Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Диего и компании Sapphire Energy успешно завершили первые полевые испытания генетически модифицированных водорослей, санкционированные Агентством по охране окружающей среды США.
В серии экспериментов, финансируемых U. S. Department of Energy, исследователи протестировали генетически модифицированный штамм водорослей в открытых водоемах в реальных условиях. Как сообщается в журнале Algal Research, исследователи пришли к выводу, что генно-инженерные водоросли можно успешно выращивать на открытом воздухе, сохраняя при этом инженерные свойства и, что наиболее важно, не оказывая неблагоприятного воздействия на местные популяции водорослей.
«Подобно тому, как эксперты в области сельского хозяйства на протяжении десятилетий использовали целенаправленную генную инженерию для производства надежных пищевых культур, обеспечивающих продовольственную безопасность человека, это исследование является первым шагом, демонстрирующим, что мы можем сделать то же самое с генетически модифицированными водорослями», - сказал Стивен. Мэйфилд, профессор биологии и генетик водорослей в Калифорнийском университете в Сан-Диего.
Под руководством EPA в течение 50-дневного эксперимента ученые культивировали штаммы видов водорослей Acutodesmus dimorphus, генетически сконструированных с генами биосинтеза жирных кислот и экспрессии зеленого флуоресцентного белка, параллельно с неинженерными видами водорослей. Тестирование обоих штаммов водорослей в пробах воды, взятых из пяти региональных озер, показало поразительно схожие уровни роста в тестах, и что генетическая модификация не изменила воздействие культивируемых штаммов на местные сообщества водорослей.
«Это исследование показало основу того, как этот тип тестирования можно будет проводить в будущем», - сказал соавтор исследования Джонатан Шурин, эколог из Отделения биологических наук Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Если мы собираемся поддерживать наш уровень жизни в будущем, нам понадобятся устойчивые продукты питания и энергия, а также способы их производства, которые не нарушают окружающую среду. Молекулярная биология и биотехнология - мощные инструменты, которые помогут нам в этом. эксперимент был первым шагом к основанной на фактических данных оценке генетически модифицированных водорослей, их преимуществ и рисков для окружающей среды».
«Прогресс, достигнутый в лаборатории, мало что значит, если вы не можете воспроизвести фенотип в производственных условиях», - сказал Шон Шийка, ведущий автор исследования, ранее работавший в Sapphire Energy.
Будущие испытания будут включать дополнительные типы генов в эксперименты, которые продлятся несколько месяцев, что позволит исследователям дополнительно оценить влияние погоды, сезонных сдвигов и других факторов окружающей среды.
«Биомасса водорослей может удовлетворить многие потребности, которые являются ключевыми для устойчивого будущего», - сказал Мэйфилд, директор Калифорнийского центра биотехнологии водорослей и инициативы «Продовольствие и топливо для 21-го века». «Это первое из многих исследований, в которых эта технология тестируется в полевых условиях».