Десять тысячелетий агробиотехнологии (3)

22.08.200656700
ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Важные вехи в истории развития биотехнологии



Этот, последний, отрывок из монографии С.О. Мелик-Саркисова
«Биотехнология в аграрном секторе США: Экономика развития» пришлось разбить на три части.
Предыдущие отрезки охватывают периоды от каменного века до конца девятнадцатого и от 1901 до 1970 года.

1971
Американские ученые С.Коэн (Cohen, Stanley N., Stanford University, р. 1922) и Г.Бойер (Boyer, Herbert W., University of California, San Francisco, р. 1936), независимо разработали стратегию переноса функциональной единицы наследственности (гена) из одного организма в другой.
Создана Консультативная группа по международным сельскохозяйственным исследованиям (Consultative Group on International Agricultural Research) с целью мобилизации новейших научных достижений и как центр свободного международного обмена генетическим материалом растений. Группа является ассоциацией, в которую входят государственные и частные организации из более чем 100 стран мира. Группа представляет собой международную сеть с.-х. исследовательских центров и финансируется правительствами разных стран, различными агентствами и частными организациями.

1972
Американский биохимик П.Берг (Berg, Paul, р. 1926) сконструировал и получил биологически активную гибридную плазмиду путем обработки рестриктазой двух плазмид с последующей их сшивкой ДНК-лигазой. Таким образом была создана первая рекомбинантная молекула ДНК.
В США организован Институт генетики и природных растительных ресурсов (Plant Genetics and Germplasm Institute) с целью разработки генетических методов селекции полевых, овощных, плодовых и декоративных культур.

1973
С.Коэн и Г.Бойер обнародовали технологию использования рекомбинантной ДНК, что рассматривается как дата рождения современной биотехнологии. В 1974 г. Г.Бойеру удалось запатентовать эту технологию, что позволило ему создать свою частную компанию.

1974
Дж.Мельхерс (Melchers, George) вводит термин «соматическая гибридизация», означающий процесс слияния протопластов соматических клеток.
В своем открытом письме П.Берг и ряд ученых-микробиологов призвали Национальные институты здравоохранения США (National Institutes of Health – NIH) разработать принципы и правила использования рекомбинантных ДНК. Они считали, что объединение генов, происходящих из двух различных организмов, может случайно привести к созданию нового организма с нежелательными и опасными свойствами. Письмо содержало квалифицированные рекомендации по прекращению проведения некоторых видов экспериментов до решения вопросов по их безопасности.
Национальные институты здравоохранения США создают Консультативный комитет по рекомбинантным ДНК (Recombinant DNA Advisory Committee) для оценки аспектов безопасности, связанных с исследованием рекомбинантных ДНК. Комитет также рекомендовал временно приостановить проведение экспериментов до получения всесторонней оценки рисков.

1975-1980
Организуются первые биотехнологические компании, основанные на использовании методов генной инженерии. К концу 1980 года в США насчитывалось 25 биотехнологических компаний, а объем их финансирования за пять лет составил 266 млн. долл.

1975
К мораторию на некоторые биотехнологические эксперименты призвали на участники Асиломарской международной научной конференции, посвященной вопросам изучения молекул рекомбинантных ДНК (Asilomar Conference, Монтерей, штат Калифорния).

1976
Г.Бойер и Р.Свэнсон (Swanson, Robert A., 1947-1999) основали биотехнологическую компанию «Дженентек» (Genentech, Inc.) для коммерческого использования возможностей технологии рекомбинантной ДНК.
Национальные институты здравоохранения США разработали первые правила контроля и инструкции по обеспечению безопасности использования микроорганизмов в лабораторных исследованиях, которые сильно ограничили возможности экспериментальной деятельности.

1977
В Гарвардском университете У.Джилберт (Gilbert, Walter, р. 1932) со своим аспирантом А.Мэксамом (Maxam, Allan M.) разработали быстрый метод химического анализа ДНК; появилась реальная возможность определять последовательность до 1000 нуклеотидов в неделю силами одного исследователя.
На рассмотрение Конгресса США представлены 16 законопроектов по регулированию научно-исследовательской деятельности в сфере микробиологии, которые предусматривали создание «безопасных» рекомбинантных микроорганизмов, неспособных размножаться вне лаборатории и передавать свою ДНК другим микроорганизмам. Ни один законопроект не были принят.

1978
Ученые Стэнфордского университета (Stanford University) успешно пересадили ген млекопитающего в ДНК бактерии.
Федеральное правительство США начало оказывать финансовую поддержку биотехнологическим исследованиям, особенно связанным с рекомбинантными ДНК.

1979
В Гарвардском университете В.Бендер (Bender, Welcome W.) и Д.Хогнесс (Hogness, David S., р. 1953) разработали метод клонирования ДНК, позволивший выделить и клонировать тысячи различных генов.
Компания «Дженентек» и Национальный медицинский центр г. Хоуп, Калифорния, (The City of Hope National Medical Center) объявили об успешном синтезе гена соматостатина и инсулина с помощью технологии рекомбинантной ДНК. Так впервые была продемонстрирована экспрессия гена человека в бактериальных клетках.

1980
Группа исследователей корпорации «Сетус» (Cetus Corporation, Беркли, Калифорния), возглавляемая К.Мюллисом (Mullis, Kary Banks, р. 1944), разработала способ получения in vitro большого количества специфических нуклеотидных последовательностей – полимеразную цепную реакцию, ПЦР (за что Мюллис получил Нобелевскую премию в 1993 г.). ПЦР будет названа наиболее революционным и эффективным инструментом молекулярной биологии 1980-х годов. «Сетус» запатентовала этот способ и в 1991 г. продала патенты на права корпорации «Хофман-Ла Рош» за 300 млн. долл.
Первоначальные директивы Национальных институтов здравоохранения пересмотрены в сторону смягчения требований, в основном благодаря экспериментальным данным, полученным в ходе исследований. Это значительно повлияло на ускорение развития биотехнологии.
Верховный суд США в решении по делу «Дайамонд против Чакрабарти» (Diamond vs. Chakrabarty), создал прецедент по патентованию рекомбинантных микроорганизмов. Причиной судебного рассмотрения стала рекомбинантная бактерия, разлагающая определенные компоненты нефти и вызвавшая опасения по поводу ее проявления in vivo. Практическое значение – решение суда распространило права селекционеров на генетически модифицированные микроорганизмы, а также на некоторые процессы и продукты, относящиеся к биотехнологии. Историческое значение – положено начало коммерциализации биотехнологии.
Первые акции «Дженентек» поступают в продажу и бьют рекорды на Уолл-Стрит.
С.Коэну и Г.Бойеру выдан патент США (№4237224) на использование вирусных и плазмидных векторов для создания рекомбинантных ДНК.

1981
В США проданы первые диагностические комплекты на основе моноклональных антител. Впервые был маркирован автоматически синтезированный ген.
Сфера деятельности некоторых биотехнологических компаний перемещается из фармацевтики и медицины в сельское хозяйство и промышленность. Общее число новых компаний, применяющих биотехнологические подходы к развитию сельского хозяйства, насчитывает около 50.
Компания «Монсанто» открывает молекулярно-биологическое отделение с научным центром в Сент-Луисе (штат Миссури). Задачей центра являлись исследования в области агрономии.
Конгрессмен А.Гор (Gore, Albert Arnold, Jr., р. 1948) проводит ряд слушаний, связанных с усилением взаимодействия академического и частного сектора в сфере биотехнологических исследований. Он высказал опасения, что «огромные финансовые поступления от использования изобретений и прав интеллектуальной собственности могут негативно сказаться на провидении исследований в университетах».

1982
Начало эры трансгенных растений. Ученые создают первое культурное растение – продукт биотехнологий – стойкий к антибиотикам табак.
Конференция ФАО приняла резолюцию 8/83 «Задание по растительным генетическим ресурсам» («Undertaking on Plant Genetic Resources»), цель которой – обеспечение исследования и оценки растительных генетических ресурсов для научных целей и культивирования растений. Также была обозначена цель – гарантировать свободный доступ к генетическому материалу общественных и коммерческих организаций. Учреждена Комиссия по растительным генетическим ресурсам.
В ведомства США поступили три заявки на проведение полевых испытаний ГМО: две по ГМ-растениям (кукурузе и табаку), а третья – по ГМ-штамму микроорганизма Pseudomonas syringae, способного снижать уровень повреждений растений при заморозках. Этот прецедент стал поворотным моментом в регламентировании процедур, призванных контролировать высвобождение ГМО в окружающую среду.

1983
Международный Стэнфордский научно-исследовательский институт (Stanford Research Institute International) получил патент на экспрессирующий вектор для осуществления синтеза чужеродных белков в E.coli.
Американский биохимик М.Каррутерс (Caruthers, Marvin H., University of Colorado) предложил метод химического синтеза ДНК длиной до 75 пар нуклеотидов. Совместно с Л.Худ (Hood, Leroy E., California Institute of Technology, р. 1938) разработал первый прибор для автоматического синтеза – ДНК-синтезатор.

1984
Бельгийские генетики М.Ван Монтегю (Van Montagu, Mark) и Дж.Шелл (Schell, Jeff) открыли механизм передачи генов от почвенных бактерий рода Agrobacterium в растения. Это позволило создать эффективные методы генетической трансформации для большинства видов двудольных растений.
В Калифорнии основан Центр фундаментальных исследований экспрессии генов растений (Plant Gene Expression Center) при СИС-МСХ.

1985
Начало производства генно-инженерного микроорганизма, созданного для борьбы с заморозками – проект «Айс майнус» (Ice Minus). Одобрен для использования в США не без серьезной полемики.
Проведены первые полевые испытания трансгенных растений, устойчивых к насекомым, вирусам и бактериям.

1985-1988
Ряд принятых Советом по патентным апелляциям Патентной службы США решений распространил правовую защиту в виде патентов на изобретения на генетически модифицированные организмы, включая растения и дикие виды животных. Патенты предоставляются на растения, семена, отдельные части растений, гены, отдельные свойства, а также некоторые биотехнологические процессы.

1986
Первый, неудачный, эксперимент Министерства сельского хозяйства США по созданию трансгенных животных в городе Белтсвилл (Beltsville, Md., штат Мэриленд). В эмбрион свиньи трансформирован человеческий ген гормона роста. Две особи погибают прежде, чем достигают половой зрелости, а третья парализована.
Специалисты из компании «Калтек» (Caltech) и «Эпплайд Байосистемз» (Applied Biosystems, Inc.) создали автоматический флуоресцентный секвенатор ДНК.
Управление по разработке политики в области науки и техники (Office of Science and Technology Policy) публикует документ «Согласованная структура регулирования биотехнологии» (Coordinated Framework for the Regulation of Biotechnology Products), являющийся нормативной основой системы государственного регулирования биотехнологии в США.
В США и во Франции проведены первые полевые испытания ГМ-табака, толерантного к гербицидам.

1986-1995
За десятилетний период было проведено 3647 полевых испытаний 56 ГМ-растений в 18 странах мира, 1952 (54%) из них – на территории США. Коммерческими стали только восемь основных культур, на которые приходится 28% (1024) всех полевых испытаний: кукуруза – 33%, масленичный рапс – 21%, картофель – 11%, томат – 11%, соя – 9%, хлопчатник – 7%, табак – 5% и тыква – 3%. Основными добавленными характеристиками являются: гербицидная толерантность – 35%, улучшенные качественные характеристики – 20%, инсект-устойчивость – 18%, вирусная резистентность – 11%, устойчивость к грибковой инфекции – 3% и другие (маркерные и селективные гены, устойчивость к бактериям и нематодам) – 13%.

1987
Американский генетик М.Олсон (Olson, Maynard Victor, Washington University) сконструировал новый тип экспрессирующего вектора – «искусственные дрожжевые хромосомы» (yeast artificial chromosomes), предназначенные для клонирования больших фрагментов ДНК.
Компания «Калджин» (Calgene, Inc.), патентует модифицированный ген томата, подавляющий экспрессию антисмысловой полигалактуроназной РНК, что позволяет отсрочить срок созревания плодов.

1988
Генетики Ф.Ледер (Leder, Philip) и Т.Стюарт (Stewart, Timothy) запатентовали первое животное, полученное с помощью методов генетической инженерии, – трансгенную мышь с повышенной частотой возникновения опухолей. Выдача патента США (№ 4736866) на «Гарвардскую онкомышь» вызвало многочисленные споры.

1989
Создание в США Национального центра по исследованию человеческого генома, (National Center for Human Genome Research), который возглавил Дж.Уотсон.
Авария танкера «Эксон Валдиз» (Exxon Valdez) у берегов Аляски. Нефтяное пятно очищено с помощью генетически модифицированных бактерий.

1990
Молекулярный биолог М.Фромм (Fromm, Michael E.) из Центра экспрессии генов растений, сообщил об устойчивой трансформации кукурузы с помощью бомбардировки микрочастицами – метод баллистической трансфекции.
Официальное начало реализации международной программы «Геном человека» (Human Genome Project) в США. Конечная цель программы состоит в определении нуклеотидной последовательности всего генома человека к 2005 г., на что странами-участницами выделено 13 млрд. долл.
Компанией «Калджин» проведены успешные полевые испытания ГМ-растений, устойчивых к гербициду бромоксинилу.

1991
Была предоставлена 100-я по счету лицензия на патент Коэна-Бойера (патент на методики работы с рекомбинантными ДНК). За все время действия патента (1980-1997) он принес Калифорнийскому и Стэнфордскому университетам доход около 45 млн. долл.

1993
Создана Ассоциация биотехнологической промышленности (The Biotechnology Industry Organization), путем объединения двух независимых торговых ассоциаций.

1994
Приняты поправки к Закону о защите сортов растений, включая положения, соответствующие требованиям Международного союза по защите новых сортов растений. Поправки были приняты в результате ратификации Соединенными Штатами международного соглашения по защите новых сортов растений в 1991 г. Срок охраны прав селекционеров на новые сорта был увеличен с 18 до 20 лет для большинства с.-х. культур.
УКПМ одобряет продажу в американских магазинах первого, генетически модифицированного пищевого продукта – томатов сорта «Флавр Савр» (Flavr Savr), созданного компанией «Калджин».

1995
В США разрешены к коммерческому использованию генетически модифицированные сорта сои Roundup Ready («Монсанто») и кукурузы Maximizer («Сиба-Гейги») и начинается в промышленных масштабах использование ГМ-сортов хлопчатника – Bollgard («Монсанто») и BXN Cotton («Калджин»).

1996
Группа ученых сообщает об определении полной нуклеотидной последовательности всего набора хромосом эукариотического микроорганизма – пивных (пекарских) дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Это повысило ценность этого микроорганизма для научных исследований и доказало возможность картирования больших геномов, более 12 млн. п.н.
Первый год культивирования ГМ-культур, которые выращиваются в 6 странах на общей площади 1,7 млн.га.

1997
Исследователи из Института Рослина (Шотландия, Scotland's Roslin Institute) сообщили о клонировании первого млекопитающего – овцы Долли.
Генетически модифицированные с.-х. культуры выращиваются в 7 странах на общей площади 11,0 млн.га (соя – 5,1 млн.га (46%), кукуруза – 3,2 млн.га (30%), хлопчатник – 1,4 млн.га (13%)) – это 7-кратный прирост по сравнению с предыдущим годом.

1998
Генетически модифицированные с.-х. культуры выращиваются в 8 странах на общей площади 27,8 млн.га (соя – 14,5 млн.га (52%), кукуруза – 8,3 млн.га (30%), хлопчатник – 2,5 млн.га (9%)). Прирост составил 60% (16,8 млн.га) по сравнению с предыдущим годом и 16-кратный прирост по сравнению с 1996 г.

1999
Создано первое растение с измененной пищевой ценностью – «золотой рис», содержащий бета-каротин, предшественник витамина А, эффективного средства для профилактики некоторых форм слепоты.
Генетически модифицированные с.-х. культуры выращиваются в 12 странах на общей площади 39,9 млн.га (соя – 21,6 млн.га (54%), кукуруза – 11,1 млн.га (28%), хлопчатник – 3,7 млн.га (9%)) – прирост составил 11% по сравнению с предыдущим годом.

2000
Расшифрован первый полный геном растения Arabidopsis thaliana – растения, являющегося популярным модельным объектом в молекулярной биологии. Полученные данные позволяют понять, какие гены отвечают за специфические свойства у многих с.-х. культур, поскольку между всеми растениями много общего.
По делу, рассмотренному Федеральным Апелляционным Судом США с участием компании «Пайонир Хай-Брэд Интернейшнл», принято решение, расширившее возможности охраны прав селекционеров. Теперь права селекционеров могут быть защищены не только сертификатами о защите прав на новые сорта растений на основании закона 1970 г., но и патентом на основании закона 1952 г.
Генетически модифицированные с.-х. культуры выращивают более 3,5 млн. фермеров в 13 странах на общей площади 44,2 млн.га (соя – 25,8 млн.га (58%), кукуруза – 10,3 млн.га (23%), хлопчатник – 5,3 млн.га (12%)) – это 26-кратный прирост по сравнению с 1996 г.

2001
Компания «Синджента» заявила об успешном окончании проекта картирования генома риса.
Конференция ФАО одобрила Международное соглашение по растительным генетическим ресурсам для развития сельского хозяйства и производства продовольствия, как результат резолюции 8/83 с последующей ратификацией странами-участниками.
Генетически модифицированные с.-х. культуры выращивают около 5,5 млн. фермеров в 13 странах на общей площади 52,6 млн.га (соя – 33,3 млн.га (63%), кукуруза – 9,8 млн.га (19%), хлопчатник – 6,8 млн.га (13%)) – 31-кратный прирост по сравнению с 1996 г.

2002
Генетически модифицированные с.-х. культуры выращивают более 6 млн. фермеров в 16 странах на общей площади 58,7 млн.га (соя – 36,5 млн.га (62%), кукуруза – 12,4 млн.га (21%), хлопчатник – 6,8 млн.га (12%)) – 35-кратный прирост по сравнению с 1996 г.

2003
Генетически модифицированные с.-х. культуры выращивают около 7 млн. фермеров в 18 странах на общей площади 67,7 млн.га (соя – 41,4 млн.га (61%), кукуруза – 15,5 млн.га (23%), хлопчатник – 7,2 млн.га (11%)) – 40-кратный прирост по сравнению с 1996 г.

2004
Генетически модифицированные с.-х. культуры выращивают около 8,25 млн. фермеров в 17 странах на общей площади 81,0 млн.га (соя – 48,4 млн.га (60%), кукуруза – 19,3 млн.га (23%), хлопчатник – 9,0 млн.га (11%)). Прирост составил 20% (13,3 млн.га) по сравнению с предыдущим годом и 47-кратный прирост, по сравнению с 1996 г.

Интернет-журнал «Коммерческая биотехнология» http://www.cbio.ru/

Монографию можно заказать по адресу: biotecheconomic@mail.ru
Отправка книг осуществляется наложенным платежом.
Цена 1 экз. книги (для России) – 350 руб.
Для других государств цена книги увеличится на стоимость доставки.

Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей