Как создают трансгенные растения: 5 показательных примеров

Как создают трансгенные растения: 5 показательных примеров

Кажется, что создать трансгенное растение очень просто, но на самом деле это не так. Процесс включает много стадий, но важнее всего идея

Упрощенная схема получения трансгенного растения

Нажмите для увеличения

В первую очередь ученые должны придумать, какое свойство можно изменить, чтобы повысить урожайность или сделать растение более устойчивым к неблагоприятным условиям. Затем нужно найти организм, у которого есть подходящий ген, и только потом можно приступать собственно к техническому процессу. После того как ГМ-растение получено, исследователи долго проверяют, действительно ли был достигнут нужный результат, а затем тестируют свое творение на безопасность.

Хлопок

Gossypium hirsutum L.

Ген cry1F, cry1Ac, cry1Ab, cry2Ab2, cry1Ab-Ac, cry2Ae
Откуда ген Бактерии из рода Bacillus
Что делает Кодирует эндотоксины, из-за которых в клетках кишечника личинок бабочек образуются поры. В результате внутренняя среда клеток разрушается, и они гибнут. Насекомое не может нормально есть и умирает.
Итог Растение, которое убивает поедающих его личинок. Аналогичные модификации, а также модификации, повышающие устойчивость к поеданию жуками, есть для кукурузы, сои и баклажана.

Картофель

Solanum tuberosum L.

Ген Антисмысловая нить gbss
Откуда ген Zea mays (кукуруза)
Что делает Содержащийся в картофеле крахмал состоит из двух составляющих: амилозы и амилопектина. Для промышленного использования (например, пищевого или бумажного производства) важно, чтобы в крахмале было как можно меньше амилозы. Фермент GBSS катализирует синтез амилозы, а антисмысловая нить подавляет работу гена, кодирующего GBSS.
Итог В клубнях ГМ-картофеля почти нет амилозы.

Соя

Glycine max L.

Ген Фрагмент гена gm-fad2-1
Откуда ген Glycine max L. (соя)
Что делает «Вставленная» в геном сои ДНК подавляет работу гена fad2-1. Этот ген кодирует фермент, который необходим для образования в семенах растения линолевой кислоты из ее предшественника — олеиновой кислоты. Линолевая кислота не так важна для человека, а из олеиновой получают высококачественное и полезное для здоровья масло.
Итог Семена ГМ-сои содержат намного больше олеиновой кислоты.


Ген hppdPF W336
Откуда ген Бактерия Pseudomonas fluorescens, штамм A32
Что делает Кодирует фермент, который отвечает за синтез чрезвычайно важных веществ каротиноидов, без них растения не могут фотосинтезировать. Многие гербициды «убивают» этот фермент.
Итог ГМ-соя устойчива к определенному классу гербицидов, а сорняки нет.

Кукуруза

Zea mays
Ген mepsps
Откуда ген Zea mays (кукуруза)
Что делает Кодирует измененный фермент EPSPS — мишень для самого популярного гербицида «Раундап», который блокирует действие этого фермента. Растения с измененным EPSPS устойчивы к гербициду.
Итог ГМ-растения выдерживают распыление «Раундапа», а сорняки нет. Аналогичная модификация есть для хлопка, сои, сахарной свеклы, рапса.

Ген amy797E
Откуда ген Синтетический ген, полученный из Thermococcales spp., микроорганизмов, обитающих при экстремально высоких температурах.
Что делает Кодирует фермент альфаамилазу, который хорошо работает при высоких температурах. Альфа-амилаза нужна для расщепления крахмала до углекислого газа и этанола — самого перспективного биотоплива. Процесс идет при высоких температурах, когда «обычная» альфа-амилаза не работает.
Итог ГМ-кукуруза нарабатывает большое количество термостабильного фермента, необходимого для промышленного производства биоэтанола.

Сахарный тростник

Saccharum sp
Ген EcBetA
Откуда ген Бактерия Escherichia coli
Что делает Кодирует фермент, который катализирует наработку в клетках растения вещества глицинбетаин. Это соединение защищает клетки от засухи и других неприятных условий.
Итог Генетически модифицированный сахарный тростник более устойчив к засухам.

 

Фото: BSIP/AGE/EAST NEWS, IOMEDIA (X5), ANGELS TAPIAS (CC-BY), SHUTTERSTOCK (X13)

Материал опубликован в журнале «Вокруг света» № 4, апрель 2014

Подписка на журнал
 
# Вопрос-Ответ