1.Максимальное сходство с исходной изогенной формой - главное требование при регистрации ТР
Основные принципы, которыми руководствуются при оценке степени экологического риска ТР, заключаются в выяснение степени его сходства с аналогичным нетрансгенным (изогенным) растением, относительно которого существует полная уверенность в том, что оно безопасно; установление степени его существенной эквивалентностиисходной и безопасной нетрансгенной форме растения.
2. ТР должно быть генетически стабильным
ТР должны стабильно продуцировать белки, кодируемые трансгенами, в течение ряда поколений. Для доказательства этого необходимы такие сведения, как уровень экспрессии белков, кодируемых трансгенами, так и степень генетической стабильности (наследуемости) признаков, ими обусловленных. Обычно для определения количественного уровня экспрессии белков трансгенами используются различные иммунологические методы. Если новое свойство ТР обусловлено не синтезом белков, а синтезом РНК (например, антисмысловой), то стабильность этого признака должна быть установлена путем анализа присутствия встроенной ДНК, ее кодирующей, либо наличием синтеза соответствующей РНК.
В специальных опытах ТР должно быть скрещено с соответствующим исходным не трансгенным растением, а у потомства должно быть определено как наличие или отсутствие как трансгена, так и его продуктов.
3. Негативные последствия экспрессии трансгенов
Для идентификации возможной опасности уровень экспрессии трансгена должен быть определен в каждом органе ТР (надземном и подземном). Обычно концентрация трансгенного белка в тканях ТР может быть весьма малой (значительно меньше, чем 0,1% от сухой массы). Этого может не хватать, например, для оценки острой токсичности ТР. Поэтому для этой цели используют эндотоксины, кодируемые тем же трансгеном, но экспрессируемые микроорганизмами (Вt и другими) в больших концентрациях. В этом случае должна быть доказана функциональная эквивалентность препаратов нативного или трансгенного белка-энтомотоксина бактериального и растительного происхождения (эквивалентность их физико-химических характеристик и биологической активности). Для демонстрации функциональной эквивалентности принято использовать специфические антитела. Следует принимать во внимание и возможность пост-трансляционной модификации трансгенного белка (в особенности, его гликозилирование), что может повлиять на аллергенность ТР.
4.Риск превращения ТР в сорняк
Сорняками принято считать те виды растений, которые легко колонизируют агроэкосистемы и могут вытеснять другие растения. Сорняки всегда имеют селективные преимущества по сравнению с традиционными сельскохозяйственными культурами. Таким образом, различные факторы устойчивости, обусловливаемые трансгенами, (например, устойчивость к вредным насекомым, неизбирательным гербицидам, другим биотическим или абиотическим стрессорам) могут, в принципе, повышать риск того, что соответствующее ТР может стать сорняком. Первое, что должно быть установлено - не повысился ли репродуктивный потенциал ТР в результате генетической модификации. С этой целью должно быть определено количество образуемых ТР семян, их полевая всхожесть, количество и жизнеспособность пыльцы. Совершенно неожиданным, как указывалось, стало недавнее сообщение о том, что трансгенный Вt-защищенный подсолнечник образует на 50% больше семян, чем его исходный нетрансгенный аналог, и этот признак наследуется.
5. Риск переноса трансгенов в родственные растения
Интрогрессия трансгенов из ТР представляет реальную опасность только в том случае, если донорное и акцепторное растения способны к перекрестному опылению. Особую озабоченность могут вызывать ситуации, когда в результате интрогрессии нетрансгенное растение сможет приобрести новые экологические преимущества (устойчивость к гербициду, энтомоцидность, повышенная жизнеспособность).
6. Риск переноса трансгенов от ТР к бактериям
Несмотря на многочисленные попытки, перенос генов от растений к бактериям, происходящий, очевидно, в природных условиях, воспроизвести пока не удалось. Теоретически такое возможно, если:
1. ДНК, высвободившаяся из содержащихся в почве остатков ТР, будет способна к
трансформации почвенных бактерий,
2. такие бактерии будут пребывать в компетентном для трансформации состоянии.
Действительно, как показано во многих исследованиях, ДНК растений может находиться в
почве в стабильном состоянии и быть способной к трансформации. Однако почвенные бактерии в реальных природных условиях могут быть компетентными к поглощению чужеродной ДНК в весьма редких случаях. Тем не менее, как известно, очень редкие события могут иметь весьма тяжелые последствия. Не возникнет ли в результате переноса генов от ТР к бактериям новый опасный микроорганизм?
7. ТР могут иметь новые свойства, опасные для агроэкосистемы
Экологический риск вызывается не самим трансгеном как таковым, а новизной ТР. Полезную информацию можно получить путем, например, оценки экспрессии трансгена (кодирующего, в частности, устойчивость к грибным фитопатогенам) влиять на другие виды устойчивости. При этом целесообразно проводить сравнение с аналогичными нетрансгенными растениями, устойчивыми к тем же самым фитопатогенам, но полученными методами традиционной селекции. Измененная агротехнология ТР как индуктор нарушений в агроэкосистемах Потенциальную опасность для агроэкосистем могут представлять не только ТР как таковые, но и изменения сельскохозяйственной и лесоводческой практики, вызванные спецификой их производства. Примером такого изменения может быть почти повсеместное возделывание канадскими фермерами масличного рапса, устойчивого к гербицидам. Наличие
глифосатустойчивого трансгенного рапса позволило фермерам перейти не только к практике так называемого прямого стерневого посева, но и вообще отказаться от культивации. Это обеспечивает как противоэрозионную защиту верхнего слоя почвы (удерживаемого стерней от выдувания), так и сохранение в пахотном слое почвы влаги, поскольку стерня препятствуют ее испарению.
ТР, устойчивые к абиотическим стрессорам, способны к эффективному росту, в частности, на засоленных или щелочных почвах, в условиях недостатка воды, при частых заморозках. Все это делает возможным крупномасштабное производство таких ТР в тех ареалах, где они ранее не выращивались. При этом нельзя исключать консортных нарушений в эндемичных экосистемах, для которых такие ТР будут "экзотическими" консорбентами.
В экосистеме может происходить:
1. нарушение трофических связей в цепях питания (растения > фитофаги);
2. нарушение функционирования первичных звеньев экосистемы хищник-жертва (насекомое
> насекомое, фитофаг > энтомофаг);
3. нарушение численности и видового состава ризосферных микробных популяций;
4. уменьшение численности природных популяций бактерий,нуждающихся для своего развития в жизнеспособных личинках насекомых, чувствительных к Вt-токсину.
При действии ТР на нецелевых насекомых наибольшую опасность может представлять снижение численности:
1. насекомых (или других животных-хозяев), являющихся пищей для хищников;
2. насекомых, поражающих вредных членистоногих, в особенности переносчиков инфекций;
3. насекомых, необходимых для развития полезных микроорганизмов;
4. насекомых-опылителей.
8. Оценка риска негативного воздействия ТР на свойства почвы
Как оказалось, трансгены могут приводить к побочным биохимическим эффектам у растения-реципиента, в частности, вызывать увеличение содержания в его органах гликоалкалоидов, а также повышать синтез лигнина, В свою очередь, это уменьшало интенсивность микробной биодеградации биомассы кукурузы в почве, вследствие чего общая метаболическая активность почвы существенно снижалась.
Итак, современный мир движется в сторону трансгенной биотехнологии, и процесс этот не остановить. Как удалось показать, к настоящему времени методы оценки экологического риска производства ТР хотя и разработаны (в основном исследователями США и стран ЕС), но продолжают совершенствоваться. Базируясь на этих разработках, Украина, подобно другим агропромышленным странам, должна иметь отлаженный механизм государственного регулирования производства ТР, не допускающий коммерциализации или выпуска в агросферу страны ТР, представляющих экологическую угрозу. Однако государственные органы, которые должны были бы осуществлять подобное регулирование в полном объеме пока не функционируют. Доказательства биобезопасности ГМО должны опережать их коммерческое использование.