![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
progenesЧасть 1. Вступление.
Часть 2. Фирмы и фермеры.
Постепенно переходим к теме, близкой потребителю. Возможные мутации и последствия. Это довольно разносторонняя тема. Тут и возможное влияние на личный геном, геном поколений, опасность случайного возникновения токсичных, например, белков. Будем рассматривать по-порядку.
Сегодня будет один из распространенных вопросов:
Сорта, которые вывелись нашими предками, уже как бы эволюционно адаптированы и прошли многовековой тест на съедобность и безопасность. Зачем тестировать новое на себе? Нас устраивает веками проверенное.
Возможно, сейчас я отберу у вас немного уверенности, если скажу, что те сорта, которые вывели наши предки, имеют мало общего с тем, что сейчас произрастает на полях и с тем, что мы употребляем в пищу. Мутационные процессы происходят и сейчас, а селекционный процесс непрерывно продолжается. Недавно слушала научный доклад сотрудников крупнейшего европейского генетического банка культурных растений.
В подобных генбанках растения (виды, сорта), ежегодно высаживаются на поля, тщательно изолируются от возможного переопыления, и уже семена нового урожая отправляются в хранилища. Без пересадки и «освежения» семенного материала, теряется всхожесть, хотя самые первые оригинальные семена, которые поступили в банк, не выбрасываются, а точно так же хранятся уже многие десятки лет.
Кроме хранения, генбанки проводят различные научные исследования по биологическому и генетическому разнообразию. Например, изучают генетические профили экземпляров в коллекциях, сравнивают их. Все, наверное, слышали про методы генетических «отпечатков пальцев», который используется в криминалистике, где каждый конкретный индивидуум имеет свой оригинальный генетический профиль? Я не буду вдаваться в детали, но скажу, что подобные методы используются и для паспортизации сортов. Так вот, наконец-то кому-то пришла в голову очевидная на первый взгляд идея, сравнить генетические профили растений из семян, которые поступили в коллекцию очень давно, и тех, которые ежегодно скурпулезно высаживались, но одного и того же сорта.
И в общем-то, вполне предсказуемо обнаружилось, что уже за несколько десятков лет накопилось достаточное количество изменений в геноме растений, которое отразилось и на генетическом профиле. То есть генетически эти растения уже очень сильно отличаются. Причин этому много – это и мутационный эффект окружающей среды, и миграция по геному мобильных элементов, и спонтанный мутагенез, и вирусные инфекции. Мы наблюдаем факт, что уже через несколько поколений без нашего дополнительного вмешательства в обычной традиционной кукурузе, пшенице, горохе, которые вывели наши предки, происходят изменения в геноме, которые отражаются в фенотипе, биохимическом составе, или каких либо качествах растения – устойчивости или времени цветения. Вы спросите, почему мы их не замечаем? Во-первых, не все мутации проялвяются вообще, если они касаются третьего нуклеотида в кодоне. Во-вторых, далеко не все мутации зримо проявляются в фенотипе. Очень часто это незаметные глазу изменения состава белков или углеводов, или изменения времени цветения, или расстояние между почками, или длина корешков, или длительность созревания. Это те признаки, которые могут быть интересными только для специалиста. И наконец, очень редко мутации ощутимо влияют на жизнеспособность.
Тех, кого действительно взволновала нестабильность растительного генома, я сейчас успокою. Особенность растений, в отличии от животных, в том, что они неспособны «убежать» от неблагоприятных условий окружающей среды. Именно этим объясняют наличие у растений оргомного числа различных обходных биохимических путей, компенсирующих «поломки». Я много работаю с трансгенными растениями, в общем-то моя работа и заключается в том, чтобы какие-то гены «включать» или «выключать» в растениях и смотреть, как это внешне или внутренне проявляется с целью определить их функцию. Должна сказать, что в подавляющем количестве случаев вообще незаметно никакого эффекта и только скурпулезный биохимический анализ метаболитов и работы всех известных генов, показывает, что «хитрое» растение включило обходной путь в ответ на поломку.
Таким образом, пора забыть о том, что предки вывели и протестировали на себе хорошие сорта, а нам не стоит улучшать и экспериментировать. Процесс селекции непрерывный, он продолжается и мы тестируем на себе его результаты, независимо от того, традиционный ли это сорт, или ГМО. В этом смысле ГМО даже лучше. Почему? Потому что мы хотя бы знаем, что там поменялось.
Тут я расскажу еще одну историю из экспериментальной практики. Поступил нам в работу мутант ячменя с дефектом развития семени. Десять лет тому назад. За 10 лет тщательно рассмотрели по дням с момента опыления развитие семени под микроскопом. Описали. Изучили у него, какие гены включаются, а какие выключаются в различных тканях семени с того самого первого дня. Изучили вдоль и поперек метаболизм всех возможных биохимических путей. Уже все знаем. Не знаем одного – какой ген мутировал. И не узнаем, потому что с помощью этих подходов найти мутацию невозможно. А раз так, то мы и не узнаем, как выглядит тот мутировавший белок. А может он аллерген? А может он токсичный? А может, наоборот, полезный? Или нейтральный. Мы ничего о нем не знаем, кроме того, что его дефектная работа вызывает серьезные поломки в структуре семени, о которых мы уже знаем почти все.
Таким образом, мы можем допустить, что в результате спонтанного мутагенеза или мутагенеза, используемого в классической селекции, постоянно возникают белки с возможно новой конфигурацией, которые могут быть потенциальными аллергенами. Проблема в том, что мы не искали, мало того, мы даже не знаем, что искать. Мы можем приблизительно протестировать на потенциальную аллергенность. Мы также можем попытаться найти среди тысяч различных потенциальных аллергеных именно тот, который вызывает аллергическую реакцию. Я буквально на днях наткнулась на интересную работу по поиску белка с аллергенными свойствами в пыльце оливкого дерева. Это очень сложная работа, белок определили, но вот роль его совершенно не ясна.
И несомненное преимущество ГМО в том, что это как раз тот случай, что мы не просто знаем, что мы встроили и куда мы встроили, можем проверить его на аллергенность, токсичность, мы можем его отследить в поколениях и определить наличие в продуктах. Поэтому никого не должны смущать различные статьи об эффекте ГМО на организм, изучение его влияния, как потенциальный индуктор воспаления, например. Это нужные и правильные работы, возможно действительно обнаружится негативный эффект о котором мы будем знать и впредь делать выводы, дискутировать на эту тему и продолжать изучать. Но мы должны помнить, что эти работы существуют только по одной причине – мы знаем что искать.
В эту же тему отличная статья из economist.com: "Today scientists use thermal neutrons, X-rays, or ethyl methane sulphonate, a harsh carcinogenic chemical—anything that will damage DNA—to generate mutant cereals. Virtually every variety of wheat and barley you see growing in the field was produced by this kind of “mutation breeding”. No safety tests are done; nobody protests. "
Не поленитесь, ознакомьтесь с современными методами селекции. Там же есть ссылки на фото, как это выглядит в жизни.
В следующей серии мы более внимательно рассмотрим то, что уже известно о ГМО. Обладают ли они какими-то качествами, которые принципиально отличают их традиционных сортов. Это какая-то другая ДНК? Как их исследуют?
Продолжение. Часть 4. Судьба ДНК в пищеварительном тракте и горизонтальный перенос генов.
Часть 2. Фирмы и фермеры.
Постепенно переходим к теме, близкой потребителю. Возможные мутации и последствия. Это довольно разносторонняя тема. Тут и возможное влияние на личный геном, геном поколений, опасность случайного возникновения токсичных, например, белков. Будем рассматривать по-порядку.
Сегодня будет один из распространенных вопросов:
Сорта, которые вывелись нашими предками, уже как бы эволюционно адаптированы и прошли многовековой тест на съедобность и безопасность. Зачем тестировать новое на себе? Нас устраивает веками проверенное.
Возможно, сейчас я отберу у вас немного уверенности, если скажу, что те сорта, которые вывели наши предки, имеют мало общего с тем, что сейчас произрастает на полях и с тем, что мы употребляем в пищу. Мутационные процессы происходят и сейчас, а селекционный процесс непрерывно продолжается. Недавно слушала научный доклад сотрудников крупнейшего европейского генетического банка культурных растений.
В подобных генбанках растения (виды, сорта), ежегодно высаживаются на поля, тщательно изолируются от возможного переопыления, и уже семена нового урожая отправляются в хранилища. Без пересадки и «освежения» семенного материала, теряется всхожесть, хотя самые первые оригинальные семена, которые поступили в банк, не выбрасываются, а точно так же хранятся уже многие десятки лет.
Кроме хранения, генбанки проводят различные научные исследования по биологическому и генетическому разнообразию. Например, изучают генетические профили экземпляров в коллекциях, сравнивают их. Все, наверное, слышали про методы генетических «отпечатков пальцев», который используется в криминалистике, где каждый конкретный индивидуум имеет свой оригинальный генетический профиль? Я не буду вдаваться в детали, но скажу, что подобные методы используются и для паспортизации сортов. Так вот, наконец-то кому-то пришла в голову очевидная на первый взгляд идея, сравнить генетические профили растений из семян, которые поступили в коллекцию очень давно, и тех, которые ежегодно скурпулезно высаживались, но одного и того же сорта.
И в общем-то, вполне предсказуемо обнаружилось, что уже за несколько десятков лет накопилось достаточное количество изменений в геноме растений, которое отразилось и на генетическом профиле. То есть генетически эти растения уже очень сильно отличаются. Причин этому много – это и мутационный эффект окружающей среды, и миграция по геному мобильных элементов, и спонтанный мутагенез, и вирусные инфекции. Мы наблюдаем факт, что уже через несколько поколений без нашего дополнительного вмешательства в обычной традиционной кукурузе, пшенице, горохе, которые вывели наши предки, происходят изменения в геноме, которые отражаются в фенотипе, биохимическом составе, или каких либо качествах растения – устойчивости или времени цветения. Вы спросите, почему мы их не замечаем? Во-первых, не все мутации проялвяются вообще, если они касаются третьего нуклеотида в кодоне. Во-вторых, далеко не все мутации зримо проявляются в фенотипе. Очень часто это незаметные глазу изменения состава белков или углеводов, или изменения времени цветения, или расстояние между почками, или длина корешков, или длительность созревания. Это те признаки, которые могут быть интересными только для специалиста. И наконец, очень редко мутации ощутимо влияют на жизнеспособность.
Тех, кого действительно взволновала нестабильность растительного генома, я сейчас успокою. Особенность растений, в отличии от животных, в том, что они неспособны «убежать» от неблагоприятных условий окружающей среды. Именно этим объясняют наличие у растений оргомного числа различных обходных биохимических путей, компенсирующих «поломки». Я много работаю с трансгенными растениями, в общем-то моя работа и заключается в том, чтобы какие-то гены «включать» или «выключать» в растениях и смотреть, как это внешне или внутренне проявляется с целью определить их функцию. Должна сказать, что в подавляющем количестве случаев вообще незаметно никакого эффекта и только скурпулезный биохимический анализ метаболитов и работы всех известных генов, показывает, что «хитрое» растение включило обходной путь в ответ на поломку.
Таким образом, пора забыть о том, что предки вывели и протестировали на себе хорошие сорта, а нам не стоит улучшать и экспериментировать. Процесс селекции непрерывный, он продолжается и мы тестируем на себе его результаты, независимо от того, традиционный ли это сорт, или ГМО. В этом смысле ГМО даже лучше. Почему? Потому что мы хотя бы знаем, что там поменялось.
Тут я расскажу еще одну историю из экспериментальной практики. Поступил нам в работу мутант ячменя с дефектом развития семени. Десять лет тому назад. За 10 лет тщательно рассмотрели по дням с момента опыления развитие семени под микроскопом. Описали. Изучили у него, какие гены включаются, а какие выключаются в различных тканях семени с того самого первого дня. Изучили вдоль и поперек метаболизм всех возможных биохимических путей. Уже все знаем. Не знаем одного – какой ген мутировал. И не узнаем, потому что с помощью этих подходов найти мутацию невозможно. А раз так, то мы и не узнаем, как выглядит тот мутировавший белок. А может он аллерген? А может он токсичный? А может, наоборот, полезный? Или нейтральный. Мы ничего о нем не знаем, кроме того, что его дефектная работа вызывает серьезные поломки в структуре семени, о которых мы уже знаем почти все.
Таким образом, мы можем допустить, что в результате спонтанного мутагенеза или мутагенеза, используемого в классической селекции, постоянно возникают белки с возможно новой конфигурацией, которые могут быть потенциальными аллергенами. Проблема в том, что мы не искали, мало того, мы даже не знаем, что искать. Мы можем приблизительно протестировать на потенциальную аллергенность. Мы также можем попытаться найти среди тысяч различных потенциальных аллергеных именно тот, который вызывает аллергическую реакцию. Я буквально на днях наткнулась на интересную работу по поиску белка с аллергенными свойствами в пыльце оливкого дерева. Это очень сложная работа, белок определили, но вот роль его совершенно не ясна.
И несомненное преимущество ГМО в том, что это как раз тот случай, что мы не просто знаем, что мы встроили и куда мы встроили, можем проверить его на аллергенность, токсичность, мы можем его отследить в поколениях и определить наличие в продуктах. Поэтому никого не должны смущать различные статьи об эффекте ГМО на организм, изучение его влияния, как потенциальный индуктор воспаления, например. Это нужные и правильные работы, возможно действительно обнаружится негативный эффект о котором мы будем знать и впредь делать выводы, дискутировать на эту тему и продолжать изучать. Но мы должны помнить, что эти работы существуют только по одной причине – мы знаем что искать.
В эту же тему отличная статья из economist.com: "Today scientists use thermal neutrons, X-rays, or ethyl methane sulphonate, a harsh carcinogenic chemical—anything that will damage DNA—to generate mutant cereals. Virtually every variety of wheat and barley you see growing in the field was produced by this kind of “mutation breeding”. No safety tests are done; nobody protests. "
Не поленитесь, ознакомьтесь с современными методами селекции. Там же есть ссылки на фото, как это выглядит в жизни.
В следующей серии мы более внимательно рассмотрим то, что уже известно о ГМО. Обладают ли они какими-то качествами, которые принципиально отличают их традиционных сортов. Это какая-то другая ДНК? Как их исследуют?
Продолжение. Часть 4. Судьба ДНК в пищеварительном тракте и горизонтальный перенос генов.
Tags:
no subject
Date: 2009-06-10 01:54 am (UTC)Мы ежедневно кушаем плазмиды... в очень больших количествах. И не совсем понятно чем плазмида агробактерии с плохо помытой морковки отличается от плазмиды кишечной палочки (разве что у кишечных палочек есть плазмиды, из-за которых получаются вирулентные для человека штаммы). Перевариваем мы плазмиды, а то что не переварим, то выйдет естественным путем.
no subject
Date: 2009-06-10 04:03 am (UTC)"Cторонники ГМО утверждают, что ГМ-вставки полностью разрушаются в желудочно-кишечном тракте человека. Какая разница, что мы едим, все равно все распадается на составные части. Судя по всему, это основной и единственный аргумент защитников трансгенных продуктов. Однако в книге под редакцией известного генетика Л.И.Корочкина профессором Института молекулярной генетики РАН В.А.Гвоздевым написано "… поедание организмов друг другом может лежать в основе горизонтального переноса, поскольку показано, что ДНК переваривается не до конца и отдельные молекулы могут попадать из кишечника в клетку и в ядро, а затем интегрироваться в хромосому"[16, стр.70]. Данные, о том, что ДНК разрушается не до конца, приводят и иностранные коллеги [17, 18]. Что касается колечек плазмид, то "кольцевая форма ДНК делает ее более устойчивой к разрушению" [19, стр.36].
И действительно ГМ-вставки были обнаружены в микрофлоре кишечника. При проведении исследований группой британских генетиков во главе с Хари Гилбертом (Harry Gilbert) из университета Ньюкасла-на-Тайне выяснилось, что ДНК из клеток генетически модифицированной пищи заимствуются бактериями микрофлоры кишечника людей с удаленной толстой кишкой. Группа Х.Гилберта провела независимый эксперимент, в ходе которого было показано, что плазмиды и ГМ-вставки могут заимствоваться напрямую микрофлорой кишечника одной клеткой из трех тысяч [20]. О захвате генов и ГМ-плазмид микрофлорой кишечника указывается и в работах других исследователей [17, 18, 21].
По данным Центра по контролю за молочными продуктами и продуктами питания в южногерманском городе Вайнштефане ГМ-вставки были обнаружены в молоке коров, которых кормили ГМ кормом. "
Взято отсюда: http://www.bio.su/old/discuss_ermakova.htm
(Опять Ермакова, ага)
Хотелось бы все же разобраться и узнать, где правда, а где - наполовину.
no subject
Date: 2009-06-10 06:52 am (UTC)Это утверждают не все сторонники ГМО. Не все разрушается полностью. Однако суть всех исследований точно так же вписывается в схему - мы находим то, что знаем что искать. Нет разницы, ДНК со вставкой или без. Просто вставку мы знаем как детектировать и можем проследить ее судьбу. Я подробнее напишу о судьбе ДНК в организме попозже.
no subject
Date: 2009-06-15 12:24 pm (UTC)И личный вопрос: при выборе продуктов, отдаете ли вы предпочтение трансгенным, предпочитаете не модифицированные или не обращаете внимание на такие вещи?
Еще хочу сказать вам спасибо за просветительскую работу. В принципе, вы уже изменили мое мнение о ГМО. Но нужно не забывать, что популяризация ГМО - это почти такая же ответственность, как и их производство. Это ответственность, которую несем все мы, когда делаем выбор в пользу трансгенов. И здесь нужно быть максимально объективным и оценивать все возможные негативные последствия, не только от самих ГМО, но и от способов их производства.
no subject
Date: 2009-06-15 12:28 pm (UTC)no subject
Date: 2009-06-10 07:49 am (UTC)no subject
Date: 2009-06-15 12:06 pm (UTC)И я нигде не писал, что доверяю ей, просто сослался как на один из источников информации, а уж истинной или ложной - я не знаю.
no subject
Date: 2009-06-10 10:50 am (UTC)Процесс нашего пищеварения не ограничивается ЖКТ. Не зря у нас есть печень, почки, лимфоциты итп итд Не надо быть британским ученым, чтобы знать что какие-то элементы пищи попадают нам в кровь без изменения. Иначе бы мы не травились бледными поганками и консервами с ботулизмом. Кроме токсинов для нас опасность представляют вирусы. Вирусы это не плазмиды, вирусы это специально приспособленные за миллиарды лет эволюции к паразитизму паразиты. Среди них есть поражающие человека. Среди последних есть те кто умеет встраиваться в хромосомы. Известно что последнее иногда приводит к появлению у потомства новых ретротранспозонов. У нас чуть ли не половина генома состоит из транспозонов, а у пшеницы как брешут ~90%
Чтоб не очень повторяться -
Date: 2009-06-16 02:39 pm (UTC)Если в двх словах повторить, то:
1. ГМО не имеет отношения к "поеданию организмов друг другом", ибо поедание Вами любой рыбки или курочки уже оно и есть. И (теоретически) рен рыбки или курочки могут попадать... и так далее. Но почему-то не попадают. Почему не попадают - это весьма подробно описано... (Руслана, может ты найдешь ссылку на статью про транслокацию, которую этот псих тут принес, ни черта в ней не поняв?)
Но важно то, что "при поедании организмов друг другом" встроенный ген НИЧЕМ не отличается от гена немутантного организма в смысле его водможности (или невозможности "горизонтально переноситься". Так чо при чем тут ГМ - просто непонятно. Вернее, просто не при чем.
2.ДНК (ссылки на Шубберта) действительно разрушаются не до конца. А до фрагментов длиной около 700 пар оснований. Да и то это в опыте, где мышам в добавление к обычному рациону скармливали еще и лошадиную дозу просто свободной ДНК из баночки, т.е. нагрузка на нормаьное пищеварение увеличивалась в разы. Если Вам когда-то случалось объедаться - Вы, наверное,наблюдали, как "неразрушенные до конца" фрагменты пиши покидают Ваш организм, не успев перевариться.
Кроме того, даже эти 700 пар - недостаточно для запуска работы мало-мальски пристойного гена (со всеми его промоторами и терминаторами ген даже небольшого белка обычно длиннее 1000-1500 пар оснований.)
3. Относительно "колечек плазмид" -я сама была несколькуо удивлена тем, что в любимой и цитируемой работе Ермаковой как раз написано. что циркулярная и линейная форма одной и той же ДНК метаболизирует с одинаковой скоростью! Мне вообще казалось, что круговая действительно должна чуть-чуть "притормаживать". Потому что ДНК "едят" два типа ферментов, эндо- и экзонуклеазы. Эндо - может раскусить колечко, и только потом отдать получившуюся линейку на растерзание экзо. А для изначально линейной ДНК такой стадии не требуется.
Однако Шубберт разницы НЕ ЗАМЕТИЛ. Я поллагаю, потому, что он измерял с интервалами раз в 2 часа, а задержка, видимо. была существенно короче.
Гилберта я не понмю, надо прочитать, в чем там фишка. Относительно ГМ-вставок в молоке коров я Вам рекомендую немножко включить собственные мозги. Молоко - это секрет молочной железы. оно содержит белки, жиры, углеводы - но не содержит клеток вообще, и генетической информации в частности. Генов в молоке не бывает. Ни родных, ни модифицированных.