Ученые хотят применить генетически модифицированные растения, чтобы спасти от исчезновения американский каштан. Для этого им нужно получить разрешение от регулирующих органов.
Некогда американский, или зубчатый, каштан (Castanea dentata) был процветающим видом. Его деревья образовывали леса в восточной части США. Его жареные плоды использовались в местной кухне, а древесина заготавливалась для производства стройматериалов, мебели, бочек и получения дубильных веществ. Трагедия американского каштана разразилась в конце XIX – начале XX века, когда в Америке стали высаживать родственное дерево – каштан мягчайший (Castanea mollissima) родом из Китая. Вместе с ним из Китая был завезен и паразитический грибок Cryphonectria parasitica (старое название – Endothia parasitica), который не наносил каштану мягчайшему существенного урона, зато губил деревья каштана американского. Теперь их осталось значительно меньше, а существующие деревья в дикой природе не могут прожить более десяти лет – у них развивается грибковое заболевание.
В 1990 году генетики Уильям Пауэлл (William Powell) и Чарльз Мейнард (Charles Maynard) из Университета штата Нью-Йорк решили попробовать создать каштаны, устойчивые к болезни, с помощью генной инженерии. В конце концов, им удалось вставить в геном каштана ген пшеницы, кодирующий фермент оксалатоксидазу, который расщепляет щавелевую кислоту. Именно эта кислота, выделяемая патогенным грибком, наносит основной вред деревьям.
Но одной лишь вставки гена оказалось недостаточно. Ученым пришлось отрегулировать его экспрессию, чтобы добиться нужного уровня оксалатоксидазы. Пауэлл и Мейнард ушли на пенсию, сейчас дело продолжает Эндрю Ньюхауз (Andrew Newhouse) с коллегами. В 2014 году им удалось подтвердить, что дерево Darling 58 устойчиво к поражению грибком и передает это качество своим потомкам. В дальнейшем ученые подтвердили, что плоды таких деревьев не отличаются от обычных, а их пыльца, цветы и опавшие листья не наносят вреда пчелам, полезным лесным грибам и головастикам, растущим в лесных прудах. Экспериментальные посадки генетически модифицированных деревьев в лесах огорожены двойной оградой. Слой из специального пластика пропускает воздух, но не дает пыльце генетически модифицированных каштанов проникать к соседним деревьям, а алюминиевая сетка не дает белкам лакомиться плодами этих каштанов. Исследователи информируют Министерство сельского хозяйства США о каждом своем шаге. «Мы рассказываем им, когда мы сажаем и где сажаем и сколько сажаем», - говорит Эндрю Ньюхаус.
Если запрос на применение таких деревьев в широких масштабах будет одобрен, это станет первым в США случаем использование генетически модифицированного дерева для восстановления вида. Но согласование этого может занять еще годы. Разрешение должно дать не только министерство сельского хозяйства, но также и управление по контролю за лекарствами и пищевыми продуктами, которое должно удостовериться в безопасности таких деревьев, и управление по охране окружающей среды, которое решит, надо ли рассматривать появившийся у каштанов фермент как фунгицид.