Ma már tudjuk, hogy a földön élő valamennyi szervezet összes tulajdonsága a sejtek örökítőanyagában, a DNS-ben van kódolva. Bizonyos értelemben mindannyian „génjeink termékei” vagyunk, tehát génjeinkkel jellemezhetőkké váltunk. A géntechnológia szempontjából a gén egy programcsomagnak tekinthető. A gének száma a tudomány mai állása szerint emberben 20–25 ezer, növényben 25–40 ezer. A különböző földi élőlények sejtjeinek felépítése, anyagcseréje, életfolyamatai azonosak vagy nagyon hasonlóak. Ebből következik, hogy az e folyamatokban részt vevő fehérjék és enzimfehérjék génjeinek is hasonlóknak kell lenniük. Végeredményben levonható a következtetés, hogy sejtszinten és a sejtek genomjában található génekben, tehát az egyes programcsomagokban sokkal kisebb a különbség az egyes fajok között, mint az a sokszor alapvetően eltérő külső megjelenésükből logikusan következne. Az ember és a csimpánz génjeinek például 99,9 százaléka azonos, tehát információjuk és funkciójuk nagyon hasonló.
Az élet információjának teljes megfejtését célzó nemzetközi kutatások és genomprojektek mellett fontos előrelépést jelentett, hogy lehetővé vált az információt hordozó DNS molekuláris módosítása. A géntechnológia gyakorlati alkalmazásának lehetőségét az adja, hogy az anyagcsere-folyamatok a földet benépesítő fajok minden sejtjében többé-kevésbé „azonos előírások” szerint zajlanak, továbbá hogy az anyagcserében részt vevő molekulák és funkcióik a földi élet információját hordozó molekulában, a DNS-ben vannak kódolva, valamint hogy a genetikai kód a földön élő minden faj génjeiben azonos, tehát kompatibilis! A gének kompatibilitása ad alapot arra, hogy a növények sejtjeinek genomjában nemcsak növényi, hanem emberi, állati, sőt baktérium- és víruseredetű gének is működni fognak. Egyetlen fontos kritérium van, nevezetesen, hogy az átvitt idegen eredetű információt a növényben működő szabályozó szekvenciákkal kell ellátni. A géntechnológiával kialakított új tulajdonságoknak jelentős termesztéstechnológiai, piaci és kereskedelmi értékük lehet.
A molekuláris megközelítések adta új lehetőségek gazdasági kiaknázása céljából új transzgénikus technológiát (géntechnológiát) dolgoztak ki. A növényi géntechnológia a transzgénikus növényfajták előállításának technológiáját jelenti, amely a gének izolálásával kezdődik, és a transzgénikus növényfajták forgalomba hozatalával fejeződik be. A géntranszfer azokat a molekuláris technikákat jelenti, amelyekkel különböző élő szervezetekből származó géneket, azaz információs programcsomagokat (transzgéneket) viszünk át növényi sejtekbe. Az ilyen sejtekből regenerált növényeket nevezzük transzgénikus növényeknek, amelyeknek minden egyes sejtjében megtalálható a transzgén. Transzgénikus növények tehát azok, amelyeknek a sejtmagjába (genomjába) géntechnológiával idegen gént (transzgént) juttatunk be, s bennük a transzgén integrálódik, működik és öröklődik.
Tudományos szempontból igen izgalmas az a világon egyedülálló munka, amely a kék rózsa előállítását célozza. Ahhoz, hogy a géntechnológiai megközelítés sikeres legyen, először molekulárisan meg kellett ismerni, hogy miért nincs a rózsafajban kék színű virág. A rózsából hiányzik a kék antocián-szintézist biztosító enzim. Egy íriszfajból izolálták a kék színspecifikus gént, majd bejuttatták a rózsába. Abból a célból, hogy az antocián-bioszintézis ténylegesen a kék színt eredményező alternatív utat kövesse, a többi utat le kellett állítani. Ezt a – rózsában különösen erős – piros színt biztosító gén blokkolásával érték el.
Másodikként szeretnék beszámolni tanszékünk egyik érdekes eredményéről, amelyet a Cornell Egyetemmel közös kutatások során értünk el. Érésben gátolt almát állítottunk elő az etiléntermelés gátlásával. A gátlást az előbbihez nagyon hasonló mechanizmussal, az antiszensz génnel történő transzformációval értük el. A munka során almából izoláltuk az etilén-bioszintézisben részt vevő egyik enzim génjét, majd előállítottuk a transzgénikus almavonalakat. Évekkel később a termőre fordult transzgénikus almafákon termett gyümölcs vizsgálatával bizonyítottuk, hogy az szobahőmérsékleten két-három hónappal tovább tárolható, mint a kontrollgyümölcsök.
Itt az ideje, hogy foglalkozzunk a GM-növények világméretű elterjedésével, valamint a magyar termelőket és fogyasztókat konkrétan érintő kérdésekkel. Hazánkban termesztési engedélyre várnak a multinacionális cégek kukoricamoly-rezisztens, valamint herbicidtoleráns kukoricahibridjei. Az EU szeptemberben elhalasztotta döntését a magyar moratórium feloldásáról. Tudnunk kell azonban, hogy pontosan milyen módosításokról van szó, azoknak milyen előnyei és milyen kockázatai lehetnek. Ezért előadásom hátralévő részében a kukoricamoly- és kukoricabogár-rezisztens transzgénikus növényekkel foglalkozom.
A világon hét országban termelnek egymillió hektár feletti területen GM-növényfajtákat, amelyek közül kiemelkedik az Egyesült Államok mintegy 50 millió hektárral, amely a termőterület 50 százaléka. Az Egyesült Államokat Argentína, Brazília, Kanada, Kína, Paraguay, India követi. Európában 100 ezer hektár alatti területen Romániában, Spanyolországban, Portugáliában, Németországban, Franciaországban és Csehországban termelnek GM-növényfajtákat, általában kukoricahibrideket. Természetesen a világon több százra tehető azon géntechnológiai kutatási irányzatok száma, amelyek valamilyen gazdaságilag értékes módosítást céloznak meg kultúrnövényekben. Ezek közül egyre többet próbálnak ki szántóföldön, többek között hazánkban is.
A növények általában rendelkeznek bizonyos fokú rovarrezisztenciával. Az első sikeres rovarrezisztens GM-növényről 1987-ben számoltak be. Az első rovarrezisztens fajták (gyapot, kukorica) 1995-ben kerültek köztermesztésbe az Egyesült Államokban. Vetésterületük a világon 2006-ban a kukorica esetében meghaladta a 24 millió hektárt, a rovarrezisztens GM-gyapot esetében pedig a 10 millió hektárt. A kukoricamoly a tűzmolyok családjába tartozó lepkefaj. A nőstények a címerhányás idején rakják le petéiket. A kikelő lárva járatokat rág a szár bélszövetében, illetve az érő szemeket is megrághatja. A kártétel következménye a szártörés, illetve a csőpenészedés, amely erősen fertőzött területeken jelentős terméscsökkenést okozhat.
Európában a köztermesztésbe a Bacillus thüringiensis delta-endotoxin génre (Bt) alapozott kukoricamoly-rezisztens hibridek kerültek. Ezeket a hibrideket egyes újságírók „gyilkos kukorica” címmel illették. Az állítást az alábbiak cáfolják. Mit kell tudnunk a Bt-toxinról? A Bacillus thüringiensis egy spóraképző talajbaktérium, amely extrém körülmények által kiváltott spóraképzés során rovarokat károsító kristályos fehérjét (Bt-toxin) termel. A baktérium spóráit és endotoxinját – mint mikrobiális eredetű rovarölő szert – az 1950-es évek óta használják a növényvédelmi technológiákban. A géntechnológiai stratégia célja az, hogy a növényt alkalmassá tegyék rá, hogy önmagát megvédje a kukoricamoly lárvájától. Ezt azoknak a Bt-toxinoknak a termeltetésével kívánták elérni, amelyek specifikusan a molyokat és a lepkéket pusztítják el.
A Bt-toxin hatásmechanizmusa a következő. Miután a rovar a GM-növény levelével együtt elfogyasztotta a levélsejtek által termelt toxint is, a Cry fehérjét a középbélben lévő lúgos pH, valamint a proteázok aktiválják. E folyamat során a fehérje NH2 terminális feléből egy rovarölő hatású aktív fragmentum keletkezik. A rovarfaj egyedeinek érzékenységét a Bt-toxinra az dönti el, hogy az aktív forma hozzá tud-e kapcsolódni a középbél (epitél) hámsejtjeinek receptorához, vagy sem. Többszöri módosítás után a GM-hibridekben elhanyagolható szintre csökkent a moly kártétele, ami megnyitotta az utat a széles körű gyakorlati alkalmazás előtt.
Lássunk most egy másik példát! A kukoricabogár az amerikai kontinensről került Európába, nálunk nem őshonos faj. Körülbelül 10 éve terjed délről, az Adria felől, ahova valószínűleg hajón érkezett amerikai kukoricaszállítmánnyal. Terjedésének kedvez a globális felmelegedés. Az utóbbi években már tőlünk északabbra fekvő országokban is megjelent. Hazánkban az utóbbi években okozta az első érzékelhető kártételt. A tényleges kártételt a lárvák okozzák a kukorica gyökereinek elfogyasztásával. Erős fertőzés esetén jelentős termésveszteséggel kell számolni, mert a növények nem tudnak megfelelően növekedni és fejlődni, továbbá a gyenge gyökérzet miatt könnyen kidőlnek.
A kukoricabogár-rezisztens GM-kukoricahibridek olyan Bt-fehérjét termelnek, amely toxikus a kukoricabogár talajban élő lárváira, amelyek a kukorica gyökerével táplálkoznak. A hagyományos fajták nem ellenállók a lárvákkal szemben, ezért erős fertőzés esetén nagy lehet a termésveszteség. A Cry35Ab1 és a Cry34Ab1 szintetikus géneket tartalmazó transzgénikus kukoricahibridek rezisztensek a kukoricabogárral szemben, mert a gyökereikben lévő toxin csaknem minden lárvát elpusztít, miután elkezdik rágni a gyökereket.
Új lehetőségeket nyit az emberiség számára a géntechnológia, amely két szempontból kelt félelmet: az egyik az evolúció folyamatába való „illetéktelen” beavatkozás várható következményeiből, a másik a horizontális rekombináció irreálisnak tűnő lehetőségéből és gyakorlatából táplálkozik. Ezt erősíti az ismeretlentől való ösztönös félelem, amely sajnos a közép- és felsőfokú képzés hiányosságára vezethető vissza. Természetesen ez nem jelenti azt, hogy az egyes transzgénikus stratégiák nem eredményezhetnek valóban veszélyes GM-növényeket. A kormányok felelőssége, hogy az ilyen fejlesztésekből származó GM-fajták véletlenül se kerülhessenek forgalomba. Ez viszont feltételezi a különböző rizikótényezők és azok kockázatainak alapos, körültekintő és szigorú vizsgálatát.
A rizikótényezők öt csoportra oszthatók: tudáshiányra, genetikai, ökológiai, élelmiszer-biztonsági és gazdasági kockázatra. Az egyes csoportokon belül a kockázatok sokfélék lehetnek, hasonlóan a géntechnológiai módosítások változatosságához. Ezért minden módosítást esetről esetre, illetve minden GM-növényt külön-külön kell megvizsgálni az összes rizikótényező és kockázat szempontjából. A problémakör pontos tisztázása és a veszélyek elkerülése céljából kell megalkotni a vonatkozó GMO-törvényt, és a géntechnológiai hatóságoknak azok szerint eljárni, illetve minden résztvevővel betartatni.
Az előadás címében feltett kérdésre a válasz pillanatnyilag nem lehet más, mint hogy a transzgénikus növények az emberiség diadalának is és félelmének is tekinthetők. Az emberiség diadalának tekinthetjük őket, hiszen a géntechnológia és termékei, a transzgénikus növények minőségi ugrást és fantasztikus, szinte beláthatatlan lehetőségeket jelentenek a civilizáció jövőbeni fejlődése számára. Ma még azonban félelemmel is tekintünk rájuk, mert rendkívül hiányosak a földi élet információját hordozó molekula, a DNS 98 százalékával és a génműködés szabályozásával kapcsolatos ismereteink. Nagyon-nagyon sokat tudunk, de nem eleget.
A fenti szöveg az október 30-án elhangzott előadás rövidített változata. Az előadás megtekinthető november 4-én (szombaton) 9.40-kor az MTV, 10.40-kor a Duna Televízió és 6-án (hétfőn) 9 órakor az M2 műsorán. A következő előadást 6-án 19.30-kor a Jövő Háza Teátrumban (Budapest II., Fény utca 20–22.) Laczkovich Miklós tartja Mi a matematika? – A matematikai igazságról címmel. A részvétel ingyenes, az előadások teljes szövegét a hozzászólásokkal és a vitával együtt a www.mindentudas.hu weblapon találják meg az érdeklődők.
origo.hu
Magyar Péter testvérének portálja teliben tolja a Pride-ot és Karácsonyt
