Есть мнение, что решение проблемы «мусорного пятна» в Тихом океане, – как и вообще проблемы загрязнения окружающей среды пластиком, – может быть решена генной инженерией. В настоящий момент бактерии, способные разлагать полиэтилен, уже появились. У бактерий с этим быстро. Но много ли могут бактерии? Вопреки обывательским представлениям, их способности очень ограничены. Бактерии умеют лишь выделять в окружающую среду (только жидкую) реагенты и впитывать через диафрагму продукты реакций. Это очень не эффективный и не производительный способ питания даже сравнительно с методами одноклеточных эукариотов, заглатывающих пищу вакуолями. Так хотя бы пищеварительные соки используются полностью, – пока не прореагируют, – и усваиваются все питательные вещества.
Но и у амёб нет зубов.
...Для решения проблемы бесхозной пластмассы требуется зарядить способными её разлагать микроорганизмами некие самодвижущиеся и самонаводящиеся носители, – с твёрдыми челюстями. Лучше всего на базе насекомых для суши и на базе ракообразных для моря. Но пока ещё такие твари появятся естественным эволюционным порядком… Комментатор считает, что проще пластикоедных жуков изобрести.
Не проще. Более того, на данном этапе развития генной инженерии такое просто не реально.
Собственно, вот об этом и стоит поговорить. Ибо в массах получили распространение крайне завышенные представления о возможностях биотехнологий. Генной инженерии в том числе.
Да, сейчас мы можем взять ген у одного (любого) организма и воткнуть его в ДНК другого. Тоже любого. При этом модифицированная ДНК не «испортится», а продолжит работать. Сохранит автокаталитические свойства… Можем, но что с того?
Есть нюансы.
Главный нюанс заключается в не удачности термина «расшифровка ДНК». В настоящий момент ДНК «расшифрована» в том смысле, что появилась возможность считывать последовательность нуклеотидов. Только считывать, а вовсе не понимать, – «расшифровка» же, обычно, означает понимание. ДНК можно уподобить книге, слова в которой – «гены», – некие последовательности «букв», звеньев, только расположенных совсем не обязательно подряд. Каждый из генов ответственен за синтез определённого белка или нескольких. Но только в некоторых случаях, – это исключение, а не правило, – уже известен смысл слова. То есть, отмечена связь синтеза определённого белка с определёнными же особенностями фенотипа, функциями организма и даже поведением. Как это работает, какая тут связь, тоже, чаще всего, непонятно.
Проще говоря, пока переведены только некоторые слова в тексте, описывающем через последовательность звеньев ДНК некое живое существо. Да и те понятны лишь условно. В ДНК, как и везде, смысл слова сильно зависит от контекста. Один и тот же белок в разных организмах будет регулировать разные признаки.
О чём речь? О том, что некоторые вещи возможны уже сейчас. Если известно, что именно кодирует ген, его перестановка между ДНК организмов одного вида будет иметь полностью предсказуемые последствия. То есть, в принципе, уже сейчас можно начинать собирать людей по спецификации, – устанавливая определённые физические характеристики… Не все, правда. Потому что, известно значение только некоторых генов.
Но это – в пределах одного вида. Межвидовой обмен генами предсказуемых результатов не даёт. Ибо не факт, что один и тот же ген будет работать одинаково у разных видов, – и чем виды дальше друг от друга, тем менее это становится «фактом». В области совершенствования сельскохозяйственных культур генная инженерия пришла на смену препаратам и гамма-излучению, вызывающим мутации на экспериментальных делянках, для последующей селекции. Направленные модификации работают более предсказуемо, лучше, – но не качественно. И только в случае одноклеточных и растений. С животными, пока, плохо работают.
Эффект генных модификаций может быть удивителен, может быть очень ценен, но это лишь сбивает с толку, – отвлекает от того факта, что задачи на данном этапе ставятся предельно примитивные. Да, – можно научить растения производить инсулин. Но это просто один белок, причём на фенотип растения не влияющий и ему самому не нужный. Вся-то хитрость, вмонтировать ответственный за синтез инсулина ген в растительную ДНК так, чтобы он вообще сработал штатно. Что и было достигнуто, – далеко, нужно подчеркнуть, не сразу и не без труда.
В случае же генных модификаций сельскохозяйственных культур для защиты от вредителей, вообще, бывает неважно, как именно будет работать ген. Насекомые-вредители узко специализированы, и наводятся на пищу с помощью химических датчиков. Если запах изменится, чему тут надо вредить, они просто не найдут… Но и это уже также исключение. В принципе, достигнутый уровень, – монтаж одного (ни за что важное для организма не отвечающего) гена с предсказуемыми последствиями.
...О чём речь?
О гамма-делянках для получения мутантов, необходимость в которых генная инженерия не устранила. Ибо ген, открывающий нужные возможности, как минимум, должен существовать, – и в каком-то организме работать, чтобы стали понятны его функции. С жуками же для поедания пластика засада в необходимости, прежде всего, изменить их поведение, так чтобы они, скажем, полиэтилен, как «пищу», распознавали. Модифицировать населяющих их пищеварительную систему симбионтов тоже фантастически сложной, – ибо там комплекс разделивших функции микроорганизмов разных доменов, и все это должно дружить между собой и с жуком, производя необходимые для носителя ресурсы… Но и такая задача бледнеет, сравнительно с изменением поведения.
Известны некоторые гены, ответственные за поведение. Но поведение – материя настолько сложная, что их отключение или перестановка не дают пока предсказуемых результатов даже в пределах вида. Здесь же главная проблема в том, что гена, побуждающего жука грызть и глотать пластмассу, просто нет в наличии, – в природе. Взять готовое решение не от куда. К тому же, чтобы конструировать гены, – тем более ответственные за поведение, – наука будет готова ещё очень не скоро.