Geneticky modifikovaný organismus

Z Multimediaexpo.cz

Aktuální verze z 6. 4. 2023, 10:19

Geneticky modifikovaný organismus (GM organismus, GMO) je organismus (kromě člověka), jehož genetický materiál (tedy DNA) byl úmyslně změněn, a to způsobem, kterého se nedosáhne přirozenou rekombinací. V současnosti jsou genetické modifikace předmětem mnoha diskuzí.

Dělení zásahů

Zásahy do genetického materiálu organismů můžeme rozdělit na několik způsobů. Prvním jsou nahodilé zásahy působením mutagenů nebo ionizujícího záření. Takto vznikla například většina současných odrůd pšenice, řepky a dalších plodin. Tyto nahodilé zásahy však nejsou považovány za genetickou modifikaci a nevztahují se na ně regulace vyplývající ze zákona o nakládání s GMO (zákon č. 78/2004 Sb.). Druhým typem jsou cílené zásahy. Mutace jsou získané tak, že do organismu vneseme nebo v něm cíleně deaktivujeme nějaké konkrétní geny (například rostliny, do nichž byl za pomoci bakterie Agrobacterium tumefaciens vnesen gen pro odolnost k herbicidům nebo gen pro produkci insekticidů - viz např. Bt-kukuřice. GMO, do kterého byl metodami genetického inženýrství cíleně přenesen gen z jiného druhu, se nazývá transgenní organismus a proces se nazývá transgenoze.

GM bakterie a kvasinky

Genetické modifikování baktérií a jednobuněčných eukaryotických organizmů, kvasinek, se využívá například k výrobě lidského inzulínu. Přenáší se rekombinantní DNA z beta-buněk Langerhansových ostrůvků slinivky břišní do buňky Escherichia coli nebo Saccharomyces cerevisiae, které poté syntetizují inzulín.

GM rostliny

Jsou-li geneticky modifikovaným organizmem rostliny, nazýváme je většinou transgenní rostliny.

Druhy genetických modifikací rostlin

První transgenní rostlinou byl v roce 1983 tabák (Nicotiana) s resistencí k antibiotiku kanamycinu a již v roce 1987 byly skupinou Rogera Beachyho (Washingtonova Univerzita, St. Louis) úspěšně provedeny první polní pokusy zemědělské plodiny – rajčat odolných k viru TMV. Omezením této metody je, že Agrobacterium infikuje převážně dvouděložné rostliny. Vypracování protokolů pro transformaci jednoděložných rostlin (jako jsou například obilniny) bylo až do nedávné doby velmi obtížné. Základní objevy v této oblasti byly učiněny koncem 60. a začátkem 70. let a přispěli k nim zejména Jeff Schell a Marc Van Montagu (Univerzita v Ghentu), Mary-Dell Chilton (Washingtonova Univerzita, St. Louis), a Ernie Jaworski (Monsanto, St. Louis). V první polovině 80. let se pak podařilo díky rozvoji molekulární biologie upravit přirozené Ti-plazmidy tak, že namísto genů vyvolávajících rostlinné onemocnění mohly být vloženy geny propůjčující rostlinám zemědělsky užitečné vlastnosti. K výhodným vlastnostem, kterých se docílí genetickou modifikací, patří například odolnost vůči škůdcům (Bt toxin), proti některých pesticidům, lepší nutriční hodnoty a odolnost vůči nepříznivému klimatu.

Metody genetického inženýrství u rostlin

Pro přípravu transgenních rostlin se používají nejčastěji dvě metody – transformace pomocí agrobakterií (agroinfekce) a biolistické “nastřelení“ DNA do buněčného jádra. Existuje ještě několik dalších metod, například přímý přenos DNA do protoplastů, první dvě metody jsou však většinou jednodušší a účinnější, proto se přímý přenos i ostatní metody používají jen ve speciálních případech (například známá kukuřice BT11 od firmy Syngenta). Obecně vzato, volbu metody ovlivňuje mimo dostupnosti dané metody a druhu transformované rostliny hlavně účel, kvůli kterému má být rostlina transformována. Ne každá transgenní rostlina je určena pro komerční pěstování jako zemědělská plodina. Mnoho transgenních rostlin vzniká jen pro základní výzkum a později je zlikvidována. Pro transgenní rostlinné modely bývají někdy použity složitější druhy transformace v závislosti na tom, co by se pomocí nich mělo zjistit. Při transformaci pomocí bakterie Agrobacterium tumefaciens se využívá přirozené schopnosti této patogenní bakterie vnášet své určité geny z takzvaného Ti-plazmidu do genomu rostliny. Přirozeným důsledkem infekce a inzerce bakteriálního genu je, že tyto cizorodé geny přinutí rostlinu samu vytvořit v místě infekce nádor a syntetizovat tam speciální aminokyseliny, kterými se pak bakterie živí. Takto napadené rostliny jsou tak přirozenými transgenními rostlinami. Druhá hlavní metoda používaná k transformaci zemědělských plodin se nazývá biolistická. Požadovaná DNA se nejprve vysráží na povrchu nepatrných částeček zlata nebo wolframu nebo jiného těžkého prvku. Tyto tzv. projektily se pak pod vysokým tlakem helia „nastřelí“ do rostlinné tkáně, přičemž v určitém procentu případů je zasaženo jádro a ve zlomku těchto „šťastných“ zásahů se během oprav poškození způsobených zlatým projektilem cizorodá DNA spojí s rostlinným genomem. Kromě vlastní transformace, tj. přenosu cizorodé DNA do genomu rostliny, je dalším, neméně důležitým předpokladem vzniku transgenní rostliny regenerační protokol. Jde o to, že je zapotřebí nějakým způsobem vypěstovat úplnou a navíc plodnou rostlinu z jediné buňky, která prošla úspěšně transformací. Pro některé rostliny je regenerace z jediné buňky na dospělou rostlinu snadná (huseníček rolní, tabák) a pro některé velmi obtížná (maniok) či zatím zcela neznámá. To je problém zejména v případě tropických plodin pro rozvojové země, do jejichž vývoje nikdo nechce investovat moc peněz. V současnosti jsou nejběžnějšími transgenními plodinami sója, kukuřice, bavlník a řepka olejná.

Pěstováním GM rostlin v ČR

První geneticky modifikovanou plodinou, kterou bylo v České republice povoleno komerčně pěstovat, se stala kukuřice firmy Monsanto typu MON 810, do které byla vložena bakteriální dědičná informace způsobující produkci tzv. Bt-toxinu, který je jedovatý pro určité druhy hmyzu.^[1] Místa pěstování v ČR zveřejnila v červenci 2008 organizace Greenpeace.^[2] Zatímco v Evropské unii výměr zemědělské půdy oseté GM plodinami v roce 2008 poklesl, v Česku se osetá plocha zvýšila a byla druhá nejvyšší v EU po Španělsku.^[3],^[4] V roce 2009 poprvé výměra zemědělské půdy osetá GM plodinami poklesla a to z 8 380 ha v roce 2008 na 6 480 ha v roce 2009^[5]

Geneticky modifikovaná brambora Amflora

V březnu 2010 schválila Evropská komise pěstování geneticky modifikované odrůdy brambory Amflora, kterou vyvinul německý chemický koncern BASF. Modifikace spočívá ve vyřazení syntézy amylózy, škrob v bramboře je pak tvořen pouze amylopektinem. To je výhodné při využití v průmyslu (textilní, papírenský), při kterém je amylóza z hlediska kvality nežádoucí a odděluje se. Ačkoliv je Amflora určena pro průmyslové účely, byla schváleno i její použití jako krmivo, nesmí však být podávána jako potravina pro lidi. Kritici varují, že genetickou manipulací byl do rostliny vložen také gen zajišťující odolnost vůči některým antibiotikům, což by mohlo vést k větší rezistenci bakterií. Zkoumání evropských úřadů pro léčiva a pro bezpečnost potravin však potvrdila bezpečnost, mimo jiné proto, že se sporný gen v přírodě běžně vyskytuje.^[6][7]

GM živočichové

Transgenní zvířata – geny mohou být do zvířat vloženy transfekcí. Metody transfekce:

• lipofekce (prostřednictvím micel z lipidů)
• transfekce pomocí retroviru
• mikroinjekce
• embryonální kmenové buňky

Všechny metody mají nízkou účinnost (max.5%), proto je nutná selekce.

Spory ohledně genetických modifikací

Ilegální komtaminace potravin neschváleným GMO

Čínská GM rýže Bt63

V Evropě zatím neuznaná čínská geneticky modifikovaná (GM) rýže Bt63 byla v Evropě odhalena při náhodných kontrolách v letech 2006 a 2007, a to ve Velké Británii, Francii, Německu a Rakousku. Evropská unie požádala Čínu o zavedení opatření k zamezení nelegálního exportu této GM plodiny do EU, neboť bezpečnost tohoto GMO nebyla prověřena a GM rýže nebyla schválena pro použití v potravinách. Jelikož Čína export ilegální GM rýže nezastavila, schválila Evropská komise opatření s platností od 15. dubna 2008. Stálý evropský výbor proto potraviny a krmiva vyžaduje na čínskou rýži a produkty z ní vyrobené certifikát, že neobsahuje ilegální GM plodinu Bt63. Evropská komise zavedla tato opatření na 6 měsíců a poté bude účinnost opatření vyhodnocena.^[8]

Americká GM rýže LL 601

Státní zemědělská a potravinářská inspekce informovala v polovině června 2008 o tom, že na český trh proniklo asi 38 tisíc balení rýže obsahující neschválenou geneticky modifikovanou rýži LL 601 firmy Bayer Crop Science. Jednalo se o výrobky Euroshopper Rýže dlouhozrnná - varné sáčky (balení 400g, šarže 2101082, DMT 210709) a Rýže dlouhozrnná - varné sáčky (balení 480g, šarže 2201081, DMT 220709). Inspekce zakázala prodej rýže a firma Podravka-Lagris a.s. musela stáhnout výrobek z obchodní sítě. Geneticky modifikovaná rýže LL 601 není zatím v EU povolena ani pro lidskou výživu ani pro zvířecí krmiva.^[9] V minulosti podobným problémům s ilegální kontaminací GM rýží čelila řada zemí EU, ale také Švýcarsko nebo Japonsko.^[10] Je velmi pravděpodobné, že podobných událostí bude v budoucnu přibývat s přibývajícím množstvím transgenních odrůd legálně pěstovaných mimo Evropskou unii a v EU zatím neschválených. Proces schvalování nových GMO odrůd trvá v Evropě o několik let až desetiletí déle než v hlavních zemích exportujících zemědělské komodity. Přibývající množství pěstovaných odrůd bude rovněž komplikovat jejich testování, protože přítomnost rozdílných transgenů u každé odrůdy musí být testována zvlášť. Odrůdy rostlin, které EU schvaluje nebo byly již v EU schváleny ať již pouze pro prodej nebo i pro pěstování možno vyhledat v databází GMO compass EU. Databázi GMO odrůd schválených v celém světě spravuje kanadská firma AgBios.

Postoj USA a úniky z WikiLeaks

Podle úniku diplomatických depeší, zveřejněných na WikiLeaks, Spojené státy americké uvažovaly o pomstě Evropské unii za odpor vůči geneticky modifikovaným potravinám.^[11] V plánu bylo vypracování seznamu zemí, jimž „je nutno se pomstít“, tím vyvolat „určité obtíže“ v EU jako celku (podle paradigmatu kolektivní viny), podpořit tím hlasy podpořující biotechnologii v EU, stejně jako se dále „zaměřit na nejhorší viníky“ (uváděna je Francie, která odmítla dovoz geneticky modifikované kukuřice patentované nadnárodní korporací Monsanto). Tato msta měla být „proveditelná po dlouhé období“, protože „nemůžeme očekávat rané vítězství“. Podle depeše se americká strana snažila bojovat i odporu katolických biskupů, kteří GMO též odporují, tím, že by zatlačila i na papeže, u kterého usuzuje, že je v podstatě pro geneticky modifikované plodiny.^[12]

Související články

• Cartagenský protokol o biologické bezpečnosti
• Biologická diverzita
• Greenpeace
• Monsanto

Reference

1. ↑ Greenpeace zveřejnilo seznam pěstitelů geneticky modifikované kukuřice v ČR
2. ↑ Místa pěstování kukuřice MON 810 v ČR v roce 2008
3. ↑ Drop in genetically modified crops grown in EU
4. ↑ Zmenšení ploch s geneticky modifikovanými plodinami v EU
5. ↑ Evropští zemědělci upouštějí od geneticky modifikovaných plodin, agris.cz
6. ↑ Po kukuřici brambora. V EU se smí pěstovat druhá geneticky upravená plodina. iHNed.cz [online]. 2010-03-03, rev. 2010-03-03 [cit. 2010-03-04]. Dostupné online.  ( ) 
7. ↑ PETR, Jaroslav. Evropská komise schválila pěstování GM bramboru. OSEL [online]. 2010-03-07 [cit. 2010-03-08]. Dostupné online.  ( ) 
8. ↑ M. Šuta: EU bojuje s ilegální kontaminací čínskou GM rýží http://suta.blog.respekt.cz/c/27777/EU-bojuje-s-ilegalni-kontaminaci-cinskou-GM-ryzi.html
9. ↑ http://www.szpi.gov.cz/cze/aktuality/article.asp?id=62307&cat=2176&ts=9ec92
10. ↑ Miroslav Šuta: Švýcarské řetězce zastavily prodej rýže z USA kvůli její ilegální kontaminaci GMO http://www.stuz.cz/view.php?cisloclanku=2006090008
11. ↑ Wikileaks: Spojené státy uvažovaly o pomstě Evropské unii kvůli odporu vůči geneticky modifikovaným potravinám
12. ↑ http://www.guardian.co.uk/world/2011/jan/03/wikileaks-us-eu-gm-crops

Externí odkazy

• (anglicky) Databáze transgenních rostlin povolených ke komerčnímu pěstování AGBIOS
• Stránka Greenpeace o GMO
• Andrej Bažant: GMO, naše průmyslová budoucnost, Literární noviny, 2007/35
• Ministerstvo životního prostředí: GMO
• Co odpudí škůdce? Genetické úpravy, MF Dnes, 23. únor 2008 a reakce na něj ze strany sdružení Bioinstitut CZ.

Audiovizuální dokumenty:

• Pořad Nedej se! České televize na téma GMO
• (anglicky) Genetically Modified Food - Panacea or Poison, 53 minut, Global Science Productions
• (anglicky) Life Running Out Of Control, 93 minut, Michel Morales & Bertram Verhaag
• (anglicky) Patent For A Pig: The Big Business of Genetics, 43 minut, Christian Jentzsch

Literatura

• PROCHÁZKA, S., aj.: Fyziologie rostlin, Academia, Praha, 1998. ISBN 80-200-0586-2.
• Miroslav Šuta: Biotechnologie, životní prostředí a udržitelný rozvoj, Společnost pro trvale udržitelný život, Praha, 2007, ISBN 978-80-902635-1-2
• ENGDAHL, William, F.: Seeds of Destruction: The Hidden Agenda of Genetic Manipulation, vydalo Global Research, 2007, ISBN 978-0973714722