Молекула ДНК состоит из двух нитей, закрученных в спираль и связанных между собой. Каждый участок (отрезок) молекулы представляет собой отдельный ген. Можно сказать, что молекула ДНК состоит из множества последовательно следующих друг за другом генов.
Схематическое изображение фрагмента молекулы ДНК
Совокупность всех генов организма называется генотипом.
Генетические модификации представляют собой целенаправленное искусственное (не естественное, природное, а искусственное) воздействие на генотип организма, то есть искусственное изменение структуры определенных участков его ДНК. Грубо говоря, при генетических модификациях в молекулу ДНК встраивается чужеродный участок-ген. Каким образом это происходит – отдельная и весьма интересная тема, но ее мы касаться не станем, потому что для рассказа о генетической инженерии и ее технологиях отдельную книгу писать нужно. К тому же сейчас для нас технологии не важны. Для нас сейчас важно то, что в молекулу ДНК, состоящую из аминокислот, встраивается чужой, посторонний фрагмент, также состоящий из аминокислот.
Для чего в сельском хозяйстве нужно изменять генотип растений и животных? Вообще-то генетическая инженерия решает не только сельскохозяйственные проблемы, но мы сейчас говорим о продуктах, так что за пределы сельскохозяйственного применения генетических модификаций выходить не станем.
Для того, чтобы получить быстрый рост, лучший вкус и высокую устойчивость к неблагоприятным факторам внешней среды (например – к холодам или к вредителям).
Пересаживаем кукурузе ген, взятый у лосося, и кукуруза начинает расти в два раза быстрее. Пересаживаем капусте ген от подснежника и капусте становятся нипочем майские заморозки. Примеры условные, взятые с потолка, но суть они передают верно.
«Кукурузе – ген лосося?! – ужаснутся некоторые читатели. – Какой ужас! А мы ее съедим и этот ген лосося получим! Ой, натворит он в наших организмах бед! Мутации начнутся!».
В общественном сознании употребление генетически модифицированных продуктов настолько же опасно, как и действие радиации (ионизирующего излучения). Радиация, действуя на организмы, способна вызывать у них мутации – изменения генетического материала половых клеток, которые могут быть переданы потомству. Но употребление в пищу генетически модифицированных организмов совершенно безопасно и никаких проблем вызвать не может.
Но ведь лосось! Чужеродный ген!
А кукуруза вам, что, родная? Тот же самый чужеродный генотип! Если задаться целью исключить попадание в организм с пищей чужеродных генов, то можно до каннибализма докатиться (это не призыв и не рекомендация, а просто шутка). Вся наша пища состоит из клеток, растительных или животных. Все клетки содержат молекулы ДНК. Слово «хромосома» известно многим. Даже те, кто совсем забыл биологию, знают, что в клетках есть хромосомы. Так вот, хромосома – это и есть молекула ДНК.
Давайте ознакомимся хотя бы в общих чертах с процессом пищеварения, точнее, с одной его частью – перевариванием белков. Переваривание углеводов и жиров нас сейчас не интересует, поскольку мы говорим о ДНК, а ДНК – это белок.
Мы положили в рот пищу, прожевали… Что дальше?
Проглотили! Из ротовой полости пища по пищеводу попала в желудок, полый мышечный орган, в котором пища скапливается для первичного переваривания. Здесь на белки начинает действовать фермент пепсин.
Подобно цирковому силачу, рвущему железные цепи, пепсин разрывает длинные белковые молекулы на более короткие фрагменты, облегчая тем самым работу другим ферментам. Для пепсина-силача нет ничего невозможного. Он настолько могуч, что способен переваривать даже белок коллаген, основной структурный компонент кожи, связок, сухожилий и суставов. Другим ферментам коллаген, что называется, «не по зубам». Ну а молекулы ДНК пепсин разрывает играючи. Они очень длинные, но в прочности уступают молекулам коллагена.
Пепсин силен, пепсин могуч, но полностью переварить белки за то время, пока пища находится в желудке, он не успевает. Пепсин лишь начинает процесс переваривания белков, готовит, если можно так выразиться, «полуфабрикат» для других ферментов.
Из желудка пища попадает в двенадцатиперстную кишку, а из нее – в тощую кишку. Это двенадцатиперстная и тощая кишки представляют собой верхний (начальный) отдел тонкой кишки. Их «поэтичные» названия имеют сугубо анатомическое происхождение. Двенадцатиперстная кишка называется так, потому что ее длина примерно равна двенадцати сложенным пальцам в поперечнике (приблизительно 25–30 см). Тощую кишку анатомы при препарировании трупа обычно находили пустой, спавшейся, узкой, потому так и назвали.
В двенадцатиперстной и тощей кишках происходит переваривание белков с участием ферментов, вырабатываемых в поджелудочной железе. Этих ферментов четыре – трипсин, хемотрипсин, карбоксиполипептидаза и проэластаза. Они продолжают дело, начатое пепсином, – рвут уже не столь длинные белковые цепи на еще более короткие фрагменты и отщепляют отдельные аминокислоты от этих фрагментов.
Под действием пепсина и ферментов поджелудочной железы большинство белковых молекул расщепляется до малюсеньких фрагментов, состоящих из двух или трех аминокислот. Меньшая часть молекул расщепляется до аминокислот, которые всасываются в кровь и используются организмом для синтеза белков.
Клетки внутренней, слизистой оболочки тонкой кишки вырабатывают ферменты пептидазы, которые завершают переваривание белка, расщепляя все белковые фрагменты на аминокислоты, являющиеся конечными продуктами переваривания белков. Тонкая кишка длинная, ее длина примерно равна росту человека, умноженному на четыре. Пока пища двигается по ней, все фрагменты белковых молекул успевают распасться на аминокислоты.
На аминокислоты!
Процесс переваривания белков в нашем организме (да и в других животных организмах тоже) заканчивается на аминокислотах, которые являются конечным продуктом этого процесса. Какой бы белок мы не съели, в конечном итоге в кровь из кишечника всасывается энное количество каждой из двадцати аминокислот. Была ли модифицирована ДНК кукурузы или капусты, которую мы съели, или не была, значения не имеет, ведь все распалось до аминокислот. Если вы покупаете кирпичи, которые образовались после разборки некоего здания, то какое вам дело до того, что это было за здание – школа, цирк или казарма? Вам нужны кирпичи, вот они, перед вами! Берите их и стройте, что вам нужно.
Напоминаю, что аминокислот, образующих белки, всего двадцать. Все белки в природе состоят из них. Так что о том, что с генетически модифицированным продуктом мы получим какую-то «вредную» аминокислоту, и речи быть не может.
«Но ведь дыма без огня никогда не бывает! – скажут особо мнительные читатели. – Дело тут нечисто! Что-то тут не так!».
Соглашусь с вами, дорогие мои, сразу, безоговорочно и по обеим пунктам.
Дыма без огня действительно не бывает!
Дело тут нечисто!
С момента появления на рынке первых генетически модифицированных продуктов питания против них была начата активная очернительская (клеветническая, если хотите) кампания. Дело в том, что генетическая инженерия, как вы сами, наверное, догадываетесь, дело не дешевое. Наукоемкие технологии всегда дороги – гении, получающие высокие зарплаты, работают на дорогостоящем оборудовании. Сначала ученым надо найти, что именно они будут внедрять, чтобы достичь желаемого результата. Процессы поисков порой растягиваются на месяцы. Затем надо суметь внедрить нужный фрагмент в молекулу ДНК. Это вам не заплату на брюки поставить, это тонкие современные технологии. Иногда гены приходится внедрять при помощи вирусов. После внедрения нужно оценить полученный результат, убедиться в том, что вместо козы не получилось грозы, а после размножить полученный материал. Подобные «затеи» по карману лишь крупным коммерческим структурам, мелкие хозяйства себе такой роскоши позволить не могут.
Все расходы, конечно же, окупаются. Генетически модифицированные продукты более конкурентоспособны на рынке за счет низкой цены и хорошего качества. Да-да, и качества тоже, ведь генетическое модифицирование имеет своей целью и повышение потребительских свойств продукта.
Мелкие хозяйства не могут конкурировать с крупными структурами напрямую, снижая цены и повышая качество продукции. Но зато они могут постоянно говорить о мнимом вреде ГМО и противопоставлять недорогой генетически модифицированной продукции свою, более дорогую, но зато якобы «полезную». «Полезная продукция от мелкого фермерского хозяйства» нынче в моде. «У нас все свое! – гордо рассказывают фермеры. – И мука своя, и сено свое… Все-все свое!». При этом какой-нибудь «супервкусный и мегаэлитный» хлебушек, предлагаемый покупателям за бешеные деньги, вполне может выпекаться из генетически модифицированной пшеницы или ржи. Рынок есть рынок.
