Találni -e adatokat arra, hogy mi az eddig felhasznált GM termények hatása a mezőgazdaságra? Nem meglepő módon sokan foglalkoztak ezzel a kérdéssel, ma egy ilyen cikket vennék elő.
A GMO gyapot haszna 2.
10
élet_és_tudomány kategória bejegyzései
A hagyományos növénytermesztés veszélyei 3. – A természetes GMO
Valahogyan mindig oda lyukadunk ki ha génmódosításról beszélünk, hogy az ellenzői szerint természetellenes, mert a vadonban ilyesmi nem történik. Éppen ezért szeretnék egy példát mutatni arra, hogy bizony a természetben is történik olyan, hogy egy baktérium a génjeit egy növény genomjába építi, ahol azok működni kezdenek.
Az Agrobacteriumok sok különböző növényt megfertőzni képes kórokozók, amelyek a gyökereken daganatokat képeznek. Ha egyszer elindult a folyamat, a továbbiakban már a baktérium jelenléte nélkül is tovább folytatódik. Hogyan lehetséges ez? Meglepő módon úgy, hogy a baktérium saját génjeit juttatja a növényi sejtek genomjába, ahol azok kifejeződnek és megváltoztatják a növényi sejtek működését. Az A. tumefaciens baktérium általában sérült részeken támad, érzékeli a növényi sejtekből kiszabaduló anyagokat (cukrokat, fenolokat), ekkor beindítja a Ti plazmidon található gének átíródását, valamint a plazmid DNS egy szakaszának a T-DNS -nek a másolását. A Ti plazmidon belül a T-DNS két, huszonöt bázispárnyi szignálszekvencia közti 10-30 kilobázisnyi szakaszt jelent. Az ezekről képződő fehérjék közrefogják a plazmidon kódolt T-DNS szakaszt és bejuttatják a növényi sejtbe, majd a sejtmagba. Itt a baktériumból származó T-DNS szakasz a bejutó fehérjék segítségével beépül a genomba. A bekerült baktérium gének működni kezdenek és növényi hormonok termelődését indítják be, amik serkentik a sejtosztódást és az opinok termelését, amelyet az A. tumefaciens baktérium táplálékként hasznosít.
Mire jó a GMO?
Az 1. típusú cukorbetegség elég kellemetlen állapot, egy autoimmun betegség, ahol az immunrendszer megtámadja és elpusztítja a hasnyálmirigy inzulintermelő sejtjeit. Gyógymód nem létezik rá, a hiányzó inzulint külső forrásból pótolják, illetve próbálják csökkenteni a hasnyálmirigy gyulladását, mindkettőnek elég sok mellékhatása lehetséges. A bélbe kerülő fehérjék ellen az immunrendszer nem indít immunválaszt, sőt, immuntoleranciát alakít ki, kézenfekvő volt a megoldás, hogyha az autoimmun betegséget kiváltó fehérjéket a táplálékkal juttatnák be, megelőzhető lenne az 1. típusú cukorbetegség kialakulása. Tatiana Takiishi és munkatársai ezt a jelenséget próbálták kihasználni.
Mitől lesz egy élőlény GMO?
Érdemes megvizsgálni egy, sokaknak nagyon is magától értetődő kérdést: Mi is az a “hagyományos” növénynemesítés és mi az a géntechnológia? Vagyis melyik élőlény számít GM-nek és melyik nem? Nyilván mindenki azt hiszi, hogy a kérdés azonnal eldönthető, de azért kicsit járjuk körbe, hátha mégsem olyan egyszerű elkülöníteni a kettőt. A Vidékfejlesztési Minisztérium honlapján megtalálhatjuk, mi számít GMO -nak:
“A géntechnológiai módosításnak tekintendő tevékenységek a következők, a géntechnológiával módosított szervezetek környezetbe történő szándékos kibocsátásáról és a 90/220/EGK tanácsi irányelv hatályon kívül helyezéséről szóló az Európai Parlament és a Tanács 2001/18/EK irányelve és a géntechnológiával módosított mikroorganizmusok zárt rendszerben történő felhasználásáról szóló az Európai Parlament és a Tanács 2009/41/EK irányelve alapján:
– rekombináns nukleinsav technikák, amelyek magukban foglalják a géntechnológiai anyag új kombinációinak létrehozását olyan nukleinsav molekulák beépítésével vírusba, bakteriális plazmidba vagy egyéb hordozóba, amelyeket bármilyen módon egy szervezeten kívül hoztak létre, és azok beépítését egy gazdaszervezetbe, amelyben azok természetes körülmények között nem fordulnak elő, de amelyekben azok képesek a folyamatos szaporodásra;
– olyan technikák, amelyek magukban foglalják olyan öröklődő anyag közvetlen bejuttatását egy szervezetbe, amelyet a szervezeten kívül állítottak elő, beleértve a mikroinjektálást, makroinjektálást és mikroenkapszulációt;
– sejtfúziós (beleértve a protoplaszt-fúziót) vagy hibridizálási technikák, ahol öröklődő géntechnológiai anyag új kombinációival rendelkező élő sejteket állítanak elő két, illetve több sejtfuzionálásával olyan módszerekkel, amelyek természetes körülmények között nem fordulnak elő.
Az alábbiakban felsorolt technikák nem számítanak géntechnológiai módosítást eredményezőnek:
– in vitro megtermékenyítés,
– természetes folyamatok, mint például: konjugáció, transzdukció, transzformáció,
– poliploidia indukció.
Azokra a szervezetekre nem vonatkozik a szabályozás, amelyekhez az alábbiakban felsorolt genetikai módosítási technikák alkalmazásával jutottak:
– mutagenezis;
– olyan prokariota fajok sejtfúziója (beleértve a protoplaszt fúziót), amelyek ismert fiziológiai eljárásokkal génállományt cserélnek;
– minden eukariota faj sejtfúziója (beleértve a protoplaszt fúziót), beleértve a hibridomák előállítását és a növényi sejtfúziót;
– önmásolás, amely abból áll, hogy egy szervezet sejtjéből nukleinsav szekvenciákat távolítanak el, amelyet vagy követ, vagy nem a fenti nukleinsav (vagy annak szintetikus megfelelője) egészének, vagy részeinek előzetes enzimatikus vagy mechanikai kezelés után vagy anélkül, ugyanazon, vagy filogenetikailag közeli rokon olyan sejtbe való beépítése, amely képes a génállomány természetes fiziológiai folyamatok útján való kezelésére, ahol nem valószínű, hogy a keletkező mikroorganizmus embernél, állatnál, vagy növénynél betegséget okoz.
Az önmásolás olyan rekombináns vektorok felhasználására is kiterjedhet, amelyeknek az adott mikroorganizmusban való biztonságos felhasználhatóságát széles körű tapasztalat bizonyítja.”
Ebből én úgy értem, hogy két eukarióta faj közti protoplaszt fúzió nem számít GMO -nak. Lássunk néhány példát, mik is ezek a módszerek és milyen eredményre vezetnek!
A hagyományos növénytermesztés veszélyei 2.
Mit szólnál, ha azt mondanám neked, hogy olyan növényt termesztünk és fogyasztunk nap mint nap, amely halálos mérget tartalmaz? Mit szólnál, ha azt mondanám, hogy ennek ellenére senki sem követeli a termesztésének a tiltását, szabályozását, de még csak a méreg hosszú távú hatásairól végzett vizsgálatokat, vagy éppen kockázatelemzést sem, de még arra sem gondol senki, hogy legalább a csecsemőknek szánt ételekből kitiltsák? Mit szólnál, ha azt mondanám, hogy ebből a növényből hagyományos keresztezéssel, teljesen véletlenül a szokásos méregmennyiség sokszorosát előállító változatok is előállíthatóak, amelyek már könnyen mérgezést is okozhatnak, ennek ellenére e növény vetéséhez-aratásához semmilyen különleges engedély sem kell? Mit szólnál, ha azt mondanám, hogy a méreg mennyisége évről-évre, termőhelyről termőhelyre változik, a tárolás során is nő, úgyhogy sohasem lehetsz biztos benne, hogy mennyi mérget is eszel meg napjában?
A hagyományos növénytermesztés veszélyei
Karinthy-paradoxon kérte, hogy írjunk az élelmiszerbiztonságról és a junk-DNS -ről, úgyhogy bár már írtam régebben a cms-T citotípusról, azért külön bejegyzést is szentelek neki.
Annak idején 1952 -ben írtak le először egy új fenotípust kukoricában, ami hímsterilitást okozott, azaz ezek a növények nem termeltek virágport, ám magot ugyanúgy hoztak. Maga a jelleg minden emberi tervezés nélkül jött létre, nyilván a negyvenes-ötvenes években génmanipulációról szó sem lehetett. Egy ilyen jelleg roppant hasznos a vetőmaggyártóknak, ugyanis ilyenkor megspórolhatják a címerezés költségét. (Címerezésnek hívják, amikor kézzel letördelik a kukoricanövények éretlen porzós virágait, hogy ne tudják saját magukat beporozni.) Ráadásul anyai öröklődést mutatott, azaz minden egyes utód az anyanövény fenotípusát mutatta, így elég könnyű volt fenntartani. Ezt elnevezték T-citoplazmás kukoricának (T, mint Texas más néven cms-T), a hatvanas években az USÁban elég sok vetőmag ilyen törzsből került ki, viszonylag nagy területen termesztették a cms-T kukoricát, 1968 -ban az USÁ-ban használt vetőmag kilenctizede cms-T kukorica volt. Azonban 1968 -ban egy Cochliobolus heterostrophus nevű gombabetegség támadta meg a déli kukoricamezőket, ami gyakorlatilag letarolta a cms-T kukoricát, míg a többi törzs sokkal ellenállóbbnak bizonyult. Az 1970 -es évben a wikipedia szerint az USA déli államaiban a kukoricatermés 15% -t vitte el ez a gomba. A járvány hamar véget ért, mert a vetőmaggyártók egyszerűen átálltak nem-cms-T vetőmag termelésére.
Mennyi a GMO gyapot haszna?
Ha csak szóba kerül bármilyen GMO élőlény, azonnal magasra csapnak az indulatok és általában a legképtelenebb érvek kerülnek elő a GMO élőlények felhasználása ellen. A mai cikk egy tökéletesen gyakorlati kérdést igyekszik megválaszolni: Mire is jók a jelenleg a mezőgazdaságban használatos GMO növények? A tavalyi évben (2012) a Földön rendelkezésre álló mezőgazdasági terület 12% -án GMO növényeket termesztettek, számszerűleg százhetven millió hektáron, nagyrészt gyapotot, szóját kukoricát és repcét, ám a termés nagy részét nem közvetlen emberi fogyasztásra szánták. A GMO vetésterület fele fejlődő országokban található, a szerzőket az érdekelte különösen, hogy a szegény parasztok életminőségét, a birtokuk jövedelmezőségét hogyan befolyásolja a GMO technológia? Egészen pontosan a Bacillus thuringiensis baktériumból származó egyik Bt toxint termelő gyapotnövényt vizsgálták, mivel ezt körülbelül tizenötmillió kisparaszt is termeszti Indiában, Kínában és Pakisztánban. A szóban forgó gyapotnövény egy fehérjetermészetű mérget termel, amely megöli a növényt elfogyasztó lepkéket, ám emberekre nézve ártalmatlan, főleg, hogy nagyon kevés gyapotot szoktunk enni.
Klónozhatunk-e neandervölgyit?
Pár napja kb. felrobbantak a hírportálok George Church Spiegel interjújától, konkrétabban annak a neandervölgyi gyerekek klónozását illető részétől (pedig az interjú hosszabb és a többi részében is vannak bőven meghökkentő, kontrariánus kijelentések, rendesen) – szinte látni lehetett a tudományos szerkesztők elégedett vigyorát, amint egyetlen cikkel abszolválták a heti kattintásszám-kvótát. De mivel, legyünk őszinték, tőlünk sosem állt távol egy kis neandervölgyizés, lássuk hát, milyen konkrétumai vannak a tervnek (lelőve a poént: több, mint azt egy standard “brit tudósok” sztoritól vár az ember).
Milyen feltételei is vannak tehát annak, hogy bár kihalt, de bennünk részben ma is élő rokonunkat ismét magunk közt láthassuk (Church néhány utalást tesz a mikéntre az egyik válaszában, ezeket veszem alapul):
1. – a neandervölgyi genom teljes ismerete (ez megvan) – sőt, több neandervölgyi genom teljes ismerete, hiszen Church egy szaporodóképes populáció megjelenéséről beszél. Utóbbi már neccesebb, leginkább azért, mert eleve kevés olyan egykori leletünk van, amiből megfelelő minőségű DNS-t lehet izolálni, így egyelőre igencsak sovány lenne ez a populáció.
2. – olyan technológia, amivel “át lehetne írni” egy szabvány emberi genomot “neandervölgyivé” – technológiailag ez a legérdekesebb, így erre a végén térnék ki részletesen, most maradjunk annyiban, elképzelhető.
Szexdetermináció, avagy örül-e Vincent?
Az ivari determináció bonyolult genetikai és fejlődési folyamat, írtunk is már erről korábban, meg nyilván lesz még rá más alkalom is. Most csak a felszínt kapargatnánk meg megint, avagy milyen logika szerint is működik ez a dolog.
Annyi biztos meglesz a nyájas olvasónak, hogy az XY, az genetikailag férfit jelent. Az azonban talán már kevésbe lesz triviális (bár ha jobban belegondolnánk mégis az), hogy a különböző fajokban, ahol XY alapon történik az ivari determináció, nem ugyanaz az X és Y kromoszóma. Az XX és XY amolyan fogalmi keretet jelöl, azt mutatja, hogy a hímekben az ivari kromoszómá különböznek, míg a nőstényekben nem. (Mindez fordítva igaz a ZZ, ZW rendszerre is – pl. madarak -, ahol a hímek hordoznak két egyforma nemi kromoszómát).
De, hogy mit tartalmaznak az adott faj nemi kromoszómái és főképp ezen belül milyen mechanizmussal zajlik le a nem kiválasztása a fejlődés során, a puszta jelölés nem mond el semmit.
Pedig jelentős különbségek is lehetnek: például a muslicákban a nemi kromoszómák és autoszómák aránya lesz a kulcs – ha két X kormoszóma van, akkor elegendő lesz egy kritikus molekulából, hogy beindítsa a nősténnyé válás genetikai programját, ha viszont csak egy, akkor mindez nem következik be (és mindez független az Y kromoszóma tartalmától). Emlősökben, így bennünk is, épp ellenkezőleg: az Y kromoszóma tartalmaz egy kulcsgént, az Sry-t, aminek jelenléte vagy hiánya lesz döntő arra nézve, hogy miképp is alakul a fejlődő embrió identitása.
A legnagyobb mutatvány – kritika
(Elnézést az ideiglenes pangásért, de épp mindenki roppant elfoglalt, így a hangulatot az Élet és Tudomány 37. számában megjelent Dawkins kritikámmal igyekszem feldobni. Igen, a könyv nem épp mai (sőt, most jött ki az öreg új könyve), de most kérték és legalább én is szakíthattam időt az elolvasására 😉.)
Első hallásra talán nincs is hírértéke annak, hogy Richard Dawkins könyvet írt az evolúcióról. Eddigi kilenc könyvéből nyolc ugyanezt a témát dolgozta fel, így akár azt is gondolhatnánk, hogy mindent elmondott már ez ügyben, amit lehetett. Mégis, Darwin születésének kétszázadik és “A fajok eredete” megjelenésének százötven éves évfordulója alkalmából írt új műve több szempontból kimagaslik a dawkinsi bibliográfiából.
Mint arra Dawkins a könyv bevezetőjében maga is rámutat, ugyan már évtizedek óta ír az evolúcióról, mégis ez az első műve, ahol szisztematikusan dolgozza fel az evolúció mellett szóló érveket, lerombolva közben a kreacionista kritikusok “ellenérveit”. S ugyan a darwini bicentenárium egyébként is tökéletes apropót szolgáltatott a mű megírásához, a sorok közt érezni, a témaválasztás során Dawkinst igencsak motiválták az utóbbi években kreacionistákkal folytatott csatározásai.
A köznyelv és a tudományos élet “elmélet” fogalmának rövid tisztázása után a könyv, akárcsak Darwin főműve, az ember által alkalmazott mesterséges szelekció eredményeképpen létrejött változások bemutatásával és leírásával indul. A háziasítás során kialakuló, mindenki számára ismerős, gyors és látványos külalak-változások tökéletes felvezetőt biztosítanak, hogy a laikus is megértse az evolúciós elmélet kulcsgondolatát: a szelekció a véletlenszerűen kialakuló változatokból, azok “sikeressége” alapján válogató folyamat, melynek eredménye már egyáltalán nem véletlenszerű. Persze más a “sikeresség” mércéje egy tacskótenyésztő állatai és a vadonban élő farkasok számára, de az alapelv ugyanaz marad.
A következő fejezetekben aztán előkerülnek (egyebek mellett) az evolúció földrajzi bizonyítékai (miért rendelkeznek a különböző kontinensek nagyon hasonló életmódú és alkatú, de egymással egyáltalán nem rokon fajokkal), csökevényszervek és más fejlődéstani érdekességek, a galapagosi pintyeknél és az afrikai Nagy Tavak bölcsőszájú halainál szinte valós időben is megfigyelhető gyors fajképződés és persze a kreacionisták által folyamatosan számonkért “átmeneti” fosszíliák nagy terjedelemben. Darwinnal ellentétben mi már elképesztő mennyiségű és formagazdagságú fosszilis leletet ismerünk, s viszonylag pontos képpel rendelkezünk a nagy evolúciós lépések (például a szárazföld gerincesek által történő meghódítása) lezajlásáról. És semmi sem tükrözheti jobban az ismert “átmeneti fosszíliák” számának elképesztő növekedését, mint a fejezetben háromszor is felbukkanó, “a könyv nyomdába menetele előtt publikálták” kezdetű bekezdés.
Persze akik a “régi Dawkinst” keresik, azok sem csalódnak. Az “Önző gén” nyelvezete és érvrendszere is visszaköszön az utolsó előtti, a természetben előforduló evolúciós “fegyverkezési versenyekről” szóló fejezetben. Itt érezhető a leginkább, hogy Dawkins még mindig a játékelmélettel magyarázható evolúciós mechanizmusok ismertetése közben van leginkább elemében.
Az egyetlen, ami talán negatívumként említhető, az a könyv csapongó stílusa. A számtalan lábjegyzet mellett a főszövegben is szép számmal találunk önéletrajzi visszaemlékezéseket, anekdotázgatást. Ezek természetesen önmagukban is érdekesek és értékesek, de picit hosszabbak a kelleténél, így a témában laikus olvasó számára nehezebben követhetővé teszik a mű fő csapásirányát. Egy kicsit szigorúbb szerkesztés segítségével ez kiküszöbölhető lett volna. Mindez azonban aligha ronthatja el az összképet: “A legnagyobb mutatvány”-nak ott a helye minden evolúció iránt érdeklődő könyvtárában.