В рамках проекта ставится задача разработки научно-обоснованного подхода к разграничению потенциальных рисков трансгенных организмов (ГМО) и организмов с точечными направленными изменениями генома, предложений по формированию системы оценки потенциальных рисков новой продукции сельского хозяйства растительного происхождения (организмов с «редактированным геномом»). Для оценки рисков будет разработан подход по выявлению и устранению потенциальных биологических рисков в максимально ранний период разработки новой продукции ускоренной селекции сельскохозяйственных культур (в сопоставлении с традиционными аналогами).
Чтобы исключить возможные нежелательные последствия и иметь твердую гарантию в отсутствии нежелательных воздействий будут разработаны подходы молекулярно-генетического контроля за ввозимой / вновь создаваемой сельскохозяйственной продукцией растительного происхождения.
В рамках проекта предлагается разработать методику оценки биологических рисков ввозимых / вновь создаваемых линий / сортов сельскохозяйственных культур на основе полногеномного секвенирования с последующим изучением структуры генома математическими методами. Такой анализ даст возможность выявлять искусственно введенные, но не задекларированные изменения геномов. Эти изменения могут быть связаны как с суперэкспрессией, так и с выключением экспрессии генов, ассоциированных с заявленными полезными признаками, и осуществлены путем моно- или мультинуклеотидных вставок/делеций (с образованием сдвига рамки считывания или стоп-кодона) в кодирующих или регуляторных последовательностях генома, отдельных генов или локусов. Такие искусственные мутации могут привести к значительной перестройке генетической регуляции клетки и к активации биологических процессов, опасных как для растений и животных, так и для человека. Поиск возможных изменений искусственной природы в регуляторных областях будет включать сравнительный анализ известных и потенциальных промоторных последовательностей в геномах линий / сортов сельскохозяйственных культур компьютерными методами.
В основу решения такой задачи будут положены два компонента:
1) система быстрого секвенирования и сборки тестируемых геномов;
2) оригинальные математические методы изучения нуклеотидных последовательностей геномов.
На основе разработанных математических методов будут предложены принципы оценки рисков вновь созданных нетрадиционных продуктов растительного происхождения.
Выполнение проекта позволит выполнить задачи Федеральной научно-технической программы развития генетических технологий на 2019-2027 годы (которой предусмотрено создание с помощью генетического редактирования линий основных сельскохозяйственных культур с улучшенными хозяйственно-ценными признаками), в части методического обеспечения системы оценки биобезопасности, регистрации, идентификации и контроля в области использования продукции генетических технологий в агропроме России. Выращивание этих растений на территории Российской Федерации не представляется возможным в условиях действующего законодательства в отношении ГМО и неопределенности в отношении продукции новых генетических технологий.
Разработка компьютерной системы для поиска незадекларированных манипуляций с геномами растительного происхождения на основе сравнения с ближайшими эволюционными родственниками, обеспечит снижение потенциальных биологических рисков ввозимой / создаваемой новой сельскохозяйственной продукции растительного происхождения. Предлагаемый подход является новым, он может обеспечить конкурентоспособность Российской Федерации в мире по математическим методам идентификации манипуляций с растительными геномами.
