Генетический анализ в сельском хозяйстве

Сегодня генетический анализ стал одним из главных столпов прогресса. Медицина, фундаментальная наука, судебная экспертиза, экология, даже космические технологии ‒ везде генетическому анализу находится применение. На фоне этих высоконаучных сфер немного странно смотрится такая, казалось бы, сугубо прикладная и не слишком технологичная область, как сельское хозяйство. Но в последние годы без анализа наследственности не обойтись и здесь.

Причиной тому стало очередное ужесточение правил использования в России генетически модифицированных организмов (ГМО). Напомним, что с 2016 года выращивание генетически модифицированных растений, ввоз их семян, а также разведение генетически модифицированных животных на территории Российской Федерации запрещено Федеральным законом N 358-ФЗ от 3 июля 2016 года.

А с января 2021 года требуется отдельная регистрация не только на еду, содержащую компоненты с изменённой наследственностью, но и на корма для животных. То есть сейчас в России нельзя производить ГМО, но можно продавать и импортировать их в переработанном виде, соблюдая правила, чуть более строгие чем для обычных продуктов. Причём аналогичные более или менее суровые законы есть во многих странах мира.

Для выявлений модифицированных геномов ввозимой и выращиваемой пищи и применяют генетический анализ. Давайте разберёмся, насколько оправдано такое настороженное отношение к ГМО. Но сначала немного истории. (Рекомендуем статью: "Конструирование и производство биофармацевтических препаратов")

Сельское хозяйство не зря считают одним из главных изобретений человечества, позволившим нам стать теми, кто мы есть. Возможность затрачивать меньше усилий на производство пищи оставляла нашим предкам время на иные занятия. Первые сорта сельскохозяйственных растений не слишком отличались от своих диких аналогов. Если вы когда-нибудь видели дикие яблоки или пшеницу, то знаете, что их плоды мелкие, твёрдые, мало похожие на то, что мы употребляем в пищу.

Главная заслуга древних аграриев ‒ это селекция, в результате которой и появились все современные высокопродуктивные и питательные сорта культурных растений и породы животных. Появление высококалорийной пищи стало настоящим прорывом в развитии цивилизации. Оно позволило выделить в общинах людей, которые не занимались постоянным производством пищи. А ведь селекция ‒ это не что иное, как генетическая модификация организмов. Только наши предки не знали ни научного подхода, ни материальных основ наследственности, и большей частью применяли обычный массовый отбор.

Впрочем, селекция не всесильна. Даже после появления сравнительно урожайных сортов растений и продуктивных пород животных подавляющее большинство людей должно было заниматься производством еды. Считается, что до наступления промышленной эры один человек, занятый в сельском хозяйстве, мог своим трудом прокормить до пятнадцати других людей. Но это довольно оптимистичная оценка, не учитывающая неурожайные годы, бедствия и нерациональное распределение еды.

Когда на помощь крестьянам и землевладельцам пришла наука, ситуация начала меняться к лучшему. Удобрения, пестициды, машины и механизмы, облегчающие труд человека, - всё это повысило производительность сельского хозяйства. Но выросло и количество людей на Земле. Производство пищи продолжало требовать огромного количества рабочих рук и земли.

И вот в результате прогресса человек научился целенаправленно модифицировать ДНК. Это дало возможность решить множество проблем. Устойчивость к вредителям позволила снизить количество химикатов, применяемых в сельском хозяйстве. Благодаря увеличенной питательности, на тех же площадях пахотной земли стало возможно выращивать больше пищи. А, например, модификация генома бактерии позволило создать кошерный сыр, который могут употреблять последователи иудаизма.

Казалось бы, от генетически модифицированных организмов сплошная польза, зачем же их запрещать? Увы, на деле всё немного сложнее. Конечно, наиболее известные страшилки, связанные с ГМО, не имеют под собой основы. ДНК, содержащаяся в клетках пищи, даже если сохраняется после кулинарной обработки, никак не влияет на гены того, кто их ест. Продукты из ГМО не изменяют метаболизм потребителей ни в сторону накопления жиров, ни в сторону появления новообразований, ни как-то ещё. Ни одно корректно проведённое исследование модифицированных продуктов, имеющихся на рынке( а таких исследований было очень много) не выявило какого-либо вреда для здоровья, превышающего таковой от обычных продуктов. Переедание ведёт к ожирению вне зависимости от того, была ли еда генетически модифицирована.

И всё же, организмы с измененным геномом могут представлять некоторую опасность. Но не для человека, а для экологических систем. Особенность модифицированных организмов в том, что они лучше природных аналогов по каким-то параметрам. А значит, случись им попасть в природную среду, они могут вытеснить менее приспособленных конкурентов. Уже появились данные, что даже обычные, не модифицированные культурные растения больше привлекают насекомых опылителей, чем дикие конкуренты.

Но тут очень важно сослагательное наклонение. Да, модифицированные организмы могут быть опасны для биоразнообразия. Но могут и наоборот поддерживать его. Один из наиболее популярных модифицируемых признаков – это устойчивость растений к вредителям. Из-за этого отпадает необходимость обрабатывать урожай инсектицидами. В результате на поле возрастает популяция хищных насекомых, вроде божьих коровок, которые затем распространяются на окружающие территории.

Жизнь почти полностью состоит из взаимосвязанных статистически значимых процессов, и даже мельчайшее изменение одной составляющей может породить изменения в других частях экосистемы. Мы не можем предсказать, как повлияет на окружающую среду массовое выращивание генетически модифицированных организмов. Особенно, если им удастся дать потомство с дикими растениями или животными. (Рекомендуем статью: "Генетический анализ в онкодиагностике")

Единственный способ оценить возможные последствия состоит в том, чтобы наблюдать, к чему приведут мелкие изменения. Запретив производство ГМО, Россия решила учиться на чужих ошибках. Однако использование модифицированных растений и животных даёт немалые преимущества сельскому хозяйству. Так что, вероятно, в ближайшие годы ограничения будут становиться менее строгими.

Однако и тогда очень важно будет регулярно мониторить взаимодействие модифицированных организмов и других компонентов экосистем. А значит, генетический анализ сельскохозяйственной продукции будет все так же важен.

На сегодня это всё. Берегите себя и следите за своим питанием, ведь невкусная еда и плохой сон ‒ это две главных в мире причины сниженного настроения!