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

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.

Метадамі генетычнай інжынерыі для атрымання высокакаштоўных прадуктаў харчавання выведзены асаблівыя сарты раслін. Адным з прыкладаў з’яўляецца так званы «залаты рыс» (мал. 42.3). Яго адметнай рысай з’яўляецца ўтварэнне значнай колькасці правітаміну А — караціну. Пры недахопе ў прадуктах харчавання гэтага рэчыва ў людзей развіваюцца хваробы вачэй, якія пры працяглым гіпавітамінозе могуць прыводзіць да поўнай слепаты. У цэлым шэрагу азіяцкіх краін сотні тысяч людзей пакутуюць на такія хваробы. У звычайным рысе, якім харчуецца большасць беднага насельніцтва, карацін практычна адсутнічае. Таму ў расліны рысу былі перанесены гены з раслін, у якіх караціну ўтвараецца шмат. Па разліках спецыялістаў, за кошт увядзення ў рацыён харчавання трансгеннага залатога рысу медыцынскую праблему, звязаную з дэфіцытам правітаміну А ў харчовым рацыёне чалавека, можна будзе вырашыць у бліжэйшыя дзесяцігоддзі.

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

*Дзякуючы генетычнай інжынерыі сучасная селекцыя раслін дала чалавецтву мноства новых сартоў з небывалымі раней уласцівасцямі. Шляхам пераносу генаў атрыманы яблыні, плады якіх не цямнеюць на зрэзе. У Бразіліі і Кітаі пачата вырошчванне таполяў, якія растуць у 2 разы хутчэй, чым звычайныя дрэвы. Выкарыстанне драўніны гэтых раслін можа дазволіць зберагчы ад высечкі натуральныя лясы. Для хворых на цукровы дыябет створаны таматы, салата і іншыя расліны, якія маюць салодкі смак не за кошт цукрозы, а за кошт асабліва бялку манэліну. Гэты бялок у 3000 разоў саладзейшы за бураковы цукар і не ўплывае на вугляводны абмен, які парушаны ў хворых на дыябет. Крыніцай гена, які кадзіруе манэлін, з'яўляецца афрыканская расліна дыскареафілум Камінса.*

Метадамі генетычнай інжынерыі былі атрыманы дэкаратыўныя расліны, здольныя свяціцца пры слабым вячэрнім асвятленні за кошт пераносу ў іх генаў з марскіх бактэрый, што  свецяцца. С дапамогай пераносу генаў фіялкі ў клеткі шыпшыны атрыманы блакітныя розы,  якія на працягу некалькіх вякоў беспасхяхова спрабавалі атрымаць селекцыянеры.