Мировой кризис - хроника и комментарии
Публиковать
Санкт-Петербург(Курортный район), 30 апреля - 05 мая

Все мероприятия >>

Самиздатский магазин (продаёте книги без комиссий) и гонорарный журнал для профессиональных авторов: «Информаг A LA РЮС»



Новости net.finam.ru

Rambler's Top100 Rambler's Top100  
 


->

Как исправить природу и накормить людей

Несколько лет назад, еще до того, как руководство нашей страны всерьез увлеклось борьбой с утечкой биологических материалов, оно вроде как боролось с засильем генетически модифицированных организмов. Потом у руководства в голове что-то щелкнуло, и приоритеты сменились: на разработку ГМО теперь будут выделять огромные деньги, а главным врагом нации станет массовая геномика и, как следствие, медицинская генетика. Широкому читателю в этой истории интересно только одно: что именно там щелкает? Для мирового прогресса эти щелчки и вовсе не могут иметь никаких последствий. Мы, однако, с удовольствием воспользуемся тем обстоятельством, что устрашающий образ ГМО как-то померк в российском массовом сознании в сравнении с генетическим оружием, и расскажем об очередной попытке ученых кое-кого генетически модифицировать, а потом еще и накормить этакой пакостью всех людей на планете.

Ошибка природы

В этот раз ученые вздумали исправлять ни много ни мало процесс фотосинтеза. Сейчас мы расскажем, что с ним было не так.

Фотосинтез — замечательная штука, благодаря которой у большинства обитателей земли вообще есть хоть какая-то еда. Фотосинтезом занимаются растения, а в итоге получается вкусная и питательная органика, которую мы едим или непосредственно, в виде салата или картошки, или опосредованно — переработанную в говяжий стейк. Происходит это так: растение (точнее, хлоропласт) разбивает молекулу воды с помощью солнечного фотона, кислород выбрасывает, протоны временно откладывает на край тарелки, а электроны навешивает на молекулу углекислого газа, которая в результате легко и быстро превращается в сахар.

«Легко и быстро» — это нам так кажется, но природа использует для этого довольно прихотливый фокус, который называется цикл Кальвина*. Ключевой момент фокуса — присоединение углекислого газа к здоровенной молекуле по имени рибулоза-1,5-бифосфат, которая в результате разваливается на две молекулы поменьше (фосфоглицерат), и из них клетке уже совсем не сложно смастерить глюкозу. За момент присоединения углекислого газа отвечает специальный фермент рибулозо-бифосфат-карбоксилаза, известный также под сокращенным именем Рубиско.

Почему именно этот фермент заслужил особое звонкое имя, почти как у футбольного клуба? На то есть причины: во-первых, ферментом по имени Рубиско битком набиты все зеленые части растений, и в совокупности он составляет самый распространенный белок-фермент в земной биосфере. А во-вторых, напомним еще раз, он занят самым важным на земле делом: производит всем нам еду.

Но живая природа — поскольку, как известно, она не создана Богом, а сложилась сама собой в ходе случайных эволюционных процессов — сильно напортачила с этим самым Рубиско. Фермент получился неаккуратный, и сплошь и рядом — примерно один раз из пяти — вместо углекислого газа он по ошибке хватает молекулу кислорода**. В результате получается фосфат гликолевой кислоты, из которого никакой глюкозы не сделать: наоборот, от него приходится избавляться, а в результате ценный углерод теряется. Что еще хуже, этот фосфат приходится вытаскивать из хлоропластов и некоторое время возить туда-сюда по разным частям клетки, чтобы обезвредить. Весь этот процесс называется «фотодыханием», и звучит это слово как песня — свет, воздух! — но скрывается за ним совершенно никчемная трата ресурсов.

Хорошо ли, плохо ли тратит ресурсы природа, не нам судить. Но человечество себе позволить такое не может. Между тем, по иронии судьбы, главные культурные растения человечества — рис, соя и пшеница — использует С3-тип фотосинтеза, при котором потери на фотодыхание огромны и совершенно неприемлемы. Если бы удалось избавиться от этих потерь, то только в масштабах США сельское хозяйство смогло бы прокормить дополнительно 200 млн человек.

Исправление ошибки

Биологи довольно давно задумались о том, как бы помочь Рубиско делать поменьше ошибок. Хотелось бы как-то подправить аминокислотную последовательность (то есть в конечном счете ген) этого белка, чтобы он пореже зарился на кислород. Однако ученых слегка беспокоило то обстоятельство, что эволюции за 3,5 млрд лет — именно столько времени существует на планете фермент Рубиско — это не удалось. Возможно, на то есть фундаментальные химические причины, а потому имеет смысл поискать какое-то более изобретательное решение проблемы.

Этим и занялись биохимики и генетики из университета Иллинойса. Занялись не с бухты-барахты, а в рамках международного исследовательского проекта RIPE (Realising Increased Photosynthetic Efficiency, «реализация повышенной эффективности фотосинтеза»), призванного способствовать тому, чтобы хоть как-то накормить растущее население планеты. Та часть проблемы, которую решали авторы работы, выглядит так: ну хорошо, пусть растения занимаются фотодыханием, раз уж без этого они никак не могут обойтись. Но давайте сделаем так, чтобы они тратили на это поменьше ресурсов. Зачем, например, таскать все эти злополучные молекулы из хлоропластов в митохондрии, а оттуда в пероксисомы? Почему не избавиться от отходов деятельности Рубиско здесь же, на месте?

Сказано — сделано. Соорудили генетические конструкции, собранные из разных растительных и бактериальных генов, засунули их в растения табака, причем особо озаботились тем, чтобы нужные белки попадали в хлоропласты. Вариантов дизайна было три, из них один — использующий гены растения и водоросли — оказался особенно эффективен. А чтобы еще чуть-чуть улучшить эффективность, биологи придумали заглушить тот фермент, который выводит из хлоропластов зловредный гликолат: по их замыслу, все должно происходить в одном месте, чтобы остальные части клетки могли спокойно заниматься своим делом.

Затем в течение двух лет генетически модифицированные растения выращивали на полях бок о бок с их «органическими» коллегами, тщательно фиксируя результаты. Успех был налицо: биомасса увеличилась в среднем на 40%.

По словам профессора Стивена Лонга, руководителя проекта RIPE, придуманные авторами работы обходные пути оказали на биохимию растений такой же эффект, как открытие Панамского канала на мировую торговлю. Тогда путь кораблей из Атлантического в Тихий океан сократился на десять тысяч километров —  а теперь удалось сэкономить тысячи километров бессмысленных перемещений токсичных веществ внутри растительных клеток. Напомним, что в конечном счете речь идет о том, чтобы накормить дополнительно 200 млн человек. То есть даже если население России, забывшись в мечтах о геополитическом реванше, однажды забудет по весне посадить свою мерзлую и сморщенную картошку, цивилизованный мир уже имеет на этот случай рецепт нашего спасения.

Резюме

К чему мы вздумали рассказать эту историю, да еще и с такими ерническими и оскорбительными для страны прибаутками? Нам просто хотелось привести один небольшой пример, дающий представление о том, что же это за ГМО такие, над которыми работают биологи, и какая польза может быть от них человечеству. Другими словами, хотелось хоть немножко рассеять невежество, мешающее воспринимать эти самые ГМО в верной перспективе. Дело в том, что невежество невозможно упразднить никаким другим способом. За невежество никого не будут судить в Гааге. За захват в плен иностранных моряков, за сбитый пассажирский самолет, за применение химического оружия на территории других стран — судить можно и должно, а вот за невежество, даже самое дремучее, к сожалению, нельзя. Можно только спокойно и по порядку рассказывать о том, как оно все обстоит на самом деле, и надеяться на рассеивание внутреннего мрака, пусть даже и в очень отдаленной перспективе.

Кроме того, власти России вроде бы решили дать задний ход и не путаться под ногами у ученых, занятых повышением эффективности сельскохозяйственных культур. Конечно, это может быть всего лишь побочным результатом интеллектуальной деградации: за проблематикой ГМО им становится следить все сложнее, то ли дело генетическое оружие. Еще пара таких, как мы выше выразились, щелчков в голове — и проблемы утечки биоматериалов могут тоже выпасть из сферы интересов лидеров государства, так что они целиком сосредоточатся на борьбе с дурным глазом и инопланетянами. Тогда научная общественность страны вздохнет с облегчением и попробует хоть немного нагнать убежавшее вперед человечество.

Тем временем догонять его становится все сложнее. Меньше 80 лет назад Мелвину Кальвину удалось понять, как растение фиксирует углекислый газ, а вся прочая биохимия, окружающая фотосинтез, распутана буквально вчера, да и то не полностью. Но вот уже кто-то возится с культурой растительных клеток, другой парень за соседним столом смешивает капельки прозрачных жидкостей, якобы «рекомбинантные ДНК» — твердо веря, что знания, на которых основываются эти действия, приведут их к цели. А в итоге — грядка с жирными, сочными растениями, и в перспективе дополнительная еда для двухсот миллионов. Вот о чем надо писать научным журналистам, а не оскорблять государственные власти. К счастью, именно об этом мы и пишем.

Примечания

* В 1961 году Мелвин Эллис Кальвин получил за открытие этого фокуса Нобелевскую премию по химии.

** На самом-то деле Рубиско еще неплохо справляется: просто когда природа его придумывала, земная атмосфера состояла в основном из углекислого газа, а кислорода в ней почти не было. С тех пор парциальное давление кислорода возросло раз в сто, углекислого газа — во столько же раз уменьшилось, и тем не менее даже в таких сложных условиях фермент ошибается не так уж часто. Честь и слава ему за это.

Тем временем у нас :

 

Алексей Алексенко

Расцвет генетики после геополитической катастрофы

РЕДАКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Российским ученым срочно требуется три миллиарда долларов на нелегальную деятельность

21 НОЯБРЬ 2018 11:26

ЗАБРАТЬ СЕБЕ

Иллюстрация: AKG Images / East News

Два с половиной года назад в России был принят закон о запрете генетически-модифицированных организмов (ГМО). К этому событию можно относиться двояко. Мы свою позицию изложили в двух заметках (первой и второй), смысл которых в общих чертах таков: запрещать в России генную инженерию так же бессмысленно, как запрещать бытовую электронику в Золотой Орде. Что бы там российские генетики о себе ни воображали, никакой особой генной инженерии здесь никогда и не было, а та, что была, не может иметь последствий в силу объективных исторических законов.

Но есть и другая позиция. Ее сформулировал недавно на юбилейной вечеринке проекта «Сноб» Анатолий Борисович Чубайс. Председателя правления Роснано спросили, кому бы он присудил антипремию «Сделано в России» — то есть символическую награду за самое бездарное и вредное дело последнего десятилетия. Анатолий Борисович без колебаний назвалзапрет ГМО.

У Анатолия Борисовича был огромный выбор — все же он гражданин страны, силой захватившей часть территории соседнего государства, полностью разрушившей свою международную репутацию и в четвертый раз избравшей президентом автора этих впечатляющих инициатив. И если из такого обилия возможностей Чубайс выбрал именно закон о запрете ГМО, здесь есть о чем задуматься.

Но не успели мы об этом задуматься, как нас отвлек любопытный документ— проект Федеральной программы развития генетических технологий. Если говорить кратко, то его смысл вот в чем: Минобрнауки просит у российского народа около 3 млрд долларов на развитие генетики. И не какой-то теоретической, а той самой, с которой мы вместе с читателями «Сноба» прощались в июле 2016-го.

Проект рассчитан на 9 лет (с 2019 по 2027 год) и предполагает за вышеназванные деньги решить несколько масштабных задач. Похоже, главнейшая из этих задач — снова начать делать все то, что было запрещено законом от 03.07.2016 N358-ФЗ.

Впрочем, ближе к тексту. Проект ставит перед российской наукой следующие цели. Следует довести «количество созданных на основе генетических технологий высокопродуктивных линий, сортов, пород сельскохозяйственных растений и животных, устойчивых к неблагоприятным условиям окружающей среды и болезням, обладающих улучшенными пищевыми и технологическими свойствами» до 60 штук к 2027 году. «Генетические технологии направленного действия» будут разработаны для 25 видов хозяйственно-значимых организмов. Целых 17 генетических технологий должны быть выведены на «стадию коммерциализации».

Теперь простыми словами: этот проект предполагает создание новых ГМО, в том числе животных и растений. Эти животные и растения должны покинуть стены лабораторий и достичь «коммерциализации» на полях и заливных пастбищах отчизны. То есть ГМО будут колоситься и пастись. Более того, в силу «улучшенных пищевых свойств» им суждено стать пищей незадачливого российского налогоплательщика.

Напомним, как с июля 2016 года звучит ст. 50(1) Федерального закона об охране окружающей среды:

«Запрещается выращивание и разведение растений и животных, генетическая программа которых изменена с использованием методов генной инженерии и которые содержат генно-инженерный материал, внесение которого не может являться результатом природных процессов, за исключением выращивания и разведения таких растений и животных при проведении экспертиз и НИР».

Очевидно, что мирно совместить трехмиллиардную программу реанимации российской генетики с этим законом не получится: или одно, или другое. Авторы проекта Федеральной программы об этом не вспомнили, и в их проекте не только пресловутый закон, но на всякий случай и стигмированная аббревиатура ГМО нигде не упоминается. Тем не менее нельзя же просто так взять и нарушить сразу несколько федеральных законов. Отсюда логически следует, что пресловутый закон о ГМО должен быть отменен или хотя бы потихоньку модифицирован. Это соображение как минимум объясняет публичное заявление А. Б. Чубайса — он человек государственный и просто так не брякнет.

Успел ли этот закон за свой недолгий век принести реальный вред? Уважаемый участник проекта «Сноб» Антон Гопка, основатель венчурного фонда ATEM Capital, считает, что успел. Он даже оценивает размер этого вреда. Простой расчет: если определенное технологическое направление сперва запрещают, а потом выделяют 3 млрд долларов на его восстановление, то именно в три миллиарда и надо оценивать ущерб от запрета.

Нам с нашей дилетантской колокольни это кажется неким преувеличением. Не было тут никаких особых генетических технологий до принятия закона, и маловероятно, что они появятся теперь. Планируемые показатели, определенные с такой колоссальной точностью (ровно 17 генно-инженерных технологий, ровно 6 отечественных прототипов приборов и т. п.), скорее всего, означают, что эти технологии и эти прототипы уже где-то припрятаны от глаз на обширной территории Курчатовского института, который, согласно проекту, и будет назначен распорядителем денег.

Дай бог нам ошибаться, но, кажется, три миллиарда, о которых идет речь, — вовсе не ущерб от дурацкого пиар-закона, одного из сотен, принятых уважаемыми депутатами, а просто еще один чемодан денег, предназначенных для раздела и последующего проедания. Хорошо, что часть из них достанется ученым. Плохо все остальное.

А о блистательных перспективах российской генетики нам многое скажут следующие цифры. Долю российских научных разработок в мировой генетической науке, согласно проекту, нам предстоит довести от 0,07% в этом году до 1% в 2027-м. Речь идет о стране, население которой сегодня составляет примерно 2% всего человечества. Можно лишь надеяться, что к 2027-му эта доля как раз и сократится вдвое из-за естественной смертности и эмиграции. Тогда наконец-то будет достигнут паритет: россияне начнут в среднем вносить в мировую науку такой же вклад, как и усредненный житель планеты, включая бушменов Южной Африки и страдающих от голодного поноса граждан Бангладеш. Но напомним, на это надо три миллиарда долларов.

Сложно писать такую длинную заметку, сохраняя саркастическую ухмылку: начинает болеть челюсть. Время менять выражение лица. Так вот, автору довелось значительную часть жизни прожить в СССР — стране чудовищного, невообразимого лицемерия, давшей материал для всех главных антиутопий ХХ столетия. Когда ее постыдный конец называют «геополитической катастрофой», мы можем лишь с омерзением сплюнуть на ботинок говорящего. Но вот мы видим множество знаков, подсказывающих, что подошла пора подводить итоги и следующего исторического периода. История российской генной инженерии представляет собой интересный, как говорят в бизнесе, шоу-кейс. В том смысле, что дальше-то вроде некуда.

Ту давнюю заметку, посвященную принятию пресловутого закона, мы закончили следующим пассажем:

«<Будем надеяться, что> генно-инженерная наука по-прежнему будет получать финансирование и благополучно дотянет до того дня, когда статус мирового лидера интеллектуальной деградации и мракобесия перестанет казаться моим соотечественникам почетным. Я бы тоже хотел дотянуть до этого дня. Но что-то пока мало обнадеживающих знаков».

Отчасти прогноз сбывается, но с существенной оговоркой: обнадеживающих знаков больше нет.





>
Материалы данного сайта могут свободно копироваться при условии установки активной ссылки на первоисточник.

Change privacy settings    
©  Михаил Хазин 2002-2015
Андрей Акопянц 2002-нв.


IN_PAGE_ITEMS=ENDITEMS GENERATED_TIME=2019.04.26 01.33.39ENDTIME
Сгенерирована 04.26 01:33:39 URL=http://worldcrisis.ru/crisis/3254456/article_t?IS_BOT=1