A „génmanipuláció” szó hallatán valószínűleg nagyon sokan egy új, napjainkban kidolgozott eljárásra gondolnak. Pedig a növények génállományának megváltoztatása, a gének manipulációja évszázadok óta igen intenzíven folyik. Ennek köszönhetően minden termesztett növényünk a „természetbe” történő beavatkozás eredményeként született és genetikailag manipulált.
Természetesen az sem érdektelen, hogy milyen módszerekre épül a gének összetételének, hatásainak megváltoztatása. A búzát közel 10 000 évvel ezelőtt vonták termesztésbe, és azóta szinte folyamatosan – önző módon, az emberi érdekektől vezérelve – végzik a kedvező tulajdonságok génjeinek feldúsítását (szelekcióval). Szintén évszázados hagyománya van a keresztezésnek, több tízezer gén véletlenszerű kombináltatásának, és az azt követő szelekciónak. A nemesítői találékonyság megtalálta a módját, hogy a természetben nem kereszteződő növények génjeit egyesítse a hibrid növényben (például triticale), és a keresztezést követően csak a jó génkombinációk maradnak bent a szelekciós programokban. A nemesítők durvább módszerekkel, például kromoszómák kicserélésével, besugárzással előidézett mutációkkal is igen jelentős eredményeket értek el. Ezen módszerek közös jellemzője azonban, hogy a beavatkozás hatásai előre nem ismerhetők, általában a gének egész sorát érintik, és csak utólag, a növény tulajdonságainak vizsgálatával mérlegelhető az eredményesség. Mindezek mellett az eddigi nemesítési tevékenység igen sikeresnek és biztonságosnak bizonyult.
Több mint húsz évvel ezelőtt kezdték el a rekombináns DNS-módszereket alkalmazni a növénymolekuláris biológiában. Az eljárás során megvalósíthatóvá vált egyetlen gén beépítése a növények génjei közé. Ennek köszönhetően minden korábbi módszert felülmúl a géntechnológiai beavatkozás precizitása és hatékonysága. A beépített gén hatásai igen alaposan értékelhetők a nemesítés során, ezért indokolatlan a megnövekedett kockázat hangoztatásával félelmet kelteni.
Míg a nyolcvanas évek végén, a kilencvenes évek elején a génsebészeti módszerek egy-egy vagy csak néhány gén tanulmányozását tették lehetővé, addig a teljes növényi genomokra kiterjedő szekvenálási programok sikeres befejezésével az ezredfordulón a gének ezreit lehetett átfogóan vizsgálni. Ma már szinte óránként bővülnek az adatbázisok (kukorica, rizs, búza), amelyek segítségével kutathatók a gének és a működésüket meghatározó szekvenciaelemek. A komputerprogramok segítenek a gének által kódolt fehérjék szerkezetének és funkciójának előrejelzésében is.
A szekvenciainformációk igen fontos hátteret nyújtanak a genetikai és molekuláris térképek elkészítéséhez. A génbankokra épített térképezés aztán elvezethet hasznos gének izolálásához.
Bármely gén szerepéről, hatásairól a legmegbízhatóbb kísérleti információt az izolált gén növénybe történő visszaépítésével, transzformánsok előállításával nyerhetjük. A megjelenő tudományos közlemények tanúsága szerint alig van olyan növényi szerv, funkció, amellyel kapcsolatban ne folyna génizolálásra és átépítésére irányuló kutatás.
A szekvenciaadatok különösen megkönnyítették a gének izolálását, laboratóriumok és biotechnológiai cégek egyre növekvő számban vizsgálják a megváltoztatott génműködés hatásait. Az okozott szervi, élettani, fejlődésbeli különbségek részletes feltárása rávilágít az eredeti gén szerepére. Természetesen számos esetben ezeknek a kísérleteknek nem titkolt céljuk az, hogy felfedezzenek géneket, transzgenikus stratégiákat, amelyek javítják, nemesítik a növények tulajdonságait. Látva a hatalmas kutatási és fejlesztési kapacitásokat és az eredményességet, igen nehéz elképzelni, hogy a kedvező hatást mutató növények nemesítési használhatóságát ne értékeljék a kutatók. Mérlegelve az ismeretek bővülésének ütemét, a technológiai fejlesztések eddigi sikereit, talán nem túlzó az az előrejelzés, hogy a nem is olyan távoli jövőben a transzgenikus növények előállítása mindennapi módszerré válik a növények nemesítésében. A géntechnológiával nemesített fajták elterjedése már most igen jelentős, vetésterületük 2001-ben meghaladta az ötvenmillió hektárt.
Napjainkban a világ közvéleményét különösen a kínai eredmények foglalkoztatják, ahol jelentős gazdasági hatásai vannak a transzgenikus fajták termesztésének. Ugyanakkor egyre nyilvánvalóbb a lemaradás a géntechnológia európai felhasználásában, pedig a túltermeléssel küszködő unió országaiban is lehet szerepe a transzgenikus fajtáknak, elsősorban a környezetbarát mezőgazdasági technológiák megalapozásában.
Indokolt társadalmi elvárás, fogyasztói igény az, hogy a mezőgazdasági tevékenység okozta környezetszennyeződés mérséklődjék, és az élelmiszerek minősége megfeleljen az egészséges táplálkozás követelményeinek. Ám a biogazdálkodás akkor érheti el célját, ha ráolvasás helyett tudományosan megalapozott technológiákra épül. Könnyen belátható igazság: a növényvédő szerek használatát úgy lehet problémamentesen csökkenteni, ha kórokozóknak ellenálló növényeket termesztenek. Így a rezisztencianemesítés meghatározó szereplővé válik a környezetbarát mezőgazdaság feltételrendszerének kialakításában. Betegség-ellenállóságot biztosító gének létezését már régóta bizonyították a genetikai és nemesítési kutatások.
Régi, sokszorosan megerősített tapasztalat, hogy a gazdasági növényeinkkel rokon vad fajok a rezisztenciagének gazdag forrásaként szolgálhatnak. A nemzetség- és fajkeresztezések hasznosításakor azonban súlyos problémát jelent, hogy a rezisztenciagénekkel együtt nemkívánatos gének tömege is átkerül a vad fajokból a kultúrnövényekbe. Hosszadalmas visszakeresztezési programra van tehát ez esetben szükség a kívánt génkombináció létrehozásához. A vad fajok ugyanakkor ígéretes alapanyagot jelentenek a génizolálási programok számára. A rezisztenciagén az új módszerrel, DNS-transzformációval önmagában is átépíthető a nagyszámú nemesítési anyagba. Az ilyen genetikai manipuláció eredményeként született fajták széles választéka biztos alapot nyújt a biotermesztési technológiák számára és az egészségkímélő élelmiszerek termeléséhez. A kérdés csak az, hogy mikor veszíti el talaját az a tudományosan megmagyarázhatatlan törekvés, amely szembeállítja a géntechnológiát és a biogazdálkodást.
A szerző a Szegedi
Biológiai Központ igazgatója
Királynőket megszégyenítő luxusban utazgat Magyar Péter élettársa + fotók
