Ген ожирения, повышающий урожайность: как внедрение человеческой ДНК в картофель увеличило урожайность на 50%.
В смелом эксперименте 2021 года международная группа исследователей из США и Китая внедрила человеческий ген FTO — обычно ассоциируемый с ожирением и нарушениями метаболизма — в растения, надеясь найти новые способы борьбы с глобальной нехваткой продовольствия. Этот ген производит белок, который разрушает определенные молекулы мРНК, регулирующие рост клеток, и ученые ожидали катастрофических результатов. Однако модифицированный рис их поразил: урожайность в лабораторных условиях утроилась, а в полевых испытаниях биомасса и производство зерна подскочили на 50%. Когда тот же ген был введен в картофель, результаты оказались столь же впечатляющими, подтвердив, что механизм работает даже у отдаленно родственных видов растений. Дальнейшие испытания на траве, деревьях и салате неизменно показывали более крупные и сильные растения с улучшенным фотосинтезом, более глубокой корневой системой и заметно повышенной засухоустойчивостью.
Ключ к этому успеху кроется в эволюционной изоляции — поскольку ген FTO никогда ранее не встречался в растительном царстве, у сельскохозяйственных культур отсутствуют естественные механизмы ингибирования, которые обычно сдерживали бы его действие. По словам профессора Чуана Хэ из Чикагского университета, этот белок действует как «бомба» внутри растительных клеток, устраняя все естественные ограничения роста. Помимо решения проблемы голода, это открытие открывает многообещающие возможности для адаптации к изменению климата, включая разработку засухоустойчивых кормовых трав для восстановления погибающих экосистем и создание деревьев с более сильной корневой системой, способных выдерживать ураганные ветры. Сейчас исследователи изучают, можно ли достичь аналогичных результатов без введения человеческой ДНК, потенциально раскрывая скрытый потенциал роста, уже присутствующий в самих растениях.
