Как ГМО спасает планету и почему люди этому мешают - Анна Витальевна Иванова

вкусные и полезные, во многих регионах планеты есть традиции и инфраструктура для разведения определенных видов животных. А это влияет на затраты производителей и соответственно на стоимость конечного продукта. Как правило, самые сложные климатические условия как раз в самых бедных странах, так что стоимость продуктов – важный фактор для населения. Предложив более дешевый и эффективный способ получения продуктов из верблюжьего молока, мы сделаем этот полезный продукт более доступным для людей. Кроме того, молоко от разных животных имеет разные характеристики, а потому широкий выбор вариантов на рынке позволяет людям с аллергиями или проблемами в усвоении одного вида молока найти для себя другой подходящий[164]. Ну и вообще: больше сыра богу сыра!

А еще для приготовления разного вида сыров используют различные температурные режимы[165]. Таким образом, расширяя спектр доступных химозинов, мы расширяем и потенциальное количество новых сортов сыра.

Давайте посмотрим поближе на механизм модификации дрожжей Pichia pastoris для получения химозина, аналогичного верблюжьему[166].

Биотехнологи любят дрожжи. И точно есть за что: во-первых, у них тоже есть плазмиды (у дрожжей, не у технологов). Да-да, как у бактерий! А значит, основной механизм модификации здесь будет очень похож. Хотя и с некоторыми отличиями в протоколах. Помимо известных всем нам Saccharomyces cerevisiae – пекарских дрожжей, любят биотехнологи и такие дрожжи, как Pichia pastoris – то есть метилотрофные[167]. Их безопасно использовать для синтеза фармацевтических и пищевых белков и довольно просто выращивать, причем в недорогой среде. И их можно нарастить много, очень много! То есть получить из них много нужного нам продукта. А еще, как мы уже говорили выше, дрожжи умеют осуществлять сплайсинг и правильно сворачивать и модифицировать эукариотические белки[168].

В рассматриваемой работе[169] сначала по известной ранее последовательности искусственно синтезировали ген прохимозина верблюда. Чтобы заставить дрожжи трудиться над изготовлением белка, нужен специальный дрожжевой вектор: в данном случае это pPIC9K. В нем все как положено: есть маркерные гены и сайты рестрикции[170]. Специальными рестриктазами разрезали плазмиду по выбранному сайту – круг разомкнулся. Далее поместили в смесь с линеаризованными плазмидами подготовленный заранее ген. Остальные части конструкта, например промотор, уже входят в такую плазмиду. Напомню, что промотор – это такой заголовок для гена. Считав его, молекулярные механизмы понимают, что следующий за ним ген обязательно надо прочесть. Использованный в описываемой работе промотор алкогольоксидазы I (AOX1) считывается молекулярными механизмами только в том случае, если в среде присутствует метан.

Следующий этап – поместить вектор в клетки пока еще бактерий. Для этого взяли метод электропорации. Этот метод основан на том, что если поместить клетку между двумя источниками тока разной полярности и подать на них нужное напряжение, то под действием электричества в стенках клетки начнут образовываться поры. Если в этот момент в среде с клетками окажутся плазмиды, они смогут проникнуть внутрь нее через такие поры. Когда ток исчезнет, образуются новые клетки с уже целыми стенками. А плазмиды окажутся взаперти внутри этих клеток. И ничего им не останется, кроме как поступать на службу коварным клеточным молекулярным механизмам. Теперь нужно отобрать только те клетки, в которых есть внедренные плазмиды, чтобы наработать нужное количество их копий, а с ними и вектора. Затем выделить вектор и трансформировать им уже дрожжи.

Теперь этот ген следует заставить экспрессироваться (считываться). Для этого дадим его промотору сигнал начинать работу. Как это сделать: поместить модифицированные дрожжевые клетки в среду с метанолом. «Увидев» метанол, промотор алкогольоксидазы I сбросит с себя не дающие его прочесть химические «оковы» – и наконец станет доступен для чтения молекулярным механизмам клетки[171]. Клетки смогут считывать следующий за промотором ген прохимозина, а затем другие молекулярные механизмы, о которых мы с вами уже говорили, начнут строить по «чертежам» нового гена цепочки белка прохимозина. Благодаря тому, что дрожжи – ядерные организмы, подготовка и постройка белка пройдут так же, как происходили бы в клетке верблюжонка. Затем в среде, где отрегулирован нужный для созревания прохимозина уровень кислотности, произойдут последние превращения. И вуаля – счастливые биотехнологи могут выделять готовый зрелый химозин.

Такой химозин позднее смогут использовать уже другие биотехнологи из пищевой промышленности для изготовления вкусного верблюжьего сыра. Такой сыр в производстве потенциально будет гораздо дешевле и при этом сохранит не менее (а то и более) высокое качество. Ну и, разумеется, он совершенно гуманный.

Мы рассмотрели достаточно новую и выполненную пока только в лаборатории работу, но вернусь к началу главы и напомню: присмотритесь внимательно в следующий раз к упаковкам сыра на прилавке супермаркета. Обещаю, там будет много интересного!

В общем, если вы, как и я, против убийства животных не ради прямой цели пропитания (или убийства животных вообще), то рада приветствовать вас в рядах тех, кто считает, что за ГМО наше новое, светлое и гуманное будущее.

3.3.2. Дрожжи спешат на помощь!

В 60-х годах прошлого века люди изобрели лекарство, снимающее и воспаления, и боли. Его назвали диклофенак. Лекарство вышло одновременно таким эффективным и относительно недорогим в производстве, что совсем скоро стало применяться не только в самых разных медицинских направлениях, но и фермерами-скотоводами для лечения их животных. В России оно даже вошло в перечень жизненно необходимых и важнейших лекарственных средств[172]. Несмотря на немалый список побочных действий, которые возникают при длительном его применении, вот уже более 50 лет препарат остается на рынке. В последние годы стало известно о его возможном негативном влиянии на сердечно-сосудистую систему пациентов, находящихся на терапии диклофенаком более одного месяца. Так, оказалось, что среди пациентов, принимавших диклофенак, на 20 % чаще отмечаются инфаркты и другие болезни сердца в сравнении с принимавшими при схожих симптомах парацетамол или ибупрофен, на 30 % в сравнении с принимавшими напроксен, и на все 50 % в сравнении с людьми, не принимавшими никаких противовоспалительных и обезболивающих препаратов[173]. Медики заговорили об отзыве лекарства с рынка и о прекращении его назначения пациентам. Однако намного раньше врачей тревогу вокруг диклофенака забили защитники окружающей среды.

Тут нужна небольшая предыстория. У скотоводческой отрасли много своих проблем. Как и при любом нахождении животных в больших количествах на одной территории, здесь возникает множество инфекционных заболеваний, проблем с правильным подбором диеты, условий содержания, вопросов об очистке территории от паразитов и от продуктов жизнедеятельности самих животных[174]. Одними из традиционных заболеваний в списке являются всевозможные артриты. Они развиваются и от содержания