялкоў іншых арганізмаў. Такія бялкі ўжываюцца, напрыклад, у ветэрынарыі і медыцыне. Умоўна гэтыя расліны называюцца раслінамі-біярэактарамі.

Праблема біябяспекі. Шырокае ўкараненне ў практыку трансгенных раслін выклікала пэўныя сацыяльныя змяненні ў грамадстве. Асноўнай праблемай, якая хвалюе вучоных, стала асцярога, што ствараемыя чалавекам трансгенныя расліны могуць выйсці з-пад кантролю чалавека і ўкараніцца ў прыродныя экасістэмы. Гэта, у сваю чаргу, можа прывесці да знікнення з біясферы некаторых відаў раслін, жывёл і мікраарганізмаў. Хоць верагоднасць гэтых падзей вельмі малая, навуковая грамадскасць не пакінула гэту тэарэтычную асцярогу без увагі. Таму на спецыяльных канферэнцыях і сімпозіумах былі распрацаваны правілы стварэння, выпрабавання і выкарыстання трансгенных раслін.

У часткі насельніцтва гэта асцярога вучоных трансфармавалася ў непрыманне трансгенных раслін і прадуктаў, якія з іх вырабляюцца. Пры гэтым прыродаахоўны аспект для звычайных людзей адышоў на другі план. Галоўнае, чаго баяцца людзі, ці не з’яўляюцца небяспечнымі транс­генныя расліны і іншыя генетычна мадыфікаваныя арганізмы для здароўя чалавека. З улікам гэтага, усе расліны, што ствараюцца метадамі генетычнай інжынерыі, павінны праходзіць абавязковую праверку на бясшкоднасць для чалавека і сельскагаспадарчых жывёл. У Рэспубліцы Беларусь прыняты закон «аб бяспецы генна-інжынернай дзейнасці», які з’яўляецца асноўнай нарматыўна-прававой базай нацыянальнай сістэмы біябяспекі. Для каардынацыі дзейнасці прававых структур і насельніцтва ў Рэспубліцы Беларусь створаны і паспяхова працуе Нацыянальны каардынацыйны цэнтр біябяспекі. *Такім чынам, развіццё біятэхналогіі знаходзіцца пад пастаянным кантролем і карэктуецца для прадухілення нават самых малых тэарэтычна магчымых непажаданых наступстваў.*

Першыя дзесяцігоддзі цяперашняга стагоддзя пацвярджаюць правільнасць выбранага шляху інтэнсіўнага развіцця біятэхналогіі. Можна з упэўненасцю сцвярджаць, што далейшае развіццё чалавецтва будзе вызначацца ўсё больш шырокім укараненнем дасягненняў біялогіі ў практычную дзейнасць людзей. Таму сучасны адукаваны чалавек не павінен баяц­ца генетычна мадыфікаваных арганізмаў. Да іх стварэння і ўжывання трэба ставіцца як да аднаго з асноўных карысных вынікаў развіцця сучаснай навукі і тэхналогіі.