Фармацевтические белки, полученные в трансгенных растениях
Применение |
Растение-продуцент |
Фармацевтический белок |
Уровень экспрессии |
Ссылка |
Анестезия |
Арабидопсис |
Энкефалин |
2,9% (семена) |
[Vandekerckhove et al., 1989] |
Цирроз печени, ожоги, хирургия |
Табак |
Сывороточный альбумин |
0,02% TSP |
[Sijmons et al., 1990] |
Косметология |
Табак |
Гомодимер коллагена |
0,01% TSP |
[Ruggiero et al., 1990] |
Лечение гепатитов С и В |
Табак |
-интерферон |
0,001% TSP |
[Edelbaum, 1992] |
Заживление ран |
Табак |
Эпидермальный фактор роста |
0,001% TSP |
[Higo, 1993] |
Ингибитор тромбина |
Рапс |
Гирудин |
0,3% TSP (семена) |
[Parmenter et al., 1995] |
Анемия |
Табак |
Эритропоэтин |
0,003% TSP |
[Kusnadi A. et al., 1997] |
Заменитель крови |
Табак |
Гемоглобин , |
0,05% (семена) |
[Dieryck et al., 1997] |
Заменитель материнского молока |
Картофель |
Казеин |
0,01% TSP |
[Chong et al., 1997] |
Фиброзный кистоз, кровотечения |
Рис |
-1-антитрипсин |
Нет данных |
[Giddings et al., 2000] |
Антиткоагулянт |
Табак |
Белок С |
0,01% TSP |
[Cramer et al., 1999] |
Ингибитор трипсина |
Кукуруза |
Апротонин |
Нет данных |
[Zhong et al., 1999] |
Гормон роста |
Табак |
Соматотропин |
0,16% (семена) |
[Leite et al., 2000] |
Антимикробное средство |
Картофель |
Лактоферрин |
0,1% TSP |
[Chong et al., 2000] |
Синдром Гоше |
Табак |
Глюкоцереброзидаза |
1%-10% TSP |
[Giddings et al., 2000] |
Воспалительные заболевания кишечника |
Табак |
Интерлейкин-10 |
0,0055% TSP |
[Menassa et al., 2001] |
Нейропения |
Табак |
ГМ-КСФ |
0,03% TSP (семена) |
[Sardana et al., 2002] |
Иммунотерапия рака |
Картофель |
Интерлейкин-2 |
0,06% TSP |
[Park, Cheong, 2002] |
Болезнь Педжета, Остеопороз |
Картофель |
Kальцитонин |
0,02% TSP |
[Ofoghi et al., 2002] |
За последние годы кроме маркерных генов изолированы, кло-
нированы и перенесены в геномы растений чужеродные гены, опре-
деляющие устойчивость к гербицидам (Тищенко, Моргунов, 2004),
насекомым-вредителям, вирусам, а также гены, ответственные за
синтез запасных белков (Vetten et al., 2003). Большинство чужерод-
ных генов в клетках растения экспрессируется нормально, стабиль-
но наследуется и не влияет негативно на фенотип растения-хозяина
и его потомства (Глазко, Глазко, 2003). Первые трансгенные расте-
ния (растения табака со встроенными генами из микроорганизмов)
были получены в США в 1983 г. Первые трансгенные продукты
появились в продаже в США в 1994 г., после прохождения всех не-
обходимых тестов на токсичность, аллергенность, мутагенность и
т.д. Это были томаты Flavr Savr с замедленным созреванием, соз-
данные фирмой «Calgen», а также гербицидустойчивая соя компа-
нии «Monsanto». Уже через 2 года биотехнологические фирмы по-
ставили на рынок целый ряд генетически измененных растений: то-
матов, кукурузы, картофеля, табака, сои, рапса, кабачков, редиса,
хлопчатника (Лещинская, 1996).
Наиболее остро стоит вопрос о получении растений, устойчи-
вых к вредителям сельского хозяйства. Традиционно для этого ис-
пользуют ген bt, продуктом которого является бактериальный ток-
син Bacillus thuringiensis. Эта тюрингская бактерия продуцирует
крупный белок (протоксин), контролируемый геном bt, который,
попадая в кишечник личинок насекомых, разрушается под действи-
ем ферментов, а его фрагмент (эндотоксин) приводит к их гибели. В
настоящее время уже синтезирован искусственный ген bt, конструк-
ция с которым более эффективна, а сами трансгенные растения об-
ладают широким спектром устойчивости к насекомым. Трансгенные
растения картофеля, хлопка, кукурузы с геном bt уже производятся
фирмами «Monsanto», «Ciba Seeds» и продаются на рынках мира,
хотя дискуссии о безопасности их использовании еще не закончены
(Лутова, 2000).
Получение гербицидустойчивых культурных растений позво-
ляет удешевить их производство. По новой технологии обработку
полей неселективными гербицидами можно проводить весь сезон,
что улучшает результаты их применения. Но это направление ген-
ной инженерии таит ряд экологических опасностей: накопление гер-
бицидов (или продуктов их детоксикации) в сельскохозяйственных
продуктах; возможность переноса генов устойчивости к гербицидам
из культивируемых растений в сорняки (возникновение «суперсор-