Видео
Известный генетик Николай Казимирович Янковский, член-корреспондент РАН, д. б. н., профессор МГУ, директор Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН, рассказывает о месте генетики в нашей повседневной жизни, о её роли в сельском хозяйстве и фармацевтике, о водке из ГМО и других интересных вещах.
XX2 ВЕК (Александр Соколов). В обыденной жизни мы, сами не зная того, сталкиваемся сейчас с результатами работы генетиков? Насколько часто? Вот каждый день, допустим, обычный обыватель там дома, на кухне, на работе, на улице — что это?

Николай Янковский. Да, каждый день. Когда вы идёте в магазин, вы там не покупаете ничего, что бы прошло мимо генетиков. Всё, что вы там покупаете, прошло через их руки. Поскольку все сорта, которые сейчас используются, кроме грибов, которые вы покупаете там, у метро, они все прошли через руки уже не просто, так сказать, народной селекции, отбор по внешним признакам, по фенотипу, который вёлся там 12 тысяч лет с тех пор, как возникло земледелие, а потом и животноводство через пару тысяч лет, через 3—4 тысячи лет — это, конечно, всё то, что сейчас растёт, и мы едим. Но на тех сортах, которые уже были отобраны человеком, скажем, 12 тысяч лет, мы б сейчас не прожили. Они отличаются от природных по продуктивности больше чем в 10 раз или в 100, да, они, скорее всего, отличаются раз в 100 в расчёте на гектар от того, что наши предки собирали в дикой природе. Потому что всё, что мы едим, оно когда-то было диким. А сейчас ничего этого нет, потому что это экономически неэффективно, не выгодно всё это производить, и всё это прошло уже через селекции. За последние там годы по продуктивности сортов по некоторым культурам, даже по зерновым самым типичным, и то выросло в некоторых случаях в разы. В разных странах с разной скоростью, это на местах ведётся селекция, и конечно это прошло через руки селекционеров. Здесь надо сказать, что селекция — это, в общем, в первую очередь искусство, и люди, которые им владеют (я знаю тех, кто является успешными селекционерами с блестящими достижениями сегодняшними, используемыми в практике) это, конечно, как художник. И формализации этому до сих пор нет, — есть опыт. Все успешные селекционеры они все стали известными, и их сорта вот оказались практически полезными, они были созданы в возрасте старше 60 лет. То есть, для этого нужно было иметь сорокалетний не то что там ежегодный, а, в общем, каждодневный опыт работы. И когда я тут иду с ними и спрашиваю: вот так как вы решаете, что взять там в скрещивание, что там размножить? Не может этого человек объяснить, но, в конце концов, идут результаты, в которых, скажем, такие показатели, которые там биохимические: количество белка, состав белка, количество там сахара, ещё чего-нибудь. Он же этого не мерит ничего часто, но они получаются теми, которыми он хочет. Он за десятки лет оставляет у себя, во-первых, эти связи существуют и, во-вторых, они воспринимаются, что не означает, что он их может формализовать, и реализуются в практике. Вот у него получается сорт какой-нибудь там пшеницы высокобелковой. А здесь сахарной свёклы, у которой там процент сахара выше, чем у другой. Вот каким-то образом это в его голове укладывается, эти связи, хотя они не могут быть формализованы даже, часто.

XX2 ВЕК. Вот вы сейчас говорите про селекцию, но не про генную инженерию.

Н. Я. А генная инженерия это дело недавнее. Она, конечно, сейчас уже занимает десятки процентов площадей для таких культур как соя, томаты, картофель. В некоторых странах это больше половины площадей.

XX2 ВЕК. Я к чему просто спросил, ну, то есть, правильно для наших зрителей нужно подчеркнуть, что и те продукты, которые получены путём, скажем, традиционной селекции, этим всё равно занимались генетики.

Н. Я. Они себя генетиками не называли. Селекция велась всегда, отбор, она велась тысячи лет. А слово генетика оно очень недавнее, ему там двухсот лет нет.

XX2 ВЕК. Методы генетики, они же были.

Н. Я. Методы какие, ну, конечно, скрещивание, отбор потомков, анализ отдельных индивидов, будь то колосок или там какая-нибудь овца, специфическое скрещивание. Где это вот так очень ярко проявляется? Ну, например, там при селекции на определённую окраску меха. Существует десятки участков ДНК, которые определяют эту окраску, и у этих участков существует много разных состояний. Известно, что вот это вот в этой хромосоме она должна попасть, это вот в этой, а вообще для того, чтобы получился нужный окрас, нужно, чтобы вот это состояние вот этого гена оно объединилось вот с тем геном в другой хромосоме, там, допустим, от папы, а это от мамы в таком состоянии. И там некоторые из окрасов воспроизводятся с известной заранее частотой, которая может быть очень низкой, потому что это крайне редкие сочетания, основаны на взаимодействии генов кроме как на их наличии, там который подавляет другую и так далее. Вот там действительно работают карандашиком. Но я работал с селекцией на основе генной инженерии много лет в генетике бактерий. Там просто всё карандашом, потому что ты исходно знаешь, что тебе нужен такой-то ген, который в обмене веществ он стоит вот здесь, из него вот из этого вещества получится вот это, а мне надо получить вот следующее, но чтоб на входе был бы очень большой поток вещества. Значит, мне нужно какой-то взять организм, который поток в этом месте даёт большой, потом мне нужно, чтобы когда он превращается дальше, он бы не уходил в побочные и ненужные мне вещи, нужно здесь поставить мутаций, а вот здесь мне нужно поставить блок, чтобы накопилось это вещество, а не следующее, в которое он происходит в норме. Но известно, что он из-за этого умрёт, поэтому если сделать всё, как я говорю, то ты ничего не получишь, потому что организм будет дохлый. Ну, вот это считается на бумаге, потому что там, в конце концов, ты подбираешь мутации, зависимые, допустим, от температуры, чтобы она при определённой температуре работала, при другой нет, чтобы включалась активация работы генов или резко росла там его копийность, и это всё считается на бумажке и потом реализуется. И потом, в конце концов, это называется летальный синтез, ты включаешь всю эту цепочку, и организм действительно вот, скажем, существует тысячи разных веществ в клетке, которые содержат углерод. И вот данное вещество целевое оно одно, и оно получается в количестве 60% от всех продуктов, содержащих белок по его доле.

XX2 ВЕК. Летальный синтез или как?

Н. Я. Летальный синтез, да. Организм может это синтезировать, но известно, что он при этом умрёт, потому что он не делает всего того ещё, что ему нужно, но мне и не нужно, чтобы он жил. И вообще говоря, вот это то, что реализовано на микробах, да и там получается так, что потом, когда получаем, все микробы стали другие на вид. Получили вроде, что нужно, но вроде не то, вот не то на вид. И оказалось, что организм дох, если он не образовывал в себе дырок, чтобы это вещество (оно его травить начинает), чтобы оно выходило. Но оно выходит так, что оно уже не растворяется в воде, оно падает в осадок, там чистить не нужно, потому что вещество падает в осадок, оно больше не растворяется в растворе, в котором бактерия живёт.

XX2 ВЕК. О каких веществах идёт речь?

Н. Я. Это аминокислоты. Это вот работает, есть процессы.

XX2 ВЕК. Для чего они нужны? На лекарства?

Н. Я. Аминокислоты являются элементами белка. Так когда-то в 60-х годах задача была поставлена перед наукой, задача создать искусственную кровь. В крови есть переносчик кислорода и переносчик питательных веществ. А вот соответственно питательными веществами являются углеводы, в первую очередь глюкоза и белки. Вот элементами белка являются аминокислоты. Если у вас есть набор всех там 20 примерно аминокислот, то, смешав их должным образом, вы уже обеспечиваете питание организма. Вот такая задача была поставлена, в те годы родилась генная инженерия, я тогда как раз закончил университет и эти там генно-инженерные методы в качестве кандидатской диссертации, их там осваивал, и вот на эту практическую задачу меня посадили, на генетическую часть, и я, вот делал её. Там много элементов есть технологических, микробиологических, собственно селекционных…

XX2 ВЕК. Правильно я понимаю, что вот бактерии производят компоненты искусственной крови. Я правильно сформулировал?

Н. Я. Это делают составами, это тысячи (я не помню, сколько), это на самом деле даже не десятки тысяч, это я как считал количество составов, это безумное количество составов, которых в год производится. Это процесс, который сделан в нашей стране, он был соответственно защищён, и право на его использование было продано, а патенты были лицензированы. Это вещество производится за рубежом, и мы его покупаем в нашей стране. При этом более того, весь коллектив, кроме меня (я ушёл в Академию наук) весь этот коллектив был куплен Японией, и было создано японское предприятие в Москве, в котором японец в количестве один руководитель, все остальные — это мои коллеги. И они продолжают делать лучшие в мире продуценты аминокислот в течение 25 лет, которые я работаю в Академии наук, а они работают на прежнем месте. Ну, вот так. Почему у нас это нельзя сделать, когда тут вся идеология, ручная работа и вплоть до технологии она наша. Железки там, ферментёры — они японские. Но то, что туда живое кладут и то, как с этим обращаются — это всё наше. Ну, теперь японское, потому что они купили это в России.

XX2 ВЕК. А это практическое применение?

Н. Я. Практическое применение идёт в качестве кормовых добавок по той же причине, что это аминокислоты…

XX2 ВЕК. Кому?

Н. Я. В первую очередь птицы и в свиноводстве. Мы там и другие организмы, мы не делаем все аминокислоты, вот мы, например, треонин не делаем, не делаем лизин. И если вы даёте (ну, скажем, птицеводство) какое-нибудь питание, самое замечательное, естественное, но оно будет использоваться по тому веществу, которое лимитирует прибавку веса, потому что, допустим, если не хватает лизина, то, что ты ни ешь ещё, вес не прибавится, потому что в общем балансе птицы он должен иметь вот такой-то процент, и если он по количеству не дотягивает до того, чтобы её получился килограмм, а получается полкило. У нас всё равно не выйдет за полкило, потому что этот лизин лимитирует вес как компонент. И это огромная отрасль, когда добавляют вот эти незаменимые аминокислоты, их не делают там птицы, их не делает свинья, не делаем мы. Ну, они не делают там несколько разные аминокислоты, но это неважно. Важно про любой из них одно и то же: основной этот лизин, он должен быть в самых больших количествах произведён. Без него там свиноводство, птицеводство оно будет неэффективным.

XX2 ВЕК. И его производят бактерии, особым образом генетически изменённые.

Н. Я. Его производят бактерии, да. Все эти лекарства, водка вся генетически модифицирована. Потому что у нас всё делается на основе ферментов, расщепляющих крахмал или целлюлозу, и все эти ферменты производятся исключительно из генетически модифицированных организмов, никаких других нет. То есть, вся водка — она сплошной генетически модифицированный продукт и действительно вредный, — вот с чем я согласен. Так это шутки никакой нет, так и есть. Другое дело, что не имеет отношения причины его вредности к способам получения организмов, которые используют для производства спирта. Ну, вот сочетание такое есть.

XX2 ВЕК. Генетически модифицированной пшеницы.

Н. Я. Нет, нет, просто используют, ну, как правило, сейчас используют чистый фермент. В природе, скажем, первый алкогольный продукт, который человечество делало сознательно — это пиво, его начали делать в Египте, там дрожжи, которые вырабатывают ферменты, расщепляющие углеводы и они вообще в конце концов должны превращаться в углекислый газ и воду. Но поскольку это не доходит до углекислого газа и воды, промежуточным появляется спирт. И вот он является тем ключевым продуктом, из-за которого стали получать вот эту вот брагу — вот исходное производство. Поэтому используют живые дрожжи, они сейчас и в самогоне используются. Но в промышленности используют дрожжи ни зачем, там ключевая вещь, что фермент нужен из них. И необязательно из них, если этот фермент можно сделать быстрее из бактерий, то его проще сделать из бактерий. Если он сделает одну и ту же химическую реакцию, то дрожжевой он там, бактериальный — совершенно всё равно. Важно, чтобы он был. Он как химически чистое вещество этот фермент, и он и делается.

Вот этот треонин он уже не белок, это метаболит. Нужно, чтобы ряд белков стоял и осуществлял превращение глюкозы и ещё чего-то, допустим, в треонин. Это гораздо более сложная вещь. А производство ферментов гораздо более простое. Есть ген, из него нужно сделать его продукт, он осуществляет преобразование там какого-то вещества, скажем, целлюлозы уже там в бетоне. И, соответственно, твоё дело — получить мешок вот этого порошка, который является ферментом, в нужном количестве при нужной температуре его насыпать, и он, соответственно, разложит целлюлозу. Она вся состоит из сахаров и, в общем-то, их преобразование оно приводит к спирту — не доведённое до углекислого газа и воды. Так что вот эти ферменты они используются в огромном количестве разных микробиологических производств, в частности и при производстве спирта.

XX2 ВЕК. Прекрасная новость. То есть, это не новость…

Н. Я. Это не новость. Все лекарства такие они же вот редкие лекарства делаются сейчас просто путём химического синтеза и всё. Как правило, есть элемент биологической трансформации, когда либо ферменты, либо какой-то организм на основе данного вещества преображает его в ту форму, которая является лекарственной. Отдельный вопрос, кстати сказать, с точки зрения генетической, важной, что подавляющая часть лекарств она не принимается нами в конечной её действующей форме. Она превращается в действующую форму в нашем организме, как правило, в печени, но это и не важно, где, важно то, что получается конечное вещество лекарственное. Оно получается нашим организмом из этого предшественника, когда наступит конечная лекарственная форма, на самом деле делается здесь. И вот поэтому в частности нам нужны разные дозы лекарств, потому что преобразование для нас предшественника в действенную форму лекарства внутри нас оно осуществляется нашими генами, теми ферментами, которые эти гены делают, и они это могут делать с разной скоростью. И тут ведь как: есть таблетка, вот эта вот форма лекарственная действующая, а дальше она тоже ведь во что-то превращается. И в конце всё у нас в организме превращается только в одно: в воду и углекислый газ, больше ничего нету, ну, я имею в виду углеродсодержащее. Так вот нам нужно сделать чего? Чтобы она добралась до этой точки лекарственной, а в ней бы не исчезла сразу, а есть люди, у которых, во-первых, она может добираться туда медленно, а вот здесь сработает быстро, но тогда здесь нужно давать гораздо большую дозу лекарства, чтобы это сработало, потому что иначе эффективная доза во мне будет другая. И наоборот, если она тут работает очень быстро, а там она медленно, то если ему дашь стандартную дозу лекарства, он потравится, потому что у него то, что является действующей формой, будет гораздо большая высокая концентрация, чем у другого человека. И вот этот вот момент, как метаболизируются вещества в организме, какой обмен веществ происходит с лекарством — он очень важный для индивидуализированной медицины, потому что очень большая часть проблем связана с тем, что не та доза. Либо она не действует, поэтому ты лекарство принимаешь зря, либо она является, частично, по крайней мере, токсичной. И это известно на примере таком, как варфарин. Есть вот такое лекарство, оно принимается после инфарктов в качестве разжижающего средства, чтобы не образовывались тромбы, и у людей различаются во много раз активности генов. И получается так, что приём лекарства, который в среднем снижает смертность, не возникают тромбы, но оно для многих оказывается смертельным именно из-за того, что у них генопреобразующее, это самое лекарство, работает с разной интенсивностью.

XX2 ВЕК. То есть, изначально, видимо, какой-то тест нужно делать.

Н. Я. Нужно делать тест, и это сейчас делают. Просто без учёта индивидуальных особенностей организма применение лекарств может быть опасным. Не всех, но каких-то.

XX2 ВЕК. И ГМО тут ни при чём.

Н. Я. Нет, ГМО тут ни при чём.

Интервью: Александр Соколов.
Съёмка: Стас Якуничкин.

Ссылки

Н. К. Янковский о неандертальских генах в геноме современного человека: https://22century.ru/video/neanderthal-genes.

Н. К. Янковский о клонировании: https://22century.ru/video/cloning.

Н. К. Янковский о том, как генетика помогает криминалистике: https://22century.ru/video/forensic-genetics.

Н. К. Янковский о митохондриальной Еве и Y-хромосомном Адаме: https://22century.ru/video/nk_yankovsky-mt-eve-y-adam.

Н. К. Янковский о мутациях и мутантах: https://22century.ru/video/mutants.

Н. К. Янковский о «вреде» ГМО и о «пользе» натуральных продуктов: https://22century.ru/video/gmo-and-natural.

АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ: http://antropogenez.ru/.

XX2 ВЕК: https://22century.ru/.

https://www.youtube.com/c/CenturyXxii — канал портала XX2 ВЕК на YouTube.

.
Комментарии