Встраивание» генов

Наверное, самая известная и одновременно самая абсурдная страшилка про ГМО – это «встраивание генов». Есть в этом что-то, напоминающее массовый психоз. Мне действительно непонятно, как человек, окончивший среднюю школу, знакомый с физиологией человека, может всерьез размышлять об этом, бояться этого. Каждый день мы съедаем огромное количество чужой ДНК: помидоров, картошки, рыбы, пшеницы, дрожжей, бактерий. Это делали наши предки, это будут делать наши потомки, это делают все живые существа на планете. Пищеварительная система разбирает съеденную ДНК на отдельные кусочки – нуклеотиды, из которых потом наш организм собирает собственную молекулу по существующему шаблону.

Может ли чужеродная ДНК «встроиться» в нашу собственную и заставить нашу клетку выполнять несвойственные ей функции? В некоторых случаях может. Среди многих одноклеточных организмов горизонтальный перенос генов – рядовой и естественный процесс, не прекращавшийся с момента появления первых живых клеток. Вирусы вообще могут перехватывать управление биохимическими процессами зараженной клетки.

Имеет ли этот пример отношение к опасности генно-модифицированного организма для человека или природы? Не большее, чем к опасности любого другого организма.

Да, вирусы умеют встраивать свои гены в ДНК другого организма. Точнее, лишь некоторые вирусы в ДНК некоторых организмов. Если бы эта способность была у всех вирусов и мы не могли бы этому сопротивляться, то мы бы даже не появились. Эволюция создала свои защитные механизмы для недопущения проникновения в наши клетки вирусов, а также уничтожения уже зараженных клеток.

Наверное, каждый болел гриппом, но все читающие сейчас эту статью вышли победителями в борьбе с заболеванием – мы смогли побороть попытку чужеродных генов захватить контроль над нашими клетками.

Именно способность вирусов «встраивать» себя в чужую ДНК, кстати, активно используется сегодня при генной модификации. Мы пока не научились «встраивать» нужный ген напрямую и пользуемся 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.

В конце концов, даже мы, люди, тоже являемся результатом вирусной генной модификации. Около 8% нашей ДНК имеет вполне вирусное происхождение: эти гены достались нам в наследство от вирусов, когда-то заражавших половые клетки наших далеких предков. Они уже неспособны 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. Показывают коллажи полуфруктов-полускорпионов. Рассказывают страшилки о генах печени акулы. Но ведь это не так работает!

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).

Пока еще мы не обладаем возможностью синтезировать гены с «нуля» и поэтому берем из природы готовые конструкции, заставляя их работать там, где нам надо. Это проще, это надежнее на современном уровне развития науки, и в этом нет ничего страшного или предосудительного. Если мы возьмем из моркови ген, отвечающий за производство бета-каротина, и вставим его в ДНК риса, то рис никак не сможет отрастить корнеплоды, лишь станет производить нужное нам вещество. Даже если мы захотим встроить в ДНК банана ген, отобранный у скорпиона, банан не сможет уползти или ужалить.