AquAdvantage лосось

Генномодифицированная семга позади и обычная семга (Salmo salar) на переднем плане
Генномодифицированная семга позади и обычная семга (Salmo salar) на переднем плане

Лосось линия AquAdvantage является генномодифицированным Атлантическим лососем, разработанным компанией AquaBounty Technologies. В геном Атлантического лосося (Salmo salar), состоящего из 40000 генов, введен ген соматотропного гормона от Чавычи (Oncorhynchus tshawytscha), вместе с промотером от Американской бельдюги (Zoarces americanus). Этот ген позволяет животному расти в течение всего года, а не только весной и летом. Целью модификации является увеличение скорости роста, без влияния на общий размер и другие качества рыбы. Товарного размера ГМ-лосось достигает в 16-18 месяцев, а не три года. Последняя цифра, три года, относится к обычному Атлантическому лососю, скорость роста которого уже улучшена в 2 раза в ходе селекционного процесса. Обычные производители лосося публично оспаривают заявленную скорость роста.

Генетическая модификация

Лосось линии AquAdvantage является триплоидной самкой Атлантического лосося (Salmo salar), имеет три набора хромосом, с единичной копией конструкции opAFP-GHc2, которая кодирует промотер Американской бельдюги. Промотер контролирует работу гена соматотропного гормона от Чавычи (Oncorhynchus tshawytscha). Этот трансген позволяет рыбе быстрее расти. Введение триплоидии 99% особей в ходе погружения икры в ванны делает большинство рыб стерильными. Это снижает риск смешивания с дикими популяциями и дополнительно повышает скорость роста за счет минимизации стресса от размножения.

Конструкция гена opAFP-GHc2, использованного для разработки лосося линии AquAdvantage. Конструкция интегрирована в плазмиду pUC18. Рисунок 1b. Конструкция гена интегрирована в геном лосося, EO-1ɑ.
Конструкция гена opAFP-GHc2, использованного для разработки лосося линии AquAdvantage. Конструкция интегрирована в плазмиду pUC18. Рисунок 1b. Конструкция гена интегрирована в геном лосося, EO-1ɑ.

 

Сложный процесс спариваний используется для получения триплоидных самок
Сложный процесс спариваний используется для получения триплоидных самок. Икринки самок, гомозиготных по трансгену EO-1альфа оплодотворяют спермой неродственного вида рыб, облученной УФ-излучением. Сперма не вносит генетического материала, а лишь активирует икру. Шок давлением предотвращает экструзию второго полярного тельца, поэтому получается диплоидный организм. Этих мальков затем обрабатывают тестостероном, трансформируя в «неосамцов», которые являются генотипическими самками, но фенотипически самцы. Затем сперму неосамцов смешивают с икрой от обычных самок лосося. Снова подвергают икру шоком давлением, вызывая остановку экструзии второго полярного тельца. На этот раз, получаются триплоидные самки с единичной копией трансгена

Производство

AquaBounty Technologies построила ферму производительностью 100 тонн/год в Панаме на нагорье, не имеющим выхода к морю. Стоит отметить, что в мире выращивают 1.6 млн.тонн Атлантического лосося в год. Компания презентует продукт как шаг на пути к организации собственного производства в Америке и замещению импортной рыбы из Чили и Норвегии, снижению транспортировочных расходов и углеродистого следа.

Аквакультура

Коммерческая аквакультура наиболее быстрорастущий сегмент сельского хозяйства. По оценкам 2012 года выращено 60 млн.тонн рыбы против 90 млн. тонн выловленной дикой рыбы. В 2012 году аквакультура впервые превысила производство говядины. Тогда как пастбищное сельское хозяйство развивается с темпами 2-3% в год, аквакультура в среднем растет на 9% в год с 1970 года. В 2011 году выращено 1.9 млн.тонн Атлантического лосося.

Опасения

Сегмент рыбоводства, занимающийся выращиванием традиционного лосося, преимущественно Атлантического лосося, содержит его в садковых устройствах. В Северной Америке фермы сосредоточены вдоль побережья Вашингтона, Британской Колумбии и штата Мэн. Однако, разрешение FDA на культивирование линии AquAdvantage подразумевает использование специальных наземных систем без доступа к океану.

Высказываются опасения о серьезной экологической опасности попадания ГМ-рыбы в природные водоемы. Моделирование сценариев инвазии в полу естественной среде свидетельствует о вытеснении диких особей генномодифицированным Атлантическим лососем. Тем не менее, William Muir, разработчик гипотезы «Троянского гена» («Trojan gene»), часто цитируемой критиками этого лосося, скептически относится к этому сценарию, характеризует его как сценарий с «серьезными упущениями» и «городской миф». Его анализ показывает отсутствие ожидаемого влияния «Троянского гена». Данные, фактически, свидетельствуют о вытеснении трансгена в ходе естественного отбора. Таким образом, риск для дикой популяции очень низкий.

Whole Foods, Trader Joe’s, Aldi и другие продуктовые сети США заявили о не допущении лосося AquAdvantage на прилавки их магазинов.

Выживаемость в новой среде

Рыба учится принимать новый корм при переходе в новые условия обитания. Эта адаптация представляет риск, если ГМ-лосось попадет в естественную среду.

Способность генномодифицированных особей быстро расти означает, что они выбиваются из пищевой цепочки, поэтому их предполагаемая выживаемость выше. В конкурирующем сценарии высвобождение ГМ-лосося в природу ведет к тому, что дикие сородичи не могут конкурировать с ним за пищу.

Скорость роста

Лосось линии AquAdvantage более эффективно, чем дикие особи усваивает корм. Он растет в 11 раз быстрее в течение первого года после появления из икры. Это позволяет ГМ-лососю раньше достигать половой зрелости и давать потомство ранее, чем за два года (около 700 дней). Однако, исследования показывают, что ускоренное созревание не дает преимущества в размножении над дикими особями.

Смолтификация

Смолтификация это процесс адаптации и перехода лосося от пресной к морской воде. ГМ-лосось достигает стадии смолта к первому году. Это позволяет быстрее перемещать смолта линии AquAdvantage на нагул в морские садки. Попадание в океан раньше позволяет модифицированному лососю получать больше корма без конкуренции с диким лососем.

Аллергенность

Рыба является одним из восьми типов пищи, которые FDA предлагает к свободному потреблению аллергикам. Как часть контроля FDA требует данные об изменении уровня рыбьих аллергенов (например, парвальбумина) в лососе линии AquAdvantage. Согласно полученным данным, сделано заключение, что потенциал аллергенности триплоидного AquAdvantage лосося значимо не отличается от контрольных диплоидных особей.

Способность к плаванию

Особи линии AquAdvantage имеют сниженные способность к перемещению по сравнению с диким лососем. Они затрачивают больше энергии на плавание. Это, вероятно, обусловлено типом мышечных волокон, который у модифицированных особей имеет меньший диаметр, чем у дикой рыбы. Так как мышечная сила пропорциональна диаметру волокон, ГМ-лосось более слабый.

Конкуренция при размножении

Модели симуляции показывают на стадии парр (малек в пресной воде) и анадромные ГМ-самцы не имеют преимущества над дикими самцами, у них меньше выживаемость потомства. Успех размножения ГМ-самцов снижен, что связано с низкой приверженностью нерестовым местам, частоте подергивания, участию в нересте. В воссозданных конкурентных условиях 94% производителей являлись дикие особи и лишь 5,4% — ГМ-лосось. Это преимущество позволяет производить в два раза больше потомства от диких особей. Другими характеристиками, на основе которых самки выбирали диких самцов и которые отсутствовали у модифицированных мужских особей, являлся рост «кайпа» (крюк на нижней челюсти), отсутствие красного окрашивания анадромных самцов, свидетельствующие о половой зрелости.

Анализ in vitro показал низкую концентрацию и скорость сперматозоидов в сперме ГМ-самцов. Таким образом, их потенциал оплодотворения также снижен.

Решения

Опасения по поводу экологической опасности модифицированной рыбы компания AquaBounty разрешила выращиванием стерильных самок. Большинство беглецов не способны спариваться друг с другом или с диким особями, потому что обработка икры на ранних стадиях развития приводит к триплоидии в 98.9% случаев. Партии с более 5% диплоидных особей уничтожают. Компания планирует обеспечивать фермеров живой рыбой, а не икрой. Кроме того, посадочный материал выращивают в наземных системах.

Регулирование

США

В сентябре 2010 года консультативная группа FDA отметила, «маловероятно, что рыба пагубно повлияет на окружающую среду» и «также как и дикий Атлантический лосось безопасна для употребления в пищу». Kathleen Jones из Центра ветеринарной медицины FDA заявил: «Все полученные нами данные и информация действительно толкают к заключению о том, что рыба AquAdvantage это Атлантический лосось и он безопасен для употребления в пищу».

В октябре 2010 года 39 законодателей попросили FDA отклонить заявку. Другие группы требовали отмечать ярлыком генномодифицированную рыбу. Опасения включали предполагаемые недостатки от стерилизации и изоляции, и активном использовании антибиотиков. В 2012 году главный акционер AquaBounty Technologies выразил сомнения по поводу одобрения лосося AquAdvantage в год выборов в США.

На 25 декабря 2012 года FDA опубликовала проект экологической оценки лосося AquAdvantage. Также был опубликован предварительный Поиск Незначимых влияний новой линии. Прошел 60-дневный период для комментирования документов общественностью, после чего FDA вновь рассмотрела технологию AquAdvantage. Срок рассмотрения продлили до мая 2013 года. К маю 2013 года срок публичных комментариев истек и FDA запланировала окончательную оценку.

19 ноября 2015 года FDA одобрила технологию AquaBounty Technologies и продажу ГМ-лосося американскому потребителю. Однако поправки в расходы вступили в силу 18 декабря 2015 года, когда Барак Обама запретил импорт до тех пор, пока на FDA не введет маркировку для генномодифицированных продуктов. Решение ознаменовало начало продажи генномодифицированных животных потребителю. Прошло 20 лет от момента предоставления первых данных о новой технологии в FDA и производства 10 поколений ГМ-лосося.
——
wikipedia.org

Несколько ссылок на официальные источники:
доклад Исследовательской службы Конгресса США — https://fas.org/sgp/crs/misc/R43518.pdf о взаимодействии трансгенных рыб с дикими популяциями в случае бегства (страница 17 и далее)
О фертильности трансгенных Лососевых —
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0044848610008173
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3352541/

Раздел: Исследовательские проекты
Метки: , ,
Похожие статьи:

ГМ-семга появилась на прилавках магазинов Канады

Компания «AquaBounty» выкупает ферму у «Bell Fish»

Реакция постоянных читателей:

Заметил ошибку, тык*:

 Orphus

Комментарии Вконтакте:

One comment on “AquAdvantage лосось

  1. 0

    0

    Поступил вопрос: «а почему у него мышечные волокна меньшего диаметра?»
    Ответ:
    Сведения о мышечной ткани приводятся в работе Lee, C. G.; Devlin, R. H.; Farrell, A. P. (2003). «Swimming performance, oxygen consumption and excess post-exercise oxygen consumption in adult transgenic and ocean-ranched coho salmon». Journal of Fish Biology. 62 (4): 753–66.

    Выдержка страница 761 : «, трансгенный лосось имеет больше красных мышечных волокон (% от массы тела) в сравнении с белыми и возрастание числа мелких белых мышечных волокон с уменьшением их поперечного сечения, по сравнению с контролем. Отсюда, красные волокна потребляют больше кислорода». Эти рыбы как качки, движения энергозатратны, неэффективны, медлительны.

    О путях регуляции:
    Roberts SB, McCauley LA, Devlin RH, Goetz FW. Transgenic salmon overexpressing growth hormone exhibit decreased myostatin transcript and protein expression. J Exp Biol. 207(21):3741-8. 2004

    Развитие мышц контролируется рядом факторов, включая гормон роста, анаболические стероиды и другие. Одним из путей регуляции соматотропином развития мускулатору реализуется через активацию генов миостатина (MSTN). Известно, что мыши с выключенными генами MSTN в 2-3 раза крупнее нормальных особей. Таким образом, гены MSTN и соответствующие им белки играют роль негативного регулятора развития мышц (чем активнее ген, тем слабее развитие мышц).

    Оказалось, что экспрессия MSTN1 транскриптов в мышцах и головном мозге трансгенного лосося не отличалось от дикого лосося. Однако, экспрессия MSTN2 транскриптов у трансгенного лосося больше в красной мышечной ткани и меньше в белой мышечной ткани, чем у диких особей.

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *