Технология
Геномное редактирование по своей сути это простая идея — осмысленно сделать изменение в определенной области генома организма, обычно в гене. Эта мутация (изменение в последовательности ДНК гена) приводит к изменению в белке, кодируемом этим геном, что выливается в физически-заметную особенность в организме. За последние 4 года геномное редактирование стало известным и знаменитым; практически все СМИ от Guardian до КП упомянули про это, было несколько лекций TED, статьи на технических сайтах и что, возможно, еще важнее на Buzzfeed.
В научной среде геномное редактирование стало магнитом для грантов, публикаций и цитирований — святой троицы современной науки. Причина столь значительного интереса лежит в недавнем открытии и совершенствовании технологии CRISPR/Cas9, простого средства, сделавшего геномное редактирование доступным для большей части биологических лабораторий по всему миру. За 4 года с момента дебюта CRISPR применили для редактирования клеток человека, злаков, насекомых (например бабочек), дрожжей и многих других.
Ученые из Корнелльского университета недавно отредактировали геном бабочек из рода Ванессы для поиска генетической основы в образовании «глазков» на крыльях.
До CRISPR было практически невозможно создать мутацию только в целевом гене и сделать это с относительной легкостью. Неспециалисту достаточно сложно объяснить насколько продвинут CRISPR по сравнению с более ранними техниками редактирования генома; это можно сравнить с технологическим скачком от предков двигателей к ДВС. Конечно же весь этот разговор о целевых мутациях поднимает вопрос «а зачем бы нам вообще это делать?».
С того момента, как стал известен геном человека, биологам удалось узнать много нового о генетике болезней. Например мы знаем, что болезнь Хантингтона (неизлечимое генетическое расстройство) вызвана слишком большим количеством C-A-G оснований в последовательности гена HTT. Или что серповидно-клеточная анемия вызвана одной заменой A->T в гене гемоглобина (белка, делающего кровь красной и связывающего кислород). Однако сделать с этим особо ничего нельзя, за исключением диагностики и генетических консультаций. Представьте себе фрустрацию, которую должно быть чувствуют доктора, зная причину болезни и не имея возможности ничего сделать. А с CRISPR мы, возможно, сможем понять как правильно отредактировать эти гены и исправить мутации, вызвавшие болезни. И это лишь малая часть возможностей редактирования — не говоря уже об онкологических и вирусных заболеваниях.
Как и в случае любых новых биоинженерных техник прежде всего CRISPR стараются применить для медицины. Но, хотя эти возможности стремительно разрабатываются в лабораториях по всему миру, до реального применения им еще далеко. А вот отрасль, которая может быть практически сразу изменена CRISPR и редактированием в принципе это агротехнология.
Природная вариабельность
История геномного редактирования в сельском хозяйстве должна начинаться с рассказа об естественной генетической вариабельности и её пределах. Большая часть растений имеют весьма значительный процент общей ДНК; этот факт выглядит очевидным если посмотреть насколько много базовых физиологических функций (от фотосинтеза до размножения) объединяют разные виды растений (да и вообще говоря большая часть живых существ имеют достаточно много общей ДНК). Однако те же самые гены, даже внутри одного и того же вида могут отличаться; это отличие может быть и таким малым как замена одного нуклеотида на другой, так и таким крупным как потеря целого куска гена. Гены могут быть представлены в виде одной или более копии в геноме или же вообще отсутствовать (что тоже по сути мутация, только крупнее). Что я тут пытаюсь донести, так это то, что хотя очень многие гены одинаковы внутри видов и между видами, большинство из них все же имеют небольшие различия или мутации. Эти мутации в основном — результат эволюции и эти разные версии одного и того же гена называются аллелями. Это разнообразие аллелей может изменить функции генов самым разным образом — от его выключения совсем до изменения того, что собственно делает этот ген.
В таком ключе вся история сельского хозяйства — это попытки выбрать наиболее подходящие и отбросить менее полезные аллели для селекционной работы.
Обычно фермеры и селекционеры делают это мучительным и не самым эффективным образом — изучают большие популяции растений и скрещивают их друг с другом до тех пор, пока не получат растение, имеющее правильную комбинацию «полезных» аллелей разных генов. И естественно, что хорошо для одной популяции, может быть плохим для другой, что делает доступность генетического разнообразия очень важной.
Сохраняем разнообразие
Всемирное семенохранилище на о. Шпицберген, одно из самых крупных в мире (Фото:Mari Tefre/Svalbard Globale frohvelv)
Существование большого разнообразия и изменчивости аллелей является фундаментальным для процесса скрещивания. Фактически, без большого набора разных вариантов генетического материала скрещивание вообще не имело бы смысла (получалось бы одно и то же прим. пер.). Радует то, что фермеры и ученые понимают важность биоразнообразия и в примерно 1300 специальных хранилищах размещены семена примерно 6 миллионов вариантов (сорта и виды) растений. При всем при этом, сохранение вариабельности это не то же самое, что и ее использование. Селекционеры часто используют «диких» родственников культурных растений и старые результаты скрещиваний как источник новых аллелей, в то время как большое количество материала в семенохранилищах остается неописанным и неиспользованным.
Новая инициатива DivSeek (возглавляемая учеными и экспертами в области биоразнообразия из 65 организаций по всему миру) направлена на решение этой проблемы. DivSeek предполагает описание генома и фенотипа (того, как этот генотип реализован в конкретном растении) образцов, представленных в хранилищах и представление полученных данных в открытом доступе. Это очень амбициозный проект, даже выбор того, какие из миллионов образцов тестировать уже трудный вопрос. Побочными продуктами выполнения этой задачи могут стать 1) снижение цены секвенирования ДНК 2) автоматизированные пайплайны для изучения фенотипов с большой пропускной способностью и 3) распространение и обмен информации между фермерами. Это недавняя инициатива рассчитана на длительный срок и начала работу совсем недавно, но её успех может означать новую эпоху в исследовании разнообразия культурных растений.
Создание разнообразия
Пропагандистский плакат программы Эйзенхауэра Atoms for Peace. По National archives
Малоизвестен факт, что значительное количество современных популярных сельхоз видов растений были получены как результат программы исследования мутагенеза в начале и середине XX века; частично это побочный продукт развития ядерных технологий и гос программы США Atoms for Peace.
Классический мутагенез для создания вариативности в растениях заключается в создании мутаций в семенах либо рентгеном/гамма-излучением или с помощью химических мутагенов. Эти мутагены вызывают повреждения ДНК растения и восстановление этих повреждений приводит к созданию новых, мутантных аллелей. Полученные аллели могут быть как уникальными, так и на деле уже существующими в природных растениях (например не в тех, где делают мутагенез). Мутация с помощью такой технологии неточная, происходят несколько миллионов мутационных событий в геноме, при это только некоторая их часть нужна для скрещивания. Поэтому первичные продукты мутагенеза должны пройти селекцию и серию скрещиваний для того, чтобы отобрать потенциально полезные аллели и привнести их в существующий вид культурного растения; этот процесс длительный и может занимать десятки лет. Мутационная селекция поэтому и дорогая, и занимает кучу времени, но при этом все-таки создает дополнительные аллели и, соответственно, разнообразие. Некоторые из таких продуктов такой мутационной селекции до сих пор широко применяются, например карликовая пшеница (dwarf wheat), знаменитая благодаря Зеленой Революции, карликовый рис в Калифорнии, резистентный к вирусам кокос в Гане и злаки, которые лучше проходят соложение, в Европе.
Геномное редактирование это другая форма мутагенеза. Важное отличие здесь в том, что старые методики опираются на случайные события, в то время как геномное редактирование точное и целенаправленное, что приводит к резкому снижению временных затрат от мутации к посеву опытных растений.
Новое сельское хозяйство
Селекцию растений даже сейчас описывают в учебниках как “искусство и наука”. Во многом потому что зависит от навыков специалиста по селекции для выбора различных свойств растений — так называемый breeder eye. Еще традиционное скрещивание требует огромного количество времени и ресурсов, так как использует переборные подходы к поиску новых свойств растений и созданию видового разнообразия.
Во многом все происходит именно так потому что у нас есть пробелы в биологии определенных свойств, эти пробелы будут заполнены уже следующими поколениями биологов но, несмотря на отсутствие таких знаний в прошлом, это не помешало проделать потрясающую работу селекционерам по созданию разнообразных растений и увеличению урожаев.
История селекции растений представляет собой развитие от “черного ящика” к более полному пониманию того, что делает растение и как лучше использовать их уникальные свойства. Наши предки поняли что высаживание семян растений, которые имели больше фруктов или меньше заболеваний, давало им больший урожай в следующем сезоне, но они оставались слепы в вопросах биологии размножения. Значительно позже, в 17 веке, мы поняли больше о том, как растения воспроизводятся и начали проводить искусственные скрещивания. Вскоре после этого пришли Дарвин и Мендель давшие нам идеи естественного отбора и законы генетики и все это в течение 50 лет! И теперь, с недавним распространением -omics технологий, мы можем читать ДНК растений, изучать как каждый ген отвечает на различные условия среды и предсказывать насколько эффективно растение может производить химические вещества ради которых мы их и едим. Эти знания становятся еще более полезными в случае с геномным редактированием.
Как только селекционер или ученый нашел полезную аллель, с помощью геномного редактирования они смогут перенести его в другой сорт или даже вид растений практические немедленно, без необходимости получения серии поколений.
В будущем геномное редактирование может изменить процесс получения новых свойств (аллелей) как таковой. Геномное редактирование на базе CRISPR может быть использовано для одновременного редактирования каждого гена в геноме растений (или каждого гена определенного типа — например R-гены которые отвечают за устойчивость к заболеваниям) таким образом создавая множество информации и потенциально открывая полезные аллели, которые можно вставить обратно в уже применяющиеся сорта растений. Настоящая же вершина редактирования генома с помощью CRISPR заключается в возможности создания различных аллелей, отделенного от полового размножения.
Геномное редактирование может, как мне кажется, обеспечить plug-and-play модель селекции растений.
Селекционный пайплайн будущего будет по моим прикидкам похож на современные конвейеры. Взяв на вооружение данные из 1000 научных статей и инициатив таких как DivSeek, исследователи будут тестировать различные комбинации аллелей в модельных сортах растений напрямую редактируя их геном, возможно с помощью специалистов по предсказательному анализу и математическому моделированию. После отбора аллелей на основе этих результатов, ученые смогут использовать эти изменения на большом количестве немодельных сортов растений, провести тесты в поле и приступить к производству семян новых сортов. Хотя факторов, влияющих на процесс достаточно много, наибольший эффект в сельском хозяйстве даст уменьшение количества требуемых поколений для теста нового сорта. Иными словами более быстрое создание продукта.
Студенты изучающие иммунитет растений, знакомы с зигзагообразной моделью коэволюции растений и вредителей. Эта модель описывает гонку вооружений между растением и патогенами, которые его атакуют, причем многие из них быстрее приобретают эволюционные изменения нежели растение. Задача современного сельского хозяйства на это похожа. Индустрии надо прокормить увеличивающуюся популяцию людей, справиться с влиянием изменений климата ( увеличивающееся количество экстремальных природных явлений в короткой перспективе и глобальное изменения климата в более далеких перспективах) помимо этого справляясь с быстро-изменяющимися вредителями и все это с требованием к устойчивости получившейся системе.
Когда же будет общество всеобщего достатка?
Сельское хозяйство, конечно, встречалось с подобными проблемами в прошлом, например особенно широко известна Зеленая революция, опровергшая предсказания Пауля Эрлиха. Это революция стала возможной только благодаря тому что ее возглавил лауреат Нобелевской премии мира Норман Борлауг, представивший новые сорта растений и инструменты механизации для фермеров.
Сейчас мы встретились с теми же самыми препятствиями, но с даже более масштабными и оставаться на месте значит двигаться назад
Многое из того что есть обсуждал, обсуждалось и раньше, в момент появления новых сельскохозяйственных технологий: от гибридизации злаков и генетической инженерии до селекции с помощью маркеров. Некоторые из этих технологий были приняты; но генетическая инженерия остается монополизированной несколькими большими компаниями, отвергаемая многими нациями и рассматривается лишь в далекой перспективе. Какая судьба ожидает геномное редактирование?
Подождите-ка, это ГМО?
Этот вопрос мне постоянно задают, когда я говорю о геномном редактировании, и с точки зрения государственного регулирования это тот вопрос, который полностью определяет судьбу этой технологии в сельском хозяйстве (я не хочу вступать в дебаты о регуляции ГМО в этой статье, и предполагаю что ситуация пока что не поменяется в ближайшем будущем, особенно в Европе).
Отвечая на исходный вопрос: я так не думаю — по той простой причине, что вы не сможете определить разницу между отредактированным растением и естественным вариантом, встречающимся в природе. Результат геномного редактирования обычно не содержит никаких трансгенов (тех генов которые взяты из другого организма, в природе не встречаются в модифицируемом) и, по всей вероятности, и не будет никаких следов применения метода, которым получен сорт отредактированного растения. Это ставит удивительную проблему для регуляторов и общественных групп, которые хотели бы считать редактирование одной из форм создания ГМО (т.е. применять к ней те же законы). Как вы можете регулировать эту область, если вы не знаете к каким растениям (природное ли оно или созданное?) относится закон, а к каким нет? Вы, конечно, можете проверять селекционные компании и лаборатории или попытаться сделать процесс получения базовых реагентов очень сложным (непростая работенка), но этого ли надо обществу, следить за частными фирмами и учеными, не связанными с бизнесом? Организации типа Гринписа или Friends of the Earth, как и “органическая индустрия” хотят зарегулировать продукты геномного редактирования, но я не видел ни одного внятного предложения, как бы можно это было организовать.
А теперь на более фундаментальном уровне, как именно геномное редактирование отличается от случайного мутагенеза? Редактирование проводится с помощью биохимических агентов (РНК и белки), которые действуют более точно нежели УФ или химические мутагены; главное, что конечный продукт тот же самый — растение с новой аллелью. Теперь вы возможно захотите считать случайный мутагенез процессом генетической модификации. И вы будете абсолютно правы, так как происходит модификация генетического материала растений. Но, важно понимать, что страны делают исключения для случайного мутагенеза по двум причинам: а) это та часть современного сельского хозяйства от которой вообще никак нельзя уйти (включая органическое сельское хозяйство) и б) результат тоже никак нельзя отличить от природной вариации. Поэтому мы ведем спор ни о чем, пытаясь классифицировать результат одной технологии как ГМО, а второй как не-ГМО. Для ученых очевидно, что разделения на ГМО/не-ГМО вообще нет в природе.
Обратно к нашему вопросу:
“ГМО ли это?” — технически, да (как и многие растения, выращиваемые “органическими” фермерами по всему свету).
“Важно ли это?” Не-а.
Кто будет владеть этими растениями?
Другой частый вопрос, который мне задают когда я описываю мой текущий проект по созданию трансгенного растения — “Это будет запатентовано?”. Много критических замечаний направлено на защиту интеллектуальной собственности (сортов растений) как например Гринписовское: “Существующие живые организмы — растения и животные, так же как и их гены, ничье изобретение и поэтому они никогда не должны быть запатентованы или отданы под частный контроль”. В этом заявлении неявно подразумевается, что те культуры, что мы сейчас используем “ничьи разработки”. В ответ на это я надеюсь, что явно показал, насколько сельское хозяйство зависит от навыков и изобретательности фермеров, селекционеров и да, современных биотех компаний. На картинке с кукурузой вы можете посмотреть как человеческая изобретательность создала систему, способную прокормить больше людей каждый день.
Слева изображен теосинте — генетический предшественник кукурузы, а справа привычная одомашненная кукуруза. (с) John Dobley
Право на интеллектуальную собственность чрезвычайно важно в развитии современных технологий и юридические обстоятельства сыграют значительную роль в применении геномного редактирования в сельском хозяйстве.
Краткое описание систем защиты ИС в США и Европе
Изобретатель нового сорта растения обычно имеет два варианта для защиты — plant variety protection (PVP) или патент (обычно патент на использование в США). Патенты подразумевают большую степень научной новизны и в основном используются биотехнологическими корпорациями для защиты семенного материала с помощью патента на ДНК последовательность либо на свойство, которое было добавлено в растение. PVP используется селекционерами использующими традиционные методы; там менее строгие критерии новизны, но и чуть меньше степень защиты. Например патент не разрешает фермерам использовать семена для повторного засеивания или селекционерам создавать новые сорта на основе запатентованного, в то время как PVP это разрешает. В США, в отличие от многих стран, разрешены патенты на селекционные сорта, так же как и методы создания растений, так как они и удовлетворяют критерию новизны и неочевидности.
На патенты определенно есть спрос! Запросы — синяя линия, полученные патенты — красная. По NoPatentsOnSeeds
В Европе селекционеры обычно получают PVP так как там патенты не выдают на “по сути биологический процесс селекции”. Однако ситуация не такая и простая (см. график) и недавнее решение Европейского патентного офиса (EPO) вводит разницу между процессом получения новых сортов (их нельзя патентовать) и результатов (а вот их вроде как можно). Например EPO выдали патент Израильскому министерству сельского хозяйства на томат, устойчивый к засухе, полученный традиционными методами селекции. Стоит подождать решения Еврокомиссии, которая пообещала разобраться с этой ситуацией, в данный момент они работают на юридически-обязывающей интерпретацией, которая может запретить патенты на выведенные сорта.
На данный момент в Европе результаты генной инженерии можно запатентовать, а результат традиционной селекции — нет. Эта ситуация несколько головоломна, потому что если регуляторы сочтут что геномное редактирование не-ГМО техника, то можно ли будет сделать патент или придется ограничиться PVP? С одной стороны, если считать это генетической модификацией (потому патентуемой) то как заявитель докажет что его организм уникален (то есть не существует аллели в природе, которая бы совпадала с заявляемым организмом)?
Другой момент связан с тем, как патенты влияют на распространенность определенных технологий. Патенты дают изобретателю монополию на определенное время (20 лет в США). Это не ограничивает возможности по применению генетически модифицированной ДНК в других сортах растений другими селекционерами, если другой селекционер не купит на это лицензию. Но если “редактированные” растения будут подходить по требованиям к PVP то аллели этих растений могут (и скорее всего будут) широко использованы другими селекционерами и фермерами. Поэтому вопрос будет ли индустрия требовать начальных вложений для запуска проектов с редактированным геномом остается в силе.
Откуда возьмутся деньги?
Практически каждая агробиотех компания сегодня вкладывает деньги в редактирование как минимум нескольких растений. Например небольшая компания из США Cibus уже планирует выпустить рапс, устойчивый к гербицидам в этом году. Хотя именно это растение разработано с помощью другой, более старой технологии, с уверенностью можно сказать, что новые разработки будут опираться на CRISPR технику. В данный момент патенты на CRISPR у Broad Institute MIT и у Гарвардского института, у DuPont и еще у нескольких организаций. Насколько я понимаю, наиболее сильные позиции в агробиотехе у DuPont и Caribou Biosciences (спин-офф из Беркли). Но с другой стороны технология быстро развивается и появляются новые методы из других университетов и компаний.
Ключевой момент здесь состоит в том, что если патентная защита распространяется только на метод получения продукта, но не на сам продукт, то готовы ли компании вкладывать деньги в редактирование. В США, где продукты можно патентовать ситуация иная, но например Монсанто получает ~40% выручки не в США, значит это все равно актуальный вопрос даже для Америки. Для компаний вне США все это еще важнее. Возможно потребуется более продуманная защита интеллектуальной собственности для поощрения инноваций в этой среде.
Первые шаги
Некоторые моменты в статье несколько спекулятивны, но на удивление большая часть — нет. Редактирование генома с помощью CRISPR было проведено в самых разнообразных растениях — рис и пшеница, помидоры и салат латук. Отредактированные растения уже все ближе к выходу на рынок: как Cibus, так и DuPont уже проводят испытания в поле.
При всем этом специалистам по растениям все еще надо дальше разрабатывать средства, которые позволят вести разработку по модели “plug and play”, про которую рассказывал выше. Первый этап геномного редактирования это устойчивая генетическая трансформация и регенерация “раздетой” растительной клетки (протопласта) и на мой взгляд недостаточно научных проектов работают над этой базовой задачей о культивировании тканей растений различных видов. Так же нам надо улучшить системы предсказания результатов генетических интервенций в определенном гене или геномном регионе; возможно полногеномные модели смогли бы помочь в этом. Нам нужны более производительные фенотипирующие системы, например single-cell системы для проверки на иммунные реакции. В этом надо брать пример с биомедицинского сообщества, где например микрофлюидные системы для культивирования культур клеток, но для растений? Стоимость секвенирования генома человека упала до 1000$ за геном и еще падает до 100$/геном. Аналогичный прогресс нужен и для растений, возможно даже больший, так как их геномы более сложные чем у человека.
Абсолютно ясно, что широкое распространение геномного редактирования в сельском хозяйстве зависит от того, как будет эта технология регулироваться. Как приверженец этой идеи я считаю, что США на верном пути со своими системами регуляции и защиты интеллектуальной собственности. Дискуссии в Еврокомиссии также очень значимы ввиду важной роли ЕС в ФАО и Всемирной организации интеллектуальной собственности, пускай Европа и производит не так уж и много еды.
Учитывая рост населения и динамику изменения климата понятно, что текущими технологиями накормить мир не выйдет. Наиболее сильный удар придется по наиболее бедным южным странам, экономики которых не могут субсидировать сельское хозяйство как в развитых странах. Возможно, что для создания более устойчивого сельского хозяйства стоит быть более открытым новым технологиям и не концентрироваться на менее эффективных. Скорее всего не выйдет уменьшить количество потребляемой еды, но можно увеличить эффективность с которой мы её производим.
Комментарии (49)
swelf
30.06.2016 17:31+3Эти мутагены вызывают повреждения ДНК растения
а еще благодаря мутагену у нас есть черепашки ниндзя и бибоп с рокстеди.
eugene_brad
30.06.2016 17:58+1«Малоизвестен факт, что значительное количество современных популярных сельхоз видов растений были получены как результат программы исследования мутагенеза в начале и середине XX века; частично это побочный продукт развития ядерных технологий и гос программы США Atoms for Peace.»
А на меня в детстве произвел впечатление киножурнал (вроде как) «Наука сегодня» перед каким-то фильмом. В нем показали как «советские ученные, воодушевленные решениями (не помню какого) съезда КПСС и речью товарища Брежнева» облучают опытное картофельно-морковное поле жестким рентгеном. Как результат, конечно, в основном была полиплодия, «что позволяет выращивать к столу советского человека овощи и фрукты небывалых размеров», но также «получать новые сорта для засушливых районов Средней Азии».
И никаких пугалок с ГМО
aydahar
30.06.2016 18:33-1Техника конечно отличная и этим безусловно нужно заниматься. Только пока что это далеко не open-source, что очень печалит.
Если «старые» сорта (созданные методами традиционной селекции) можно легко использовать год за годом (собирая и храня семена, а так же продавая/даря/обмениваясь ими), то современные «копирайт-сорта» как правило стерильны (т.н. «семена-терминаторы»), что делается умышленно той же Монсанто. Т.к. это выгодно.
Учитывая лоббизм таких международных корпораций (принуждение фермеров использовать только их «одноразовые» семена, покупая их каждый год), картина складывается довольно мрачная.
Очень надеюсь, что в будущем с увеличением доступности новейших технологий генетического редактирования (и снижения их стоимости) возникнут «open-source селекционеры», создающие новые высокопродуктивные сорта не для зарабатывания денег а на благо всего человечества.Moskus
30.06.2016 19:35+1Производители семян генно-модифицированных сортов могут только заставить фермера подписать соглашение об условиях использования их семян (запрет на сбор семян, если сорт не стерилен, или запрет на повторную высадку растений, если они не однолетние), которые фермер покупает. Но принудить покупать только их семена никаким «лоббизмом» невозможно (по крайней мере, в странах, не являющихся диктатурами, где это, вероятно, не вопрос первой важности). Каждый год фермер свободен в выборе того, чьи семена посеять.
aydahar
01.07.2016 06:28-1Производители семян могут протолкнуть (пролоббировать) законопроект, допустим «продовольственной безопасности», одним из пунктов которого будет использование только «безопасных, сертифицированных сортов». Производиться эти сорта будут понятно кем. Фермеров никто и не спросит.
К сожалению, всё это происходит уже сейчас.Moskus
01.07.2016 07:46+1Конкретнее, пожалуйста. Где и в какой форме происходит.
aydahar
01.07.2016 10:06-1Не смог сейчас найти пруф, хотя в конце нулевых читал неплохую аналитическую статью на эту тему.
Наименее «желтушное», что сейчас есть по истории Монсанто, это книга Энгдаля: http://insiderblogs.info/wp-content/uploads/2011/07/%D0%A3%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D1%8F%D0%BC-%D0%A4.-%D0%AD%D0%BD%D0%B3%D0%B4%D0%B0%D0%BB%D1%8C-%C2%AB%D0%A1%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%B0-%D1%80%D0%B0%D0%B7%D1%80%D1%83%D1%88%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F.-%D0%A2%D0%B0%D0%B9%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D1%91%D0%BA%D0%B0-%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85-%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%BF%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%86%D0%B8%D0%B9%C2%BB.pdf
(извиняюсь за такую ссылку, почему-то пропала возможность редактирования текста)Moskus
01.07.2016 17:30Вы серьезно предлагаете читать всю книгу, как ответ на вопрос, где конкретно производитель генетически модифицированных семян умудрились принять такие законы, о которых вы говорили выше? При этом даете ссылку на откровенно конспирологический, местами — шизофренический сайт (я понимаю, что владельцы сайта и автор книги — разные люди, однако факта это не меняет).
Может, все же, потрудитесь привести цитату, раз вы эту книгу читали?aydahar
01.07.2016 19:33-1Нет, я же прямо написал — сейчас найти пруф по лоббированию такого законопроекта я не смог. Книга — это история Монсанты, но и там этой информации я не обнаружил.
Так что, да, наверное (пока что?) этого нет. Что на мой взгляд, странно, учитывая какие объёмы денег крутятся в этом бизнесе.Moskus
01.07.2016 19:42Переводя сказанное на человеческий язык, идея про законы, предписывающие использовать только генно-модифицированные инженерным способом растения — не более чем конспирология, фантазии и домыслы.
Что и требовалось доказать.
Demosfen
30.06.2016 21:03+2Старые сорта интересуют фермеров с каждым годом все меньше и меньше. Откройте ради интереса прайсы крупных поставщиков семян. По некоторым культурам 90% ассортимента это F1, т.е. гибриды, которые все равно в следующем поколении дадут расщепление. В чем разница со стерильными ГМО, если семена все равно нельзя использовать?
Эта страшилка высосана из пальца.
ShabanovYT
30.06.2016 18:38-2«Когда же будет общество всеобщего достатка?» — производство достаточного количества продуктов питания является необходимым, но недостаточным для… и если такое производство опережает развитие социальных отношений, образования. медицины и т.д., то будет только хуже — см. законы Мальтуса — безудержное размножение человеков обернется эпидемиями, непрерывными войнами, социальными потрясениями и массовыми миграциями, что мы сейчас и наблюдаем. Возможны две стратегии: 1. что-то делаем, вроде бы хорошее — появляются негативные последствия — решаем проблемы. 2. запрещаем что-то делать — все равно появляются негативные последствия. но уже другие — решить проблемы не можем из-за отсутствия ресурсов и научного потенциала.
Настораживает один момент: насколько я понял, сейчас в любой лаборатории амбициозные как-бы ученые-генетики могут модифицировать геном растений. животных и человеков. Что если кому-то из них придет в голову мысль. что хорошо бы поэкспериментировать с вирусами и бактериями? Почему нет, у них же вроде тоже есть гены.
Капец может подкрасться неожиданноAPLe
30.06.2016 18:59+1Открою вам страшную тайну: с вирусами и бактериями экспериментируют, и намного больше, чем с растениями и животными — потому, что это намного проще технически.
От капца нас спасает только то, что случайно (и даже специально) получить смертельно опасную высоковирулентную неизлечимую инфекцию сложнее, чем вы думаете.
Zenitchik
30.06.2016 19:04+4Вы никогда не задумывались откуда берётся инсулин?
sergku1213
30.06.2016 20:29+2Обратите внимание, с 1981 года! Уже забыли что диагноз диабет означал через 7-15 лет слепоту и прочие ужасы из-за, как тогда говорили, «плохо очищенного инсулина». На деле это был овечий, свиной, говяжий и ещё какой-то запамятовал.
semibiotic
30.06.2016 20:14IMHO, Первое что нужно запретить и не подпускать к границам на выстрел «Искандера» это, как раз, такую гнусь, как копирайты/патенты на организмы.
А тщательного контроля (как в процессе разработки, так и в процессе использования) IMHO требуют не только высокотехнологичные ГМО-манипуляции, но и мутагенные методы (облучение, обработка токсинами), с кагого-то перепугу относимые некоторыми к «обычной селекции».DenisShepelin
30.06.2016 22:19Да, по вопросу патентования мое личное мнение и мнение автора расходятся. На мой взгляд патенты на организмы это зло. Нет какого-то четкого представления, на что собственно давать патент — на изменение ДНК, на добавление новой фичи или еще что-то. Первое тривиально обходится, второе слишком общее. Особенно вредны в этом плане зонтичные патенты, которые хорошо представлены в биомедицинском направлении.
А по поводу контроля — ну да, по-хорошему вообще все надо проверять, хотя бы минимально.MTyrz
02.07.2016 20:27Сами по себе патенты, даже на организмы, злом не являются. Нормальный инструмент, обеспечивающий заинтересованность в разработке.
А вот сроки действия, особенности законодательства, сложившаяся правоприменительная практика — это несколько другое. Ну так эти параметры и надо менять.
claymen
01.07.2016 08:06К сожалению после того как «МЫ» разрешим редактирование с/х культур для нас ничего не изменится. Увеличится прибыль с/х производителей, ритейлеров. Но для нас всё будет так же дорого. Такова сущьность человечества. Сначала обещают накормить всех и вылечить, а по факту только увеличение прибыли отдельно взятых лиц. Такацкий станок сделал пооцесс создания таани проще, тогда почему одежда самый дорогой и прибыльный вид бизнеса? Ценник уже давно скоадывается не из себестоимости…
evtomax
01.07.2016 14:08+1Раньше простые люди могли себе позволить только одни штаны на несколько десятилетий, а сейчас простые люди могут спокойно их обновлять раз в год. Раньше для простых людей была очень актуальна проблема голода, а сейчас для простых людей очень актуальна проблема ожирения.
arheops
01.07.2016 21:09+1Вы просто не представляете в каком изобилии живете, даже бабушки с пенсией которой «еле хватает на жизнь» сейчас живут лучше 90% населения городов 19го века. Почитайте того же Марка Твена, не у всех вообще была хоть ОДНА пара обуви, дорого было очень. Не было проблемы «чего надеть», была одна рубкашка из мешковины. Белья и зачастую штанов детям — не полагалося.
Varzhak
01.07.2016 11:05На мой взгляд, патент может быть выдан на получение конкретной фичи изменением конкретного участка генома.
labeanchik
01.07.2016 14:16зная сущность человека, подобные технологии потом будут регулировать популяцию человека в каком-нибудь регионе. мы придем к тому, что будут люди ГМО, которые будут во всем лучше остальных и которые будут все так же руководить остальными, что тем делать и как. Это путь для сверхчеловека, но не для всех, а только руководства.
Эта тема для нового фильма прям. Есть куда фантазии разгуляться.FireGM
01.07.2016 19:01+1Именно поэтому нельзя допускать патенты на модификации. Тогда будут появляться компании, которые будут дешевле делать — конкуренция и всё такое.
P.s. Я бы очень хотел гм-людей. В лучшую сторону, конечно же.
edd_k
>> Наиболее сильный удар придется по наиболее бедным южным странам, экономики которых не могут субсидировать сельское хозяйство как в развитых странах.
И чем им помогут генные модификации? В земле, в которую не вливаются деньги в виде воды и питательных веществ, растут только сорняки. Полезные питатльные культуры откуда питание то возьмут?
Нету денег — нет конфетки (с)
К сожалению, эта проблема не решена.
DenisShepelin
Проблема там скорее не в отсутствии самих веществ (фосфатов и нитратов), а в жарком климате.
Как минимум частично решить проблему можно попытаться. Генные модификации разрабатывают для решения многих проблем, в том числе и сопротивляемость засухе (drought resistance для удобного гугления) Вот например или еще обзор. Все это приводит к более предсказуемым урожаям, а значит меньшим затратам.
Обеспечение едой не заканчивается на биологии, важен еще и процесс её (еды) распределения = политика. Но тут дело уже лругих людей
sergku1213
Сами себе противоречите. Если «Рунда» растет без вливания денег, то что мешает сделать то же самое с чем-нибудь полезным? Поганая кишечная палочка давно вырабатывает драгоценный человеческий инсулин. ГМО. И нет другого способа его получить, без ГМО( не считая массовых убийств людей для извлечения инсулина). Суть возможных задач перед генной инженерией с/х растений:-получение менее требовательных к внешним условиям сортов — в природе есть, почему не сделать? Пусть даже за счет снижения продуктивности — на солончаках и засушливых землях всё олно мало что растет. Затем — получение устойчивых к вредителям и сорнякам сортов, чтоб уменьшить обработку растений, в идеале до 0. Так же — получение более ценных продуктов: — это касается и риса богатого витаминами (есть что-то такое, нам не нужно, но в бедных странах — это круто), это касается и растений-продуцентов дорогих и крайне дорогих лекарств и веществ. Вопрос возможностей прогресса в этой области советую попробовать представить сравнив с аналогичным в области производства микросхем и электроники. Естественно, что этому мешает не только консервативность и неграмотность населения, но и вопросы выгоды для компаний, занятых производством ГМО-организмов. Потому их и защищают делая растения не дающие всхожих семян и т.п. Надеюсь рано или поздно вода дырочку найдёт. Кстати, при жестком подходе к определению Генетической Модификации Организмов можно считать таковой и обычные интимные отношения с целью создания потомства. Вот нам проблема — ещё градус глупости возрастёт и запретят с женой… того… этого. Кошмар!
edd_k
Вот это все к чему было? Вы у меня где-то узрели страх ГМО? Если нет, то тогда кому эта тирада?
=======
Попытаюсь еще проще. Кашу из топора НЕ СВАРИТЬ.
Сделали рис, который требует меньше воды — прекрасно!
Но рис, который ее вообще не требует? Нет такого.
Сделали рис, который быстрее растет и устойчив к разным проблемам (болезни, палящее солнце, годзилла)? Отлично!
Но он все-равно не вырастет в ожидаемом вами количестве в МЕРТВОЙ земле, лишенной тех питательных веществ, которые вы путем выращивания, собрались перенести из земли в рис, а потом путем его поедания, перенести в себя.
Соответственно, если общество нищее, то выживет оно на богатой почве. Чернозем, который создан и подпитывается питательными трупами огромного количества живности и листвой. С помощью модификаций вы лишь повышаете эффективность преобразований.
А в пустыне нищее общество выживет за счет современных технологий выращивания и поставок необходимых веществ из других регионов. Т.е. — за деньги.
Нет пока что такой генной модификации, которая из ничего делает всё.
sergku1213
Выше вы писали: «В земле, в которую не вливаются деньги в виде воды и питательных веществ, растут только сорняки.» Объясняю проще — если растут сорняки — значит питательные вещества и вода, пусть в малых количествах, но имеются. Кстати. растениям из «трупов огромного количества живности и листвы» хватает только минеральных веществ. Причём малого. Тому пример солидная растительность Черрапунджи и многоярусных дождевых лесов. Там вода льётся с неба практически дистилированная и вымыты практически все минеральные вещества. Растения обходятся крохами. Потому я и писал — пусть даже за счёт снижения продуктивности. Но если сорняки могут давать биомассу почему ГМО нельзя привести к этому виду? Опять же проблема азота решена на биотехническом уровне, клубеньковые бактерии вполне поставляют. Давайте продолжим обмен мнениями через 20 лет.
edd_k
Теми сорняками, которые растут в истощенной почве вы не прокормитесь.Зачем к такому бесполезному виду приводить полезные культуры? Я чего-то не понимаю.
Разговор о том, как построить хоромы из досок, достаточных для пары будок.
Stalker_RED
У вас какое-то странное представление о растениях и о их питательности.
Для справки:
В зеленой массе растений 90-95% составляет вода. Сухая масса состоит в основном из углерода, кислорода, водорода и азота, которые поступают из воздуха, и опять-же воды, а остальные элементы составляют только доли процента. При этом питательность вообще с этими остальными микроэлементами не особо и связана, и можно выращивать вполне «питательные» растения со всякими жирами, углеводами и прочими полезностями на почти чистой воде. Почитайте про гидропонику, например.
Да, совсем без воды выращивать не получится. Но можно приспособить к сельскому хозяйству всякие кактусы, мхи и лишайники, которые способны выживать даже в очень сложных условиях.
edd_k
Я в курсе, что азот есть в воздухе. Но так же в курсе, что без азотных удобрений урожайность совсем не та.
Фосфора тоже может не хватать, даже если его изначально в почве было предостаточно. А от него напрямую зависит содержание белков / урожайность «белковых» растений (бобовых, например). Именно поэтому я прекрасно представляю себе модель, когда естественного оборота этих необходимых веществ недостаточно и приходится «подпитывать деньгами». Возможно и преувеличивая важность/критичность каких-то аспектов…
====
Гидропонные фермы разве потребляют «голую» воду, а не питательный раствор?
====
А питательные кактусы (аккумуляторы воды, снижающие до нуля необходимость в орошении и исключающие проблемы при захухах) — тема, бесспорно, толковая. Но не помогут они той же Африке. В них она нуждается далеко не в первую очередь. А в целом — чуть ли не в последнюю. Хотя критические засухи у них все же случаются.
Zenitchik
Азот поступает из почвы. Научить растение фиксировать азот из воздуха пробовали, но это снижает урожайность в десятки раз.
loly_girl
Люпин, например, рекордсмен по наращиванию зелёной массы.
Zenitchik
А вот попытка научить этому, сейчас уже не вспомню, сою или кукурузу, привела к тому, о чём я написал.
mark_slepkov
Ну если пытались и не получилось, то это же не значит, что такое невозможно впринципе (если только не получено четкое доказательство невозможности). например металл титан более 100 лет не могли получить в чистом виде — сейчас получают. Тут как в математике: «Решить уравнение значит найти все его корни или убедиться что корней нет». Пока что доказательства что корней нет — нет.
Zenitchik
Получилось. Только побочным эффектом было снижение урожайности.
vershinin
Предлагаю вам посмотреть что такое фотосинтез. Для него нужны солнечный свет, вода и углекислый газ. Минеральные вещества нужны в гораздо меньших количествах, и их в пустынях навалом. Рецепт: просто добавь воды.
edd_k
Если в почве наиболее бедных стран полно макроэлементов, то какой именно сильный удар на них придется? Какие именно проблемы с выращиванием еды они испытывают сейчас? И как их способны решить модифицированные растения? Неужели голодают в основном потому, что существующие растения недостаточно выносливы?
lipkij
Проблемы выращивания такие же как и много лет назад: микроклимат, потом питание. Микроклимат — это главное (~70% залог успеха).
Свет и вода по-умолчанию должны быть.
С вредителями решаемо.
DenisShepelin
Это не совсем так. Растениям требуются соединения фосфора и азот.
Alexsandr_SE
Даже в пустыни есть варианты. В некоторых пустынях есть сезон дождей. Растение можно заставить запасать воду в достаточном кол-ах, что бы в жаркое время дать 1 урожай.
Alexsandr_SE
Сорняки о берут откуда-то воду и полезные вещества. Могут и культурные растения значить. Но их нужно модифицировать к примеру для устойчивости к засухе/жаре.
edd_k
Верно. Но для начала нужно поднять с/х, чтобы потом его улучшать. Почитайте, в чем заключаются проблемы голодающих регионов.
НЕ в том, что там не растет и нужны другие растения. Совсем НЕ в этом.
Перечень первоочередных проблем в этих регионах:
— ОТСУТСТВИЕ ДЕНЕГ (с/х в упадке, экономическая и техническая отсталость)
— отсутствие желания (политика государства не направлена на улучшение аграрного комплекса и продовольственной самодостаточности)
— перенаселение
И только в конец этого списка можем добавить истощенность почв.
А уже после этого — «долгожданная» рука помощи от ГМ.
Вот я и удивился:
— во-первых, наиболее сильный удар не «придется...» (когда-то в будущем), а проблема продовольствия всегда была.
— во-вторых, профит от ГМО в первую очередь получат те, у кого с/х развито и открыто для инноваций, а голодающим это поможет в последнюю очередь
Alexsandr_SE
с/х упадок зачастую обусловлен тем, что нет растений способных плодоносить в данных условиях или растения есть, но они слишком вкусны другим животным, которые в свою очередь охраняются гос-ом. А денег на электрические изгороди нет.
Истощенность почв зависит от ведения самого хоз-ва. Можно не заводить монокультуры на полях, а лишнюю зеленую массу возвращать почве, а не как принято сжигать или утаскивать на подстилки. Для плодородия кажется достаточно возвращать 30%, а может и менее растений в почву. Это если без подпитки извне.
asvishnyakov
Насчёт денег вы очень сильно ошибаетесь. В те же страны Африки вливаются килотонны денег, но из бедности им вырваться не удаётся. Их проблема — именно в субсидировании. Зачем мучаться с пшеницей, когда её привозят за даром? Вот и кушают что дают, а если выращивают — то какую-то местную разновидность, за которой ухаживать не надо, но питательная ценность которой — кот наплакал.
edd_k
А это не я. Это выводы G8.
«По мнению участников форума, Африка обладает значительным потенциалом в области сельского хозяйства и, следовательно, нет оснований, чтобы континент испытывал дефицит с продовольствием. Африка с её плодородными землями, водными ресурсами, идеальным климатом для выращивания урожаев, может не только обеспечить себя сельскохозяйственной продукцией, но стать мировым её экспортером.
Тем не менее, ситуация на континенте с продовольствием остается напряженной и это, несмотря на ежегодные вливания извне сотен миллионов долларов в качестве помощи. В минувшем году от голода, вызванного засухой, умерли от 50 до 100 тысяч на Востоке Африки: в Сомали, Кении, Эфиопии, Уганде и Джибути. На Западе континента угроза голодной смерти нависла на более чем 15 млн жителей таких беднейших государств мира, как Чад, Мали, Нигер, Мавритания, Буркина-Фасо.
Продовольственный кризис в этих странах Всемирная продовольственная программа ООН охарактеризовала, как один из самых крупных в истории. По словам её представителя в Западной Африке Малика Трики, „в некоторых местах население вынуждено питаться дикими растениями и ягодами, которые обычно употребляют в пищу животные, поскольку у них нет другого выхода, чтобы выжить“.
По данным Программы развития ООН (ПРООН), на сегодняшний день в Африке южнее Сахары недоедает каждый четвертый из 856-миллионного населения, свыше 40 процентов детей в возрасте до пяти лет истощены из-за плохого питания, а это сказывается на умственном и физическом развитии. Голодает большинство африканцев с низким уровнем доходов. Даже при наличии продовольственных товаров они не могут их приобрести из-за высоких цен.
Практически все эксперты сходятся во мнении, что продовольственный кризис в Африке вызван такими основными факторами, как нехватка инвестиций в сельское хозяйство, быстро растущее население и изменение климата, что влечет за собой засуху, наводнения, нестабильные сезонные дожди. К этому следует добавить вооруженные конфликты, которые отрицательно сказываются на сельскохозяйственном производстве. Так, недавние волнения на севере Мали, связанные с боевыми действиями повстанцев, вызвали кризис с беженцами. Почти 200 тысяч малийцев стали внутренними переселенцами. Свыше 160 тысяч человек вынуждены были искать прибежище в соседних странах: Нигере, Буркина-Фасо, Мавритании, которые и так испытывают трудности с продовольственным обеспечением своего населения.
Главной же причиной сложившейся ситуации с сельским хозяйством в Африке представитель ПРООН в Африке Тегенеуорк Гетту видит в десятилетиях плохого финансового и административного управления, в других приоритетах правителей.»
2012 год
P.S.: И в пересчете на жителя в Африку вливались копейки. Не знаю как сейчас. Работает ли их «Новый альянс» или заглох.