Высокобезопасная стратегия биосдерживания для ГМО
Использование генетически модифицированных организмов (ГМО) — микроорганизмов, созданных в лабораториях для полезных задач (например, борьбы с болезнями, очистки загрязнений) — строго ограничено из-за опасений их выхода в окружающую среду.
Чтобы убедить регуляторов в безопасности, профессора Рюити Хирота и Акио Курода из Университета Хиросимы разработали новую, особо безопасную стратегию биосдерживания на основе фосфита.
Принцип стратегии: "требование к питанию"
- Все живые организмы нуждаются в фосфоре для ключевых процессов (синтез ДНК, энергетический обмен).
- Большинство бактерий используют для этого природный фосфат.
- Исследователи выделили из бактерии Ralstonia sp. Strain 4506 фермент, позволяющий усваивать фосфит — соединение, которое в природе практически не встречается, но является промышленным отходом.
Создание и тестирование ГМО
- Ген этого фермента и специальный "транспортер" для фосфита внедрили в лабораторную бактерию E. coli.
- Чтобы ГМО не мог выжить в природе, с помощью генного редактирования отключили все семь её собственных транспортеров для природного фосфата.
Результаты: полный контроль
- Модифицированная E. coli активно росла только на среде с фосфитом.
- На среде с природным фосфатом рост полностью отсутствовал.
- При лишении фосфита популяция бактерий снижалась до нуля за две недели, что соответствует стратегии "требование к питанию".
Неожиданное открытие
Даже при постоянном наличии фосфита популяция ГМО начала снижаться через две недели. Это указывает на возможное наличие дополнительного механизма, похожего на "аварийный выключатель" (suicide switch).
Преимущества стратегии
- Простота: Требует всего девяти простых генетических модификаций в природном организме.
- Доступность: Основана на фосфите — доступном промышленном отходе.
- Универсальность: Может быть адаптирована для других микроорганизмов.
- Экономичность: Резко контрастирует с предыдущими сложными стратегиями, требовавшими сотен правок и синтетических сред.
Новая стратегия может стать убедительным аргументом для обновления устаревшего законодательства и безопасного вывода полезных ГМО из лабораторий для применения в обществе.