11 изобретений генных инженеров, которые спасут нашу планету

Современная наука делает все возможное, чтобы улучшить нашу жизнь. С помощью генной инженерии ученые пытаются бороться с глобальным потеплением, очищают почву, синтезируют инсулин и выращивают новые органы. Сейчас ученые работают на тем, чтобы избавить человечество от неизлечимых заболеваний и предотвратить передачу их по наследству.

Мы в ADME попытались разобраться в том, какие изобретения генных инженеров могут сделать этот мир немного лучше.

Экосвинка

Учеными из Канады были выведены экосвинки, которые усваивают практически весь фосфор из корма. Свиноводство наносит урон окружающей среде. Кормят хрюшек в основном соей, ячменем и кукурузой, в которых содержится большое количество фосфора в виде фитатов. Этот элемент необходим для жизнедеятельности животного. Но его так много, что он не усваивается организмом.

Это приводит к тому, что излишки фосфора выходят с отходами жизнедеятельности, которые всасываются в почву. Вымываясь в водоемы, фитаты вызывают аномальный рост водорослей и заболачивание, что приводит к экологическим катастрофам.

Золотой рис

Золотой рис был специально выведен для стран, жители которых страдают от нехватки витамина А. В организме человека этот витамин производится из бета-каротина, содержащегося в растительной пище. Из-за авитаминоза появляются язвы на слизистых, проблемы с почками и болезни глаз вплоть до слепоты.

Генетикам удалось вывести новый сорт риса, богатый бета-каротином. 200 граммов этого продукта обеспечивают суточную норму полезных веществ.

Коза-паук

Паутину используют в большом количестве отраслей. Она в несколько раз прочнее кевлара, из которого изготавливают бронежилеты. Применение паутины весьма разнообразно: из нее можно делать искусственные сухожилия, хирургические нити, струны для музыкальных инструментов и даже компьютерные чипы. Но получить очень много паутины невозможно, потому что ее плетение — очень длительный процесс.

Генетикам удалось вывести козу, производящую в своем молоке паутинный белок. Из этого белка можно в большом количестве выделить паучий шелк и использовать его в промышленных масштабах.

Растения, которые впитывают вредные вещества из почвы и подземных вод

Вредные вещества выбрасываются в атмосферу. Вместе со снегом и дождем они попадают в почву и загрязняют ее.

Ученые-генетики создали растения, которые помогают очистить почву и сточные воды. С помощью корневой системы они впитывают различные вредные вещества и разлагают их на безвредные побочные продукты.

Во время испытаний выяснили, что модифицированные тополя поглощают до 90 % тяжелых металлов, которые могут попасть в почву и подземные воды вместе с дождем. Модифицированные деревья могут очистить воздух от опасного летучего вещества — бензола. Этот способ дешевый, и его можно использовать там, где невозможно применять химикаты.

Низкометановые коровы

Коровы едят очень много травы и переваривают ее с помощью микроорганизмов. Побочным эффектом такого типа питания стал метеоризм. Животные производят очень много метана — газа, вызывающего парниковый эффект. Потому ученые решили вывести новую породу, которая меньше бы страдала от метеоризма.

Исследователи обнаружили бактерию, ответственную за выработку метана, и с ее помощью создали новую породу, выделяющую на 25 % меньше газа, чем обычная корова.

Растения, которые отпугивают насекомых

Капуста с геном скорпиона, который отпугивает гусениц.

В сельском хозяйстве пестициды применяют для уничтожения насекомых, плесени, сорняков и бактерий. Но они убивают не только вредителей полей и огородов, но и полезных насекомых. Из-за химикатов гибнут колонии пчел и уничтожается большое количество пасек.

Чтобы уменьшить количество пестицидов и не давать насекомым портить урожай, были предприняты попытки создать растения, которые сами отпугивают вредителей. Эксперимент удался.

Трансплантация органов

Ксенотрансплантация — это пересадка органов животного человеку. Генным инженерам удалось вывести свинью, ткани которой можно использовать для пересадки.

Эксперименты показали, что можно выращивать в теле животных новые органы. Они не будут отторгаться организмом человека, и это решит одну из проблем трансплантологии. Множество людей по всему миру ждут новые органы для пересадки. Этот метод значительно сократит период ожидания.

Активно связывающие углерод растения

Ежегодно в результате деятельности человека в атмосферу выбрасывается около 9 гигатонн углерода, а растения могут поглотить только 5 гигатонн. Поглощенный газ длительное время может храниться в листве, ветвях, цветах и корнях, а оставшийся углерод создает парниковый эффект.

Перед исследователями встала задача: создать растения, которые могли бы поглощать углерод в огромных количествах и сохранять его под землей. Для этого они использовали культуры с обильной корневой системой, например просо или веерник.

Микроорганизмы, вырабатывающие инсулин

Впервые попытки синтезировать искусственный инсулин были предприняты в 60-х годах ХХ века. Изначально его получали из животного инсулина, который преобразовывали в человеческий. Но подходил он не всем больным и имел ряд побочных эффектов.

Большинство инсулина, используемого в современном мире, синтезировано с помощью микроорганизмов: дрожжей или кишечной палочки. Он по своим свойствам идентичен человеческому и даже его превосходит. Такой инсулин помогает лучше контролировать уровень сахара в крови и реже вызывает аллергические реакции.

Растения, стойкие к инфекциям

В центре — улучшенная генетиками папайя. По краям — обыкновенная.

Во 2-й половине ХХ века на Гавайях распространилась вирусная инфекция, которая практически полностью уничтожила всю папайю. На протяжении нескольких лет были попытки с помощью селекции вырастить новые, устойчивые к болезням растения, вводить карантин, но ничего не помогало.

Тогда фермеры обратились с ученым. Единственным способом спасти плоды от вредителей стала генная инженерия. С помощью вируса, истребляющего папайю, им удалось вылечить растение.

Борьба с неизлечимыми болезнями

Китайский ученый Хэ Цзянькуй создал первых в мире модифицированных людей — близнецов Лулу и Нана, которые невосприимчивы к ВИЧ. Родители близняшек приняли участие в эксперименте по искусственному оплодотворению, в ходе которого Хэ изменил гены эмбриона. Близняшки родились абсолютно здоровыми.

Ученые предполагают, что с помощью современных технологий можно будет выявлять и лечить различные заболевания уже на стадии зародыша.

Бонус: бельгийская голубая корова

В статьях про ужасы генной инженерии очень часто можно встретить фотографии бельгийской голубой коровы. На самом деле такая корова — плод творения матушки-природы. Порода эта появилась в XIX веке в Бельгии в результате мутации белка, ответственного за развитие мышц. Животноводы спаривали животных с избыточными мышцами и закрепили эту мутацию.

А как вы относитесь к генной инженерии?