По прогнозам Всемирного банка, к 2050 году на Земле будут жить 9 миллиардов человек. Чтобы прокормить такое население, придется производить на 50% больше продовольствия, чем в настоящее время. При этом глобальное потепление за тот же срок грозит сократить урожаи на четверть.
Что же может спасти планету от голода? Учитывая грядущие проблемы, нам бы очень пригодились сельскохозяйственные культуры, которые хорошо переносят жаркий и засушливый климат. Не лишними бы оказались и растения, стойкие к грибкам и инфекциям, а также агрокультуры, обладающие высокой энергетической ценностью. Будет здорово, если плоды этих растений смогут месяцами лежать на складах без потери свойств и гниения.
Подобные культуры уже в скором времени может подарить человечеству технология CRISPR-Cas9 или просто CRISPR (от англ. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats — короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами).
Эта технология обещает произвести революцию, обеспечивая быстрое, простое и точное достижение целей генной инженерии.
В последние годы CRISPR все чаще используется для улучшения продукции сельского хозяйства. Например, китайским ученым удалось создать сорта пшеницы, устойчивые к мучнистой росе. Японские исследователи увеличили срок хранения томатов, включая и выключая гены, отвечающие за их созревание. Британские специалисты смогли повысить всходимость семян ячменя. В ходе других исследований были значительно улучшены свойства картофеля, соевых бобов и риса.
Как это работает? Ученые сравнивают использование CRISPR с функцией «найти и заменить» в текстовом редакторе. Технология подразумевает поиск нужного гена и последующую правку, которая может заключаться в удалении гена, его «ремонте» или, в ряде случаев, дополнении.
«CRISPR — один из мощнейших инструментов в руках биологов. Это наиболее бережная форма селекции растений из всех, что люди когда-либо создали», — пишет Стивен С. Холл (Stephen S. Hall) в журнале Scientific American.
Быстрое внедрение технологии обусловлено тем, что регулирующие органы США не включили полученные с ее помощью сорта в разряд генетически модифицированных организмов (ГМО). Американский Департамент сельского хозяйства принял такое решение, поскольку CRISPR не предполагает введения в растение генов, заимствованных из других организмов.
Европейские регулирующие структуры намерены вынести решение по этому вопросу в течение года.
«Контролирующие органы приравняли продукты CRISPR к агрокультурам, улучшение которых достигается традиционными способами, например, с помощью химических мутагенов или гамма-лучей. Это решение очень выгодно для бизнеса. Если бы продукцию отнесли к ГМО, на всяческие согласования требовалось бы пять с половиной лет и 35 миллионов долларов. Это значит, что использовать CRISPR смогут не только крупные предприятия, но и небольшие компании», — рассказал журналу Scientific American биолог Дэнил Войтас (Daniel Voytas).
Генная инженерия против продовольственного кризиса
Алекс Кудрин
