Помните уроки биологии? Да, да, те самые, когда мы изучали такое понятие, как дезоксирибонуклеиновая кислота, она же - ДНК. Казалось бы, всего в какой-то микроскопической двойной спиральке - программа всей нашей жизни! Процессы, происходящие в живом организме, закодированы в цепочке молекулы ДНК, а каждый из участков этой цепочки - генов - может кодировать конкретный белок, выполняющий ту или иную функцию. Но вряд ли во время тех самых уроков мы могли размышлять над тем, способен ли человек вторгаться в этот биохимический уровень организма и управлять генами. Сегодня это уже практика!
ГМО-страшилки
Так уж сложилось, что когда мы заводим речь о генной модификации, мы сразу же подразумеваем генетически модифицированные продукты. Нужно заметить, что даже здесь человек мало что изобрел нового. Все манипуляции с генами в исполнении ученых - это очередная раскладка уже созданных природой вариантов свойств различных организмов. Как появились первые культурные сорта растений? Человек начал отбирать те семена, что поурожайнее. Дальше он уже не просто отбирал, но и вносил изменения - мутации. Например, облучал пшеницу жестким гамма-излучением, а потом отбирал самые густо колосящиеся мутанты. Сегодня можно попытаться кардинально изменить какое-то одно свойство растения, привив ему признак другого организма: нужный ген одного встроить в ДНК другого.
Генетически модифицированные продукты - хорошо это или плохо? Самая известная страшилка про ГМО - это "встраивание генов". В общем, съел чужой ген - придет время, он даст о себе знать в твоем организме. Но ведь каждый день мы съедаем огромное количество чужой ДНК: картофеля, помидоров, рыбы, пшеницы, бактерий. Человек так жил и так будет жить. Да и не только он, но и все живые существа. Пищеварительная система разбирает съеденную ДНК на отдельные кусочки - нуклеотиды, из которых потом наш организм собирает собственную молекулу по существующему шаблону. Еще одна опасность, довольно часто звучащая в адрес ГМ-продуктов, - трансгенные продукты могут быть токсичны для человека. Взять, к примеру, модифицированную картошку. От нее и жуки колорадские мрут. Однако этот токсин не имеет действия на другие виды насекомых, а также на млекопитающих. ГМ-продукты вызывают развитие невосприимчивости болезнетворных бактерий к антибиотикам - утверждают противники генной инженерии. С данным фактом ученые пока согласиться не могут, точно так же, как и опровергнуть его. Причина, по которой может возникнуть такая опасность, происходит вследствие того, что в геном растения вставляют чужой ген и делают это вместе с геном антибиотика в качестве маркера. И, наконец, еще одна опасность, исходящая от ГМ-продуктов, - аллергия. А вот здесь генные инженеры готовы спорить. Сам по себе факт генетических манипуляций нисколько не повышает, по их мнению, аллергичность. Другое дело, если у человека она уже есть или существует предрасположенность к аллергии на какой-нибудь белок из одного организма.
Вообще относиться к ГМ-продуктам как к чему-то ужасному, наверное, не стоит, но и особо восхищаться не надо. Это просто очередной этап развития биотехнологии со своими плюсами и минусами, но главное - результатами, которые до конца не изучены. А вот какие продукты потреблять в пищу - решение остается исключительно за вами.
И все-таки они «встраиваются»
А вот в некоторых случаях, говорят ученые, чужеродная ДНК все-таки может "вклиниться" в нашу собственную и заставить нашу клетку выполнять не свойственные ей функции? Среди многих одноклеточных организмов горизонтальный перенос генов - рядовой и естественный процесс, не прекращавшийся с момента появления первых живых клеток. Вирусы - вот кого стоит опасаться. Они могут перехватывать управление биохимическими процессами зараженной клетки.
Да, вирусы умеют "встраивать" свои гены в ДНК другого организма. Но если говорить точнее: лишь некоторые вирусы и в ДНК некоторых организмов. Если бы этой способностью обладали абсолютно все вирусы, а мы не могли бы дать им отпор, то человек вообще бы не появился на свет. Эволюция создала свои защитные механизмы для недопущения проникновения в наши клетки "врагов".
Кстати, именно способность вирусов "встраивать" себя в чужую ДНК активно используется сегодня при генной модификации. Человек пока не научился подменять одни гены другими и пользуется обходными путями. Речь никогда не идет об изменении целого организма: ученые работают над отдельными клетками. Выращенный потом из этой клетки новый организм уже не может передать "встроенный" ген никакой другой клетке, так же как не могут встроить свои гены в чужие клетки привычные картошка и кукуруза.
Вирусы, породившие человека
В конце концов, даже мы, люди, тоже являемся результатом вирусной генной модификации. Около 8 процентов нашей ДНК имеет вполне вирусное происхождение: эти гены достались нам в наследство от вирусов, когда-то заражавших половые клетки наших далеких предков. Они уже не способны вести себя как отдельные вирусы, но некоторые из них до сих пор работают внутри нас. В частности, синцитин, кодируемый геном одного из таких вирусов (попавшего к нам в ДНК более 40 миллионов лет назад), играет важную роль в функционировании плаценты у человека, управляя слиянием клеток в ходе формирования наружного слоя плаценты, не позволяя матери отторгнуть плод и защищая его от инфекций. Перефразируя известное изречение, можно сказать, что в какой-то степени человек "произошел" от вирусов.
Нас пугают чужеродностью генов, их неестественностью, несовместимостью, рассказывают о полуфруктах-полускорпионах, о генах печени акулы... Но мы вновь забываем, что не существует генов печени или любого другого органа - каждая клетка организма несет полный набор генетической информации. Не бывает генов скорпиона или генов помидора. Не бывает генов человека. Бывают гены, кодирующие информацию о строении того или иного белка. Бывает ген, несущий информацию, необходимую для синтеза инсулина или для построения обонятельного рецептора. Это универсальный природный механизм, лежащий в основе жизнедеятельности всех живых существ на планете. Вообще набор наших генов едва отличим от генома шимпанзе и в значительной части пересекается с геномами рыб или рептилий. В то же самое время не существует двух генетически идентичных людей, кроме однояйцевых близнецов.
Человек пока еще не обладает возможностью синтезировать гены с "нуля". К счастью ли, к сожалению, не знаю. Но он успешно берет у природы готовые конструкции, заставляя их работать там, где нам надо. Это проще и надежнее на современном уровне развития науки.