Dlaczego bać się GMO należy? (4)

Pytanie Hazelharda:

Rozumiem, że marchewkę można zmodyfikować tak, aby miała, np., więcej cukru w sobie. Ale, jakby ktoś był cierpliwy, to mógłby taką samą marchewkę wyhodować poprzez selekcję nasionek. I wtedy to byłoby naturalne, a nie sztuczne modyfikowanie.
Jak jest, tak naprawdę, różnica między modyfikacjami sztucznymi, a tzw., naturalnymi?

Weźmy jako przykład buraka cukrowego. Burak jaki znamy nie jest roślina jaka naturalnie występowała w przyrodzie. Właściwie żadna z roślin uprawnych nie jest już tym samym gatunkiem, co jej przodek z czasów przed udomowieniem. Historia uprawy buraka sięga czasów Babilonii. W tym czasie zasięg znacznie się powiększył buraki dotarły do Ameryki, a rośliny przeszły wielkie zmiany. Zmiany poprzez spontaniczne mutacje, naturalne krzyżówki i zabiegi hodowlane. Buraki jakie znamy to efekt pracy wielu pokoleń rolników i hodowców.

Opracowanie technologii pozyskiwania cukru (sacharozy) z korzenia buraka stało się impulsem dla hodowców. Rozpoczęły się prace nad osiągnięciem coraz większych i zasobniejszych w cukier korzeni. Europa mogła się uniezależnić od cukru trzcinowego z zamorskich kolonii. Jakie gatunki i odmiany buraka krzyżowano w celu otrzymania około 1800 roku białego śląskiego buraka cukrowego, nie potrafię powiedzieć. Selekcja użytecznej odmiany-krzyżówki to proces ciągnący się latami, zwłaszcza iż burak jest rośliną 2-letnią. Szczęście jest w tym fachu bardzo potrzebne (tu opisałem taki przypadek).

Jednak żadne krzyżówki nie doprowadzą do wprowadzenia genu, który nie istniał w roślinach rodzicielskich. Nie otrzyma się w wyniku krzyżówki rośliny odpornej na Roundup, jeśli jedna z roślin rodzicielskich nie posiadała genu EPSPS nie wrażliwego na ten herbicyd. Od podstaw projekt transformacji genetycznej w celu otrzymania roślin noszących nowe, użytkowe cechy (geny) zajmuje około 2-3 lat. Potem trzeba przeprowadzić jeszcze testy polowe na coraz większą skalę i wyprodukować materiał siewny. Zaletą inżynierii genetycznej jest więc czas oraz specyficzność modyfikacji. Jeśli ze spokrewnionych roślin rodzicielskich znamy gen, który jest np. odpowiedzialny za wysoką zawartość cukru, można zastosować krzyżowanie wsparte biologią molekularną. Poszukuje się wtedy pozytywnej cech u potomstwa, ale wybiera się te osobniki, w których rodzicielskie mieszanie genów ogranicza się do interesującego nas genu z przyległymi regionami (wielokrotnie większymi niż właściwy gen).

Na poziomie genów krzyżówka to mieszanie chromosomów (struktur w których upakowane są geny) rodziców. Także chromosomy rodziców podlegają modyfikacjom. Pozwala to osiągnąć olbrzymią różnorodność. Najlepiej widoczne zróżnicowanie będące wynikiem selektywnego krzyżowania jest u psów. Te wszystkie psy rasowe i kundle to ciągle jeden gatunek, Canis familiaris . Potencjał krzyżówek jest olbrzymi. Jest to jednak długa, żmudna i zależna od szczęścia praca. Można próbować szczęścia przyspieszając powstawanie nowych cech przez poszukiwanie obiecujących mutacji u roślin. W tym celu nasiona poddaje się działaniom mutagenów (chemiczne, bądź fizyczne) i selekcjonuje się powstałe osobniki pod kątem wybranej cechy. W genomie dochodzi wtedy do delecji, insercji czy rearanżacji istniejących genów. Czy taka roślina jest nadal naturalna?

Od niedawna potrafimy przenieść gen (geny) o określonej sekwencji z jednego organizmu do drugiego. Nawet jeśli pochodzą z różnych królestw. Najlepiej wychodzi to na mikroorganizmach i roślinach. Wykorzystujemy tu wspólne zasady rządzące Życiem. Efektem prac są rośliny wytwarzające bakteryjne toksyny przeciw owadom (kukurydza Bt) lub szczepionki (salata z bialkiem wirusowego zapalenia wątroby typ B) oraz bakterie produkujące roślinne substancje przeciwnowotworowe (taksol) czy ludzką insulinę. Powstają także transgeniczne zwierzęta. Jest to trudniejsze i odpowiednio kosztowniejsze. Obecnie nie potrafimy jeszcze kierować gdzie w genomie zostanie wstawiony nowy obcy gen. To może budzić wątpliwości, czy transformacja (sama w sobie, niezależnie od insertu) nie jest przyczyną niebezpiecznych zmian, mutacji genomu biorcy.

Podsumowując, naturalne krzyżówki wykorzystują potencjał genów rodziców. Hodowca selekcjonuje na podstawie pewnej cech, bardzo często nie wiedząc co jeszcze odziedziczyła krzyżówka. Genetyczna modyfikacja (GM) pozwala wstawić wybraną sekwencję, kodującą interesującą cechę z prawie dowolnego źródła. Wadą jest losowość tego procesu oraz, coraz rzadsze, wykorzystanie antybiotyków jako dodatkowych cech selekcyjnych. Konsekwencje wypuszczenia takich organizmów do środowiska to osobna kwestia.

13310