12 причудливых примеров генной инженерии

Светящиеся в темноте животные? Это может звучать как научная фантастика, но они были вокруг в течение многих лет. Капуста, которая производит яд скорпиона? Это было сделано. О, и в следующий раз, когда вам понадобится вакцина, доктор может просто дать вам банан.

Эти и многие другие генетически модифицированные организмы существуют сегодня, потому что их ДНК была изменена и объединена с другими ДНК, чтобы создать совершенно новый набор генов. Вы можете не осознавать этого, но многие из этих генетически модифицированных организмов являются частью вашей повседневной жизни — и вашего ежедневного рациона. В 2015 году 93 процента кукурузы и сои в США были генетически модифицированы, и, по оценкам, от 60 до 70 процентов обработанных продуктов на полках продуктовых магазинов содержат генетически модифицированные ингредиенты.

Вот посмотрите на некоторые из самых странных генно-инженерных растений и животных, уже существующих — и многие из них скоро появятся на вашем пути.

Светящиеся в темноте животные

Фото: SAM YEH/AFP via Getty Images

В 2007 году южнокорейские ученые изменили ДНК кошки, чтобы заставить ее светиться в темноте, а затем взяли эту ДНК и клонировали из нее других кошек — создавая набор пушистых, флуоресцентных кошачьих. Вот как они это сделали: исследователи взяли клетки кожи у турецких ангорских кошек и использовали вирус, чтобы вставить генетические инструкции для производства красного флуоресцентного белка. Затем они помещали измененные генами ядра в яйцеклетки для клонирования, а клонированные эмбрионы имплантировали обратно в кошек-доноров, делая кошек суррогатными матерями для своих собственных клонов.

Более ранние исследования на Тайване создали трех свиней, которые светились флуоресцентным зеленым светом. Это у Шинн-чи, доцент Института и кафедры зоотехнии и технологии Национального Тайваньского университета (NTU), с одной из свиней на фотографии.

Какой смысл создавать домашнее животное, которое одновременно служит ночником? Ученые говорят, что способность создавать животных с помощью флуоресцентных белков позволит им искусственно создавать животных с человеческими генетическими заболеваниями.

Enviropig

Фото: Budimir Jevtic/Shutterstock

Enviropig, или" Франкенсвайн", как его называют критики, - это свинья, которая была генетически изменена, чтобы лучше усваивать и перерабатывать фосфор. В свином навозе много фитата, одной из форм фосфора, поэтому, когда фермеры используют его в качестве удобрения, химическое вещество попадает в водораздел и вызывает цветение водорослей, которые истощают кислород в воде и убивают морскую флору.

Поэтому ученые добавили к эмбриону свиньи бактерию кишечной палочки и мышиную ДНК. Эта модификация снижает выработку фосфора свиньей на целых 70 процентов, что делает свинью более экологически чистой.

Установки для борьбы с загрязнением окружающей среды

Фото: Scott Catron [CC BY-SA 3.0]/Wikimedia Commons

Ученые из Вашингтонского университета разрабатывают тополя, которые могут очищать места загрязнения, поглощая загрязнители грунтовых вод через свои корни. Затем растения расщепляют загрязняющие вещества на безвредные побочные продукты, которые включаются в их корни, стебли и листья или выбрасываются в воздух.

В лабораторных испытаниях трансгенные растения способны удалить из жидкого раствора до 91 процента трихлорэтилена — наиболее распространенного загрязнителя подземных вод на Суперфондовых площадках США. Обычные растения тополя удаляют всего 3 процента загрязняющих веществ.

Ядовитая капуста

Фото: Kawongwarin/Shutterstock. Капуста, которую возможно нен стоит есть без справки от врача об отсутствии аллергии. 

Ученые взяли ген, который программирует яд в хвостах Скорпионов, и искали способы сочетать его с капустой. Зачем им понадобилось создавать ядовитую капусту? Ограничить использование пестицидов, но при этом не допустить повреждения гусеницами посевов капусты. Эти генетически модифицированные капусты производят яд скорпиона, который убивает гусениц, когда они кусают листья — но токсин модифицирован, поэтому он не вреден для человека.

Козы-прядильщики паутины

Фото: Gorynvd/Shutterstock

Прочный, гибкий паучий шелк — один из самых ценных материалов в природе, и его можно было бы использовать для изготовления целого ряда изделий — от искусственных связок до парашютных Шнуров, - Если бы мы только могли производить его в промышленных масштабах. В 2000 году компания Nexia Biotechnologies объявила, что у нее есть ответ: коза, которая вырабатывает в своем молоке белок паутины.

Исследователи внедрили в ДНК коз ген паучьего шелка-драглайна таким образом, чтобы козы вырабатывали белок шелка только в своем молоке. Затем это "шелковое молоко" можно было использовать для производства материала, похожего на паутину, называемого Биостилем.

Быстрорастущий лосось

Фото: /Wikimedia Commons

Генетически модифицированный лосось AquaBounty растет в два раза быстрее обычного сорта — на фотографии изображены два ровесника лосося с генетически измененным лососем сзади. Компания утверждает, что рыба имеет тот же вкус, текстуру, цвет и запах, что и обычный лосось; однако споры о том, безопасна ли эта рыба для употребления в пищу, продолжаются.

Генетически модифицированный атлантический лосось содержит добавленный гормон роста из лосося Чинук, который позволяет рыбе вырабатывать гормон роста круглый год. Ученые смогли поддерживать активность гормона, используя ген угревидной рыбы, называемой океанической дулой, который действует как "переключатель" для гормона.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов одобрило продажу лосося в США в 2015году, отметив первый раз, когда генетически модифицированное животное было одобрено для продажи в США.

Флавр Савр помидор

Фото: fotomanX/Shutterstock

Помидор Флавр Савр был первым промышленно выращенным генно-инженерным продуктом питания, получившим лицензию на потребление человеком. Добавляя антисмысловой ген, калифорнийская компания Calgene надеялась замедлить процесс созревания помидора, чтобы предотвратить размягчение и гниение, позволяя помидору сохранить свой естественный вкус и цвет.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов одобрило Флавр Савр в 1994 году; однако помидоры были настолько нежными, что их было трудно транспортировать, и к 1997 году они были сняты с рынка. Помимо проблем с производством и доставкой, помидоры, как сообщалось, также имели очень мягкий вкус: "помидоры Flavr Savr не имели такого хорошего вкуса из-за сорта, из которого они были разработаны. Там было очень мало аромата, чтобы спасти", - сказал Крист Уоткинс, профессор садоводства в Корнельском университете.

Банановые вакцины

Фото: vincentchuls/Shutterstock

Люди могут вскоре получить прививку от таких заболеваний, как гепатит В и холера, просто откусив банан. Исследователи успешно сконструировали бананы, картофель, салат, морковь и табак для производства вакцин, но они говорят, что бананы являются идеальным средством производства и доставки.

Когда измененная форма вируса вводится в саженец банана, генетический материал вируса быстро становится постоянной частью клеток растения. По мере роста растения его клетки вырабатывают вирусные белки-но не инфекционную часть вируса. Когда люди съедают кусочек генетически модифицированного банана, который полон вирусных белков, их иммунная система вырабатывает антитела для борьбы с болезнью — точно так же, как традиционная вакцина.

Менее метеористые коровы

Фото: smereka/Shutterstock

Коровы производят значительное количество метана в результате процесса пищеварения-он вырабатывается бактерией, которая является побочным продуктом высококлеточного рациона коров, включающего траву и сено. Метан является основным источником парникового эффекта, уступая только углекислому газу, поэтому ученые работают над генной инженерией коровы, которая производит меньше метана.

Ученые из Университета Альберты определили бактерию, ответственную за производство метана, и разработали линию крупного рогатого скота, которая производит на 25 процентов меньше метана, чем средняя корова.

Генетически модифицированные деревья

Фото: Forest and Kim Starr [CC BY 2.0]/Flickr

Деревья генетически изменяются, чтобы расти быстрее, давать лучшую древесину и даже обнаруживать биологические атаки. Сторонники генно-инженерных деревьев говорят, что биотехнология может помочь обратить вспять обезлесение, удовлетворяя спрос на древесину и бумажную продукцию. Например, австралийские эвкалипты были изменены , чтобы выдерживать морозы, а сосны лоболли были созданы с меньшим количеством лигнина, вещества, которое придает деревьям их жесткость.

Однако критики утверждают, что недостаточно известно о влиянии дизайнерских деревьев на их естественное окружение — они могут распространять свои гены на естественные деревья или увеличивать риск лесных пожаров, среди прочих недостатков. Тем не менее в мае 2010 года Министерство сельского хозяйства США дало разрешениебиотехнологической компании ArborGen начать полевые испытания 260 000 деревьев в семи южных штатах.

Лекарственные яйца

Фото: maradon 333/Shutterstock

Британские ученые создали породу генетически модифицированных кур, которые производят лекарства от рака в своих яйцах. В ДНК животных были добавлены человеческие гены, так что человеческие белки секретировались в белки их яиц, наряду со сложными лекарственными белками, подобными лекарствам, используемым для лечения рака кожи и других заболеваний.

Что именно содержат эти борющиеся с болезнями яйца? Куры откладывают яйца, которые содержат miR24, молекулу, способную лечить злокачественную меланому и артрит, и человеческий интерферон b-1a, противовирусный препарат, который напоминает современные методы лечения рассеянного склероза.

Суперуглеродные улавливающие установки

Фото: MaryAnne Campbell/Shutterstock

Люди ежегодно добавляют в атмосферу около девяти гигатонн углерода, а растения и деревья поглощают около пяти из этих гигатонн. Оставшийся углерод способствует парниковому эффекту и глобальному потеплению, но ученые работают над созданием генно-инженерных растений и деревьев, которые оптимизированы для захвата этого избыточного углерода.

Углерод может десятилетиями храниться в листьях, ветвях, семенах и цветах растений; однако углерод, выделенный корням растений, может проводить там столетия. Поэтому исследователи надеются создать биоэнергетические культуры с большими корневыми системами, способными улавливать и накапливать углерод под землей. В настоящее время ученые работают над генетической модификацией многолетних растений, таких как свитчграсс и мискантус, из-за их обширной корневой системы.

Источник: vk.com

Комментарии: