Potřebujeme geneticky upravené rostliny?

Nároky na výživu obyvatel naší planety neustále stoupají a už dnes bychom bez geneticky upravených plodin začali pociťovat nedostatek potravin. Genetické změny v rostlinách nemají, jak se mnozí domnívají za jediný cíl jen zvyšování produkce, ale i zvyšování nutriční hodnoty plodin a jejich odolnosti proti nejrůznějším škůdcům a nemocem.Nároky na výživu obyvatel naší planety neustále stoupají a už dnes bychom bez geneticky upravených plodin začali pociťovat nedostatek potravin. Genetické změny v rostlinách nemají, jak se mnozí domnívají za jediný cíl jen zvyšování produkce, ale i zvyšování nutriční hodnoty plodin a jejich odolnosti proti nejrůznějším škůdcům a nemocem.

Jak to vidí odpůrci?Jejich hlavním argumentem je skutečnost, že každá nová genetická informace, vložená do rostlin, bakterií, hmyzu, nebo jiných živočichů, může snadno přecházet do jiných příbuzných organismů, destabilizovat jejich genomy, vytvářet nové a nebezpečné mutace.

Ujasněme si nejdříve, co je to vlastně genom. Jde o soubornou genetickou informaci, uloženou jako geny v chromozomech buněčného jádra. Rodiče předávají v zárodečných buňkách genom svým potomkům. Za zvláště nebezpečné považují odpůrci genetických zásahů v přírodě účinky zvláštního druhu bakterie Bacillus thuringiensis, obsahující zvláštní protein, zabíjející hmyz.

Geny této bílkoviny se vpravují zcela běžně do celé řady kulturních rostlin a nebezpeční hmyzí škůdci už po pouhém požití takto upravené rostliny zahynou. Nedávno ovšem bylo například v Brazílii zjištěno, že tyto geny se rozšířily i do divoce rostoucích plevelů a mohly by se přenést i na člověka.

To by pak v první fázi znamenalo, že pokud by gen masově zmutoval a zakotvil v rostlinách, znamenalo by to téměř apokalypsu ve hmyzí říši. Hmyz by hromadně hynul po pozření jakékoliv rostlinné potravy.

Aby to všechno nebylo tak jednoduché, na některých plantážích bavlny se zjistilo, že byly používány příliš nízké koncentrace upravených herbicidů , které na larvy škodlivého hmyzu nepůsobily toxicky, jak se předpokládalo, ale larvy se namísto toho vůči Bacillus thuringensis staly odolné.

Jak se tato odolná populace hmyzu bude v ekosystému dále projevovat, je stále doposud nezodpovězenou otázkou.Ještě hrůznější vizi má Američan John. B. Fagan, profesor zabývající se molekulární biologií.

Ten varuje před využíváním geneticky upravených virů, což by mohlo destabilizovat genomy a vytvořit rovněž nové viry a následně i choroby. Podle některých vědců by mohly takto upravené plodiny být smrtelně nebezpečné i pro člověka.

Geneticky modifikované organismyPod pojmem geneticky modifikované organismy rozumíme takové, jejichž genetický základ byl úmyslně pozměněn vnesením cizí genetické informace do hostitelského organismu, přičemž si geneticky modifikovaný organismus zachovává schopnost se dále reprodukovat.

Odpůrci geneticky modifikovaných organismů jako jeden z důvodů proti jejich používání uvádějí nedostatečnou znalost problematiky. Chování geneticky modifikovaných organismů je totiž nepředvídatelné. Také vložení genu do řetězce DNA není jednoduché a ještě složitější je vložit gen na správné místo, aby bylo docíleno požadované změny vlastností organismu.

Dokonce i při úspěšně provedené genetické modifikaci zůstává možnost, že vlivem náhodných a nepředvídaných vlivů dojde ke ztrátě nebo změně provedené modifikace. Otázkou, na kterou také dodnes neznáme odpověď, zůstávají vztahy geneticky modifikovaných organismů k dalším složkám ekosystému.

I když jsou agroekosystémy druhově velmi chudé, např. ve srovnání s přirozenými ekosystémy mokřadů nebo deštných pralesů, přesto dosud neznáme všechny interakce, které v nich probíhají a do nichž geneticky modifikované organismy vstupují.

Tím méně je možné odhadnout, jak geneticky modifikované organismy zapůsobí na ostatní organismy ekosystému. V praxi se může stát, že se vlivem působení geneticky modifikovaných organismů přenese odolnost proti postřikům i na plevel a hmyz.

Jak to vidí zastánci?V roce 1845 nastal hladomor v Irsku, kterému podlehlo během pěti let přes milion lidí a vyvolal masovou emigraci. Způsobila ho houba Phytophtora infestans, která zničila veškerou úrodu brambor.

I dnes je hniloba způsobená touto houbou postrachem bramborářství. Existují sice chemické fungicidy, ale vznikají rezistentní kmeny houby, takže v napadených oblastech se musí aplikovat postřik dvanáctkráte, v teplých oblastech (Mexiko) až pětadvacetkrát za sezónu.

Přitom fungicidy jsou drahé a jedovaté. To by se mělo změnit díky objevu genu, který činí brambory rezistentní proti fytoftoře. Na Wisconsinské universitě v USA se podařilo najít gen v planě rostoucích bramborech Solanum bulbocastanum.

Jiming Jiang a John Helgeson vytvořili přenesením tohoto genu odrůdu brambor odolávající všem kmenům fytoftory, které měli k disposici.

Rajčata křížená s rybamiToto je jedna ze zpráv, které dokumentují v praxi význam a nezbytnost genového inženýrství. Šlechtěním rostlin k větší odolnosti proti škůdcům, chorobám, pesticidům i vlivům počasí nabývá stále většího významu.

Zejména v poslední době vlivem velkých klimatických změn dochází ke značnému poškozování kulturních porostů, které se bez genetických úprav neobejdou. Dnes potřebujeme měnit v rostlinách i poměry jednotlivých látek, z nichž jsou stavěny.

Tedy z aminokyselin, cukrů, sušiny, bílkovin a vitamínů. Už je celkem jasné, že hranice teplého podnebí se posouvá stále více na sever a i v kulturních porostech plodin V Evropě budeme muset přikročit ke genetickým zásahům.

Vědci musí hledat jak zvýšit odolnost našich plodin proti suchu, horku, ale i chladu, protože zimy budou v budoucnu paradoxně chladnější, než doposud. Například v našich zeměpisných šířkách už se pěstují rajčata, která mají implantován gen mořských ryb platýzů, který jim pomáhá přežít v ledové vodě.

Plody takto geneticky upravených rajčat snášejí mnohem lépe chladné počasí a dokonce i mráz a jsou tak mnohem lépe připraveny na nadcházející extrémy počasí. Stejných postupů se používá i například u kukuřice a dalších plodin.

Rozluštěn byl například genetický kód rýže, což umožní pěstovat novou, lepší rýži, která je základní potravinou pro více než polovinu lidské populace. Také, brambory, slunečnice, sladká paprika a burské oříšky jsou hojně komerčně pěstovány.

V USA a Kanadě, které nyní produkují 82% světové produkce geneticky modifikovaných (GM) potravin, je zaseto těmito odrůdami mezi třetinou a polovinou celé oseté plochy kukuřice, sóji, bavlny a oleje canoly.

Odborníci odhadují, že do 10 let bude 90% amerických zemědělských produktů geneticky modifikovaných. Rozšíření ploch GM plodin se očekává zejména v Latinské Americe a Asii. Například Argentina má dnes jen 10% celkové oseté plochy GM plodin a Čína dokonce jen 1%.

Genoví inženýři v boji proti drogámAustralští genetici z Plant Industry v Canbeře vyšlechtili ve spolupráci s firmou Tasmanian Alkaloids odrůdu máku, která neprodukuje morfin a není tedy zneužitelná pro produkci drog.

Nový mák nazvaný Norman neobsahuje morfin a kodein, zato produkuje surovinu využitelnou k výrobě nových léků proti malárii. V Tasmánii, která je producentem 40% světové sklizně máku, se Norman pěstuje na většině ploch.

Nedávno stejný tým vědců vypěstoval rostliny, které nejen neobsahují morfin , ale ani kodein. V důsledku zablokování genu v pletivech rostliny sice chybí morfin a kodein, ale za to se tam hromadí jiné látky.

Ve významných množstvích se mezi nimi vyskytuje i izolovaná bílkovina retikulin, po kterém je mezi biochemiky a farmaceuty značná poptávka.

Objeveny biologické hodiny rostlin Američtí a izraelští vědci objevili, že podobně jako živočichové, i rostliny mají své „hodiny“, běžící 24 hod denně. Ty řeknou rostlinám např., aby se připravily na sluneční svit, a pak na prudké slunce v poledne.

Hodiny řídí enzym, který modifikuje protein D1. Ten je kriticky důležitý při fotosyntéze, procesu, kdy rostliny přijímají sluneční světlo a mění ho na energii a potravu. Když se D1 spojí s fosforem, vytváří modifikovaný protein v chloroplastu.

Tento modifikovaný protein „řekne“ rostlinám, aby se připravily na změny. Hodiny například připraví rostlinu na čas silného slunečního svitu, a rostliny začnou produkovat flavonoidy – tedy jakýsi „krém proti slunečnímu svitu“. Rostliny nemohou „jít do stínu“, musí být na silné záření vybaveny. Vědci nyní hledají cesty, jak najít příslušné geny a využít jich při pěstování rostlin odolnějších proti slunečnímu svitu, případně jak by rostliny dosahovaly stejných výnosů při slabším záření.

Co je to genová banka (genobanka)?Je to jakási „sběrna“ genetických materiálu (genů). Genetický materiál je uchováván ve formě celých rostlin, semen, sazenic nebo protoplastů, u živočichů se uchovávají dlouhodobě zmrazené spermie, vajíčka a embrya.

Rostoucí význam získávají molekulárně biologické postupy: pomocí restrikčních enzymů je DNA rozdělena na krátké úseky. Tyto úseky jsou vpraveny do vektorů, tj. do plazmidů nebo bakteriofágů. Rozmnožením vektorů je možno získat prakticky neomezené množství této DNA.

Autor: Redakce
Rubriky:  Genetika
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Nová série Medikomiksů vysvětluje dětem, co to jsou vážné nemoci

Nová série Medikomiksů vysvětluje...

Po kreslených příbězích o hemofilii a lymfomu vznikl ve spolupráci s lékaři, pacienty a...
Medici se necítí připraveni na péči o pacienty

Medici se necítí připraveni na...

Drtivá většina dotázaných studentů lékařských fakult v ČR se necítí...
„Fujtajblík“ již nebude kráčet po mořském dně

„Fujtajblík“ již nebude kráčet po...

Na dně moří a oceánů žijí skutečně prazvláštní tvorové, řadí se mezi ně...
Léto roku 2020 bylo pro severní polokouli nejteplejší od počátku měření

Léto roku 2020 bylo pro severní...

Zatímco v našich končinách vládlo celkem příjemné léto bez šílených...
Pacientům s těžkou plicní nemocí už nikdo léčbu nevysadí

Pacientům s těžkou plicní nemocí už...

Desítky pacientů s idiopatickou plicní fibrózou (IPF) se dočkaly...
Budou uděleny Mimořádné Ceny Neuron

Budou uděleny Mimořádné Ceny Neuron

Současná situace a zkušenost s celosvětovou pandemií nového koronaviru nám znovu...
Fotbalová hvězda stane v čele projektu zaměřeného na zrakově postižené

Fotbalová hvězda stane v čele projektu...

Společnost OrCam Technologies, lídr na poli inovací založených na využití...
Srdeční procházkové trasy – pohybem k lepší kondici

Srdeční procházkové trasy – pohybem...

Kardiovaskulární choroby patří mezi onemocnění, u kterých je spolupráce pacienta a lékaře...
Byl megalodon skutečně mega?

Byl megalodon skutečně mega?

Obří megalodon (Carcharocles megalodon) je živočich, který svou velikostí...
Umělá inteligence z Česka pomáhá chytat zločince po celém světě

Umělá inteligence z Česka pomáhá...

Terorista, jenž se chystá nastoupit do letadla, vězeň, který se pod záminkou...

Nenechte si ujít další zajímavé články

I přes Downův syndrom dokázali plnit svůj sen

I přes Downův syndrom dokázali...

I přes svůj handicap dokázali jít za svým snem a všem...
Skotské bojiště Culloden Moore vyděsilo i slavnou spisovatelku

Skotské bojiště Culloden Moore...

Inverness je nádherné skotské město ležící na řece Ness nedaleko známého...
„Influenceři“ historie: Newton s Ježíšem?

„Influenceři“ historie:...

Největší influenceři nebo také nejvlivnější lidé historie...
Opavští Přemyslovci: Schopní diplomati, vrah a černá ovce

Opavští Přemyslovci: Schopní...

Papež Alexandr IV. uznává v říjnu roku 1260 nemanželské děti českého krále Přemysla...
Jaká zvířata žijí po smrti?

Jaká zvířata žijí po smrti?

Život po smrti zní spíš jako námět na horor. Ve skutečnosti...
Ustřelí si tvář a změní život. Slavný dramatik pak pozvedne Národní divadlo

Ustřelí si tvář a změní život....

„Tak dobrou noc, drahá,“ zamumlá Ladislav Stroupežnický a zabouchne za...
Zrod japonského ekonomického tygra: První železnice vznikla díky britské pomoci

Zrod japonského ekonomického tygra:...

Japonsko zažívá ve 2. polovině 19. století převratné změny. V roce 1869 dochází v...
Proměna Japonska: Reformy císaře Meidžiho poslaly samuraje do důchodu

Proměna Japonska: Reformy císaře...

„Vrazil dýku tu hluboko pod pasem do levé strany těla, táhl jí pomalu ku straně pravé a...
Bankéř Jaroslav Preiss: Vytvořil tajné fondy pro prezidenta Masaryka?

Bankéř Jaroslav Preiss: Vytvořil...

„My jsme proti vnášení třídního boje do naší společnosti. My nechceme třídní boj, ale třídní kompromis,“...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.