Гены флуоресцентных белков некоторых кораллов или медуз можно встроить в геном бабочки таким образом, что глаза насекомого засветятся зеленым при облучении ультрафиолетом[20]. Такие бабочки представляют не только научную, но и эстетическую ценность, а также особый интерес для коллекционеров (я не шучу!). Аналогично получены светящиеся в ультрафиолете рыбки, мыши, кролики и кошки. И кстати, о кошках! Посредством генной инженерии можно создать гипоаллергенных домашних любимцев для людей, страдающих аллергией[21]. В этом, конечно, найдется и определенный минус, ведь аллергия является для некоторых хорошим (а порой и единственным) аргументом, чтобы не дать завести домашнее животное соседу или соседке по комнате в общежитии или своей второй половине.
По данным Всемирной организации здравоохранения, десятки миллионов людей страдают от пищевой аллергии, которая распространена прежде всего среди детей. Только в США каждые три минуты кто-то оказывается в неотложке из-за острой аллергической реакции на еду[22]. Чаще всего аллергия возникает на арахис и другие орехи, на крабов, креветок и рыбу, но иногда даже на яблоки. Во многих случаях известно, какой именно белок вызывает аллергию, поэтому можно создать генетически модифицированный организм без этого белка или с меньшим его содержанием. Такой организм будет безопасен для аллергиков. Разработки по созданию гипоаллергенных яблок и некоторых других продуктов уже ведутся[23].
Всемирная организация здравоохранения предупреждает о возможных негативных последствиях чрезмерного употребления сахара[24]. А что делать, если хочется сладкого, но не хочется рисковать здоровьем? Тропическое растение Thaumatococcus danielli содержит ген, кодирующий белок тауматин, который в тысячи раз слаще сахара. Так давайте употреблять пищу с тауматином!
Увы, природных источников тауматина довольно мало. Поэтому генные инженеры работают над созданием микроорганизмов[25] и растений, производящих этот белок. Первые призваны служить источником тауматина, а вторые могут просто иметь экзотичные вкусовые качества. Приятным дополнительным эффектом внедрения тауматина в растения является их повышенная устойчивость к ряду инфекций[26]. Конечно, вкус тауматина немного отличается от вкуса сахара и некоторым может не нравиться. Но и тут придет на помощь генная инженерия: почему бы не попробовать изменить ген тауматина, чтобы создать белок с более приятным вкусом? Возможно, в будущем появится особая «генетическая кулинария», когда повара станут соревноваться в создании самых вкусных белков и их сочетаний?
Генная инженерия нашла применение даже в современном искусстве. Например, есть технология, которая называется ДНК-оригами. Представьте: мы смешиваем определенные последовательности молекул ДНК в пробирке, а потом под мощным электронным микроскопом видим, что эти молекулы соединились друг с другом, причем строго определенным образом, образуя наноструктуры заранее выбранной формы. Это может быть звездочка, треугольник, буква алфавита или даже смайлик. Идея принадлежит американскому ученому Полу Ротмунду, а его работа «Складывание ДНК для создания фигурок в наномасштабе» в 2006 году была опубликована в журнале Nature[27]. Впоследствии ДНК-оригами даже нашло потенциальное практическое применение. С его помощью возможно создание трехмерных сверхмалых «ящиков» из ДНК, хранящих и доставляющих лекарственные средства в клетки[28].
Генная инженерия уже применяется в самых разных сферах человеческой жизни — от искусства и развлечений до лечения наследственных заболеваний, а также в рамках фундаментальных научных исследований. Но центральной темой общественных и политических дискуссий, связанных с генной инженерией, является использование генетически модифицированных организмов в качестве продуктов питания.
На сегодняшний день население Земли составляет около 7 миллиардов человек, и все эти люди хотят есть, пить и выращивать детей. Несмотря на все достижения в области производства пищи, около миллиарда людей на планете получают недостаточно еды, чтобы восполнить энергетические потребности организма. Еще около миллиарда людей страдают от нехватки витаминов и других питательных веществ из-за неполноценного питания. В том числе от недоедания страдают около 165 миллионов детей в возрасте до пяти лет. И это вопреки тому, что на протяжении истории человечества ситуация постепенно улучшалась: доля недоедающих убывала благодаря многочисленным прорывам в области сельского хозяйства.
20
Marcus J.M. et al.: Germline transformation of the butterfly Bicyclus anynana. Proc Biol Sci 2004, 271 Suppl 5:S263–5.
21
Ormandy E.H. et al.: Genetic engineering of animals: ethical issues, including welfare concerns. Can Vet J 2011, 52(5):544–50.
22
Clark S. et al.: Frequency of US emergency department visits for food-related acute allergic reactions. J Allergy Clin Immunol 2011, 127(3):682–3.
23
Gilissen L.J. et al.: Silencing the major apple allergen Mald 1 by using the RNA interference approach. J Allergy Clin Immunol 2005, 115(2):364–9.
24
Gulland A.: Average daily consumption of sugar must be halved, says WHO. BMJ 2014, 348:g2003.
25
Zemanek E.C., Wasserman B.P.: Issues and advances in the use of transgenic organisms for the production of thaumatin, the intensely sweet protein from Thaumatococcus danielli. Crit Rev Food Sci Nutr 1995, 35(5):455–66.
26
Mahdavi F. et al.: Expression of rice thaumatin-like protein gene in transgenic banana plants enhances resistance to fusarium wilt. Appl Biochem Biotechnol 2012, 166(4):1008–19.
27
Rothemund P.W.: Folding DNA to create nanoscale shapes and patterns. Nature 2006, 440(7082):297–302.
28
Zadegan R.M. et al.: Construction of a 4 zeptoliters switchable 3D DNA box origami. ACS Nano 2012, 6(11):10050–3.