Генна інженерія відкриває нову надію в боротьбі зі шкідниками, які знищують урожай
Нове дослідження підкреслює потенціал генної інженерії для захисту нашої їжі від ненажерливих комах-шкідників. Рішення криється у використанні стародавніх механізмів захисту: рослини самі виробляють білки, які роблять їх крохмаль недоступним для багатьох комах.
Дикі сорти володіють цими захисними речовинами, але коли їх одомашнили для отримання більшої врожайності та зручності споживання, ці природні засоби від шкідників часто слабшають. Зараз вчені розглядають генну інженерію як спосіб відновити або посилити цей захист без недоліків традиційних методів генетичної модифікації.
Основними гравцями в цій історії є інгібітори альфа-амілази. Ці білки ефективно блокують ферменти в травній системі комах, які розщеплюють крохмаль — по суті, вони змушують шкідників голодувати. Виживання таких шкідників, як хлібні жуки, бобова моль, бавовняний довгоносик і навіть кавовий довгоносик, залежить від цих ферментів, харчуючись такими культурами, як кукурудза, квасоля, горох і зерном, що зберігається.
Ранні дослідження на початку 2000-х визначили гени, відповідальні за ці інгібітори в різних рослинах, і продемонстрували їхню ефективність проти конкретних шкідників. Вчені також розробляли генетично модифіковані рослини для посилення виробництва цих інгібіторів, але ці підходи наштовхнулися на перешкоди.
Проблеми з традиційними ГМО
Традиційні методи генетичної модифікації (ГМО), хоч і успішні, часто включають введення в геном рослини генів абсолютно інших організмів. Це може викликати занепокоєння споживачів щодо безпеки та прийнятності, що призведе до дорогих регуляторних процесів і опору ринку.
Генна інженерія: більш точний підхід
Ось тут і вступає в дію генна інженерія. Такі технології, як CRISPR, пропонують неймовірно точні інструменти для модифікації власної ДНК організму. Замість того, щоб вводити чужорідні гени, вчені можуть налаштувати існуючі гени в геномі рослини, щоб збільшити виробництво інгібіторів альфа-амілази або навіть підвищити їхню ефективність проти цільових шкідників.
Потенційні вигоди значні. Використовуючи цей підхід, рослини могли природним чином виробляти більш високі рівні цих захисних білків, не викликаючи тривоги, як трансгенні організми відповідно до правил, подібних до тих, що встановлені Бразильською національною технічною комісією з біобезпеки (CTNBio). Це означає потенційно швидший час для затвердження на ринку та більшу привабливість для сільськогосподарських підприємств, які шукають стійкі рішення для боротьби зі шкідниками.
«Генна інженерія дає нам можливість збільшити виробництво цих інгібіторів або зробити їх більш активними в рослинах», — пояснює Маркос Фернандо Бассо, дослідник Центру досліджень генетики зміни клімату, який керував дослідженням. «Це може бути багатообіцяючим шляхом у найближчі роки».
Точна маніпуляція геномами рослин відкриває захоплюючі можливості для вирощування стійких до шкідників культур, одночасно задовольняючи споживчі та нормативні вимоги щодо генетично модифікованих продуктів харчування.
