Rośliny transgeniczne
advertisement
x60Rośli ny transgeniczne Poniższe informacje zostały mi udostępnione dzięki uprzejmości pana dr-a Romana Śniadego z Akademii Rolniczej we Wrocławiu Jak powstają rośliny transgeniczne i co jest transformacja roślin?. Jakich genów używa się do transformacji roślin?. Metody uzyskiwania roślin transgenicznych. Rośliny transgeniczne w Polsce. Stanowisko krajów UE w sprawie roślin transgenicznych Zalety i wady roślin transgenicznych Dane tabelaryczne (powierzchnia uprawy, cechy itp.). Transformowanie roślin Transformacja genetyczna - proces przenoszenia obcych fragmentów DNA (genów) do genomu biorcy i stabilną ich integrację z tym genomem. Wprowadzony fragment DNA ulega ekspresji w genomie gospodarza, przez co możemy uzyskać rośliny o nowych lub ulepszonych cechach. Rośliny transgeniczne - rośliny uzyskane za pomocą transformacji genetycznej. Rośliny uprawne, u których zastosowano technikę transformacji o o o o rośliny rolnicze: bawełna, burak cukrowy, jęczmień, kukurydza, len, lucerna, pszenica, rzepak, ryż, słonecznik, soja, tytoń, ziemniak, rośliny warzywnicze: brokuł, groch, kalafior, kapusta, marchew, ogórek, papryka, pomidor, sałata, seler, szparagi, rzodkiewka, rośliny sadownicze: banan, grusza, jabłoń, kiwi, malina, morela, śliwa, truskawka, winorośl, rośliny ozdobne: alstremeria, chryzantema, goździk, lilia, petunia, róża, tulipan. Etapy uzyskiwania roślin transgenicznych: 1. Wyizolowanie i sklonowanie glonu przeznaczonego do transformacji, 2. Opracowanie metody wprowadzenia genu do komórek roślinnych, 3. Ustalenie metodyki regeneracji transformowanych komórek w kompletnie wykształcone rośliny, 4. Określenie sposobu sprawdzenia integracji i ekspresji wprowadzonego genu, 5. Zbadanie stabilności transformowanego genu w następnych pokoleniach roślin i określenie sposobu dziedziczenia nabytej cechy. Geny używane w transformacji roślin Do transformacji używa się konstruktów obejmujących gen, który chcemy wprowadzić połączony z genem markerowym (selekcyjnym) i reporterowym (wizualizującym). Konstrukt = odcinek DNA, plazmidu czy plazmidu w formie linearnej odpowiednio przygotowany: gen struturalny + sekwencje regulacyjne: promotor i terminator (niezbędne do funkcjonowania genu) Promotor - poprzedza gen strukturalny i jest odpowiedzialny za inicjację transkrypcji, a terminator za jej ukończenie. Promotory stosowane w transformacji Promotory konstytutywne Pochodzenie nos syntaza nopaliny ocs syntaza oktopiny man syntaz mannopiny CaMV 19S, 35S wirus mozaiki kalafiora Geny markerowe Gen Kodowany enzym Pochodzenie Oporność Antybiotyki npt fosfotransferaza neomycyny Tn 5 II hpt aph IV CAT neomycyna, kanamycyna fosfotransferaza Escherichia coli hygromycyna Tn 9 chloramfenikol hygromycyny acetylotransferaza chloramfenikolu Herbicydy Bar acetylotransferaza fosfinotrycyny aro syntaza 5-endopiro - A gronoszikimo-3-fosforanowa Streptomyces fosfinotrycyny hygroscopicus Salmonella glifosat typhimurium Geny markerowe pozwalają wyselekcjonować transformowane komórki. Geny te warunkują oporność na antybiotyki i herbicydy. Komórki zawierające geny markerowe przeżywają na pożywkach selekcyjnych (zawierają geny zdolne do wytworzenia enzymów inaktywujących dodane do pożywki antybiotyki czy herbicydy. Geny reporterowe Gen Kodowany enzym Pochodzenie CAT acetylotransferaza Tn 9 chloramfenikolu GUS β - glukuronidaza Escherichia coli luc lucyferaza Photinus pyralis bar acetylotransferaza Streptomyces fosfinotrycyny β – gal β - galaktozydaza hygroscopicus Escherichia coli Geny reporterowe umożliwiają dość wczesne wykrycie transformowanych komórek. Ekspresja genów reporterowych (wykrywna przez metody histochemiczne, spektrofotometryczne oraz fluorymetryczne) świadczy o włączeniu i funkcjonowaniu wprowadzonych genów w genomie rośliny. Metody transformacji Proces transformacji odbywa się w warunkach in vitro, a DNA jest wprowadzane do pojedynczych komórek (protoplastów) lub do eksplantatów pochodzących z różnych części roślin. 1.Metody wektorowe o agroinfekcja 2. Metody bezwektorowe o o o makroiniekcja, mikroiniekcja, wprowadzanie DNA do protoplastów drogą a. elektroporacji, b. chemiczną z użyciem glikolu polietylenowego (PEG) o o wstrzeliwanie DNA do komórek inne metody a. moczenie w DNA suchych ziarniaków lub zarodków, b. c. d. e. f. g. h. i. inkubacja w DNA tkanki lub komórek, transformacja pyłku, transformacja łagiewki pyłkowej, elektroforeza, fuzja z liposomami, injekcja liposomów, perforacja ściany komórkowej mikrolaserem, ultrasonikacja. Agroinfekcja Metoda ta opiera się na zachodzącym w naturze zjawisku agroinfekcji. Bakterie Agrobacterium tumefaciens zasiedlają zranioną tkankę roślin i indukują wytwarzanie w komórkach roślinnych związków zwanych opinami (oktopiny, nopaliny, agropiny), które umożliwiają rozmnażanie bakterii. Powstaje tumorowata narośl (rak szyjki korzeniowej, guzowatość szyjki korzeniowej). Bakterie te posiadają kolisty fragment DNA zwany plazmidem Ti (z ang. tumor inducing) - znajdują się tutaj geny odpowiedzialne za infekcję komórek roślinnych oraz zmianę ich metabolizmu. Część tego plazmidu zwana T-DNA jest wprowadzana przez bakterię do komórki roślinnej i łączy się z genomem roślinnym tej komórki. Fragment ten zawiera geny odpowiedzialne za syntezę opin oraz biosyntezę regulatorów wzrostu roślin. W trakcie podziałów geny te są przenoszone do kolejnych komórek potomnych. Zjawisko to wykorzystano do wprowadzania do roślin obcych genów. T-DNA wbudowano metodami biologii molekularnej do plazmidu, który może namnażać się w różnych bakteriach i który można przenosić z jednej bakterii do innej. Po wcześniejszej modyfikacji, która polega na usunięciu onkogenów z odcinka T-DNA, możemy teraz wbudowywać w ich miejsce interesujące nas geny, które chcemy przenieść do roślin. Najpierw plazmid lokowany jest w bakteriach E.coli, które stanowią “przechowalnik” dla T-DNA. Plazmid ten przekazywany jest do Agrobacterium poprzez koniugację. Na koniec gen razem z T-DNA przenoszony jest przez Agrobacterium do komórki roślinnej. Makroiniekcja polega na wstrzykiwaniu wodnego roztworu zawierającego plazmid (z genem odporności na kanamycynę) w przestrzeń otaczającą rozwijający się kwiatostan w stadium przedmejotycznym. Mikroiniekcja polega na wprowadzeniu DNA bezpośrednio do jader komórkowych drogą mikroinjekcji. Została zastosowana do transformowania tytoniu i lucerny dając 15-25% transformantów. Elektroporacja DNA wprowadza się do protoplastów przy pomocy krótkotrwałych, wysokonapięciowych mikroimpulsów elektrycznych. W wyniku impulsu nastepuje wytwarzanie się por w błonie komórkowej protoplastu przez które DNA przenika do wnętrza komórki. Po zabiegu protoplasty umieszcza się w odpowiednich pożywkach regeneracyjno-selekcyjnych, na których następuje regeneracja transformowanych komórek w rośliny. Wydajność = 2-8% Metoda chemiczna inkubacja protoplastów roślin z plazmidowym DNA odbywa się w obecności glikolu polietylenowego (PEG). Związek ten powoduje obniżenie napięcia powierzchniowego błony komórkowej protoplastu dzięki czemu plazmidowe DNA przenika do wnętrza protoplastów. Wydajność do 12%. Mikrowstrzeliwanie polega na wstrzeliwaniu do komórek cząstek metalu z DNA. Cząstki metalu (wolfram lub złoto) o średnicy 0,5 -5 μm w akceleratorze uzyskują przyspieszenie kilkuset m/s. Wstrzelone cząstki pokryte DNA przenikają przez ściany i błony komórkowe oraz wewnętrzne membrany docierając do jądra komórkowego. DNA losowo łączy się z genomem gospodarza. Stosowana przede wszystkim u roślin jednoliściennych. Wydajność 1-10%. Rośliny transgeniczne w Polsce W latach osiemdziesiątych podjęto pierwsze próby transformowania ogórka i zbóż we współpracy z Instytutem Maxa Plancka w Kolonii. Rośliny transgeniczne uzyskano pod koniec lat osiemdziesiątych w ICHB PAN w Poznaniu i w IHAR - Radzików w ramach prac, międzyinstytutowej grupy badawczej, pod kierownictwem profesora Andrzeja Legockiego. Były to modelowe Nicotiana tabacum i Lotus corniculatus zawierające geny markerowe uidA i nptII. Pierwszej w Polsce transformacji roślin o dużym znaczeniu gospodarczym ziemniaków dokonał, na początku lat dziewięćdziesiątych, profesor Kazimierz Kleczkowski w Instytucie Biochemii i Biofizyki PAN w Warszawie. W latach 1993-94 dokonano transformacji ziemniaków w IBB PAN we współpracy z IHAR oraz pszenżyta, a potem pszenicy i żyta w IHAR w Radzikowie. W ostatnich latach dokonano też transformacji ogórków i pomidorów w Katedrze Genetyki i Hodowli Roślin SGGW we współpracy z IBB PAN, pszenicy w IBB PAN i w Ogrodzie Botanicznym PAN, a także gerbery w Instytucie Sadownictwa i Kwiaciarstwa w Skierniewicach. Ponadto podejmowane są próby uzyskiwania szczepionek roślinnych w transgenicznej sałacie (Instytut Chemii Bioorganicznej PAN w Poznaniu), oraz transformowania śliw (Instytut Biologii Molekularnej i Biotechnologii UAM w Poznaniu). Rośliny transgeniczne rzepaku uzyskano w Instytucie Genetyki Roślin PAN w Poznaniu i w Poznańskim Oddziale IHAR. Stanowisko krajów Unii Europejskiej na temat GMO - 1999 Dania, Wielka Brytania i Francja domagają się częściowego wstrzymania dopuszczania do obrotu GMO. Austria i Luksemburg wprowadziły jednostronnie wycofanie niektórych nowych odmian roślin. Austria 1. Rząd wstrzymuje wszystkie wnioski o zezwolenie na uprawę roślin zmodyfikowanych genetycznie, 2. Prawo austriackie zabrania uprawy lub stosowania roślin stanowiących zagrożenie dla środowiska i zdrowia. 3. Zakaz importu wszedł w życie w 1997 roku i dotyczył kukurydzy firmy Novartis. Importowane artykuły spożywcze muszą być znakowane. Wielka Brytania 1. W ramach dyrektywy 90/220 EEC poprawić przepisy dotyczące oceny zagrożeń bezpośrednich i oddalonych w czasie, 2. Ocena oddziaływania GMO na ludzi i środowisko - przez prowadzenie na szeroką doświadczeń polowych, 3. Ogólne moratorium na uprawę GMO jest niepotrzebne, 4. Przedłużenie okresu rejestracji GMO z 7 do 15 lat, 5. Limit czasowy dla każdego etapu procedury rejestracyjnej, 6. Wymagania monitoringu powinny być włączone do Dyrektywy 90/220 i zharmonizowane dla całej UE. Monitoring powinny prowadzić firmy i organizacje niezależne, a metodykę i wyniki monitoringu powinien oceniać organ państwowy, 7. Rząd Wielkiej Brytanii uważa, że uprawa GMO nie będzie miała negatywnego wpływu na rolnictwo ekologiczne. Ustalona zostanie odległość izolująca plantacje GMO od plantacji roślin uprawianych w sposób ekologiczny, 8. Rozdzielenie i wyraźne oznakowanie w całym systemie dystrybucji wszystkich roślin GMO uprawianych w Wielkiej Brytanii. 9. Wszystkie artykuły spożywcze zawierające składniki modyfikowane genetycznie powinny być oznakowane, jeśli zmodyfikowany składnik jest możliwy do wykrycia. 10. Określenie progu zawartości składników GMO, poniżej którego nie wymaga się specjalnego znakowania (1-2%). Francja Zakaz uprawy roślin GMO, jednakże prowadzenie doświadczeń jest dozwolone. Znakowanie wszystkich artykułów spożywczych zawierających składniki genetycznie zmodyfikowane jest obowiązkowe. Niemcy Organy naukowe i ochrony zdrowia nie sprzeciwiają się produkcji żywności zawierającej GMO i wprowadziły w tym zakresie żadnych restrykcji. Włochy Na uprawę każdej rośliny GMO musi wydać zezwolenie minister rolnictwa. Hiszpania Od 1993 roku wydano 100 zezwoleń na uprawę roślin GMO na skalę doświadczalną. W trakcie rozpatrywanie jest 26 wniosków. Grecja Nie wyrazi zgody na żaden wniosek firm międzynarodowych o zezwolenie na uprawę roślin GMO. Dania Nie wycofała się z uprawy, importu i stosowania roślin zmodyfikowanych genetycznie. Istnieje jednak silny opór konsumentów (70% jest przeciwko). Portugalia Wyraża zgodę na wnioski o wyrażenie zgody na uprawę roślin GMO na skalę doświadczalną. Zalety organizmów genetycznie zmodyfikowanych 1. Zmniejszenie kosztów produkcji roślin, zastąpienie ich roślinami o zwiększonej odporności na herbicydy, szkodniki, 2. Wzrost produkcji rolniczej oraz rozwiązanie problemów żywnościowych w krajach Trzeciego Świata, 3. Uprawa roślin rolniczych i ogrodniczych na terenach trudnych dla upraw polowych, 4. Zmniejszenie ilości oprysków herbicydami, pestycydami oraz innymi chemicznymi środkami ochrony roślin, 5. Ochrona środowiska przyrodniczego, 6. Poprawa wartości smakowo-żywieniowej (olej sojowy o wyższej temperaturze wrzenia), 7. Uodpornienie roślin na antybiotyki, 8. Wprowadzenie do uprawy roślin rzadkich i trudnych do uprawy, 9. Duże zyski w krótkim czasie (zwiększona trwałość żywności, zmniejszone koszty przechowywania), 10. Ograniczenie stosowania środków poprawiających jakość surowców oraz środków konserwujących, 11.Modyfikacja zapachu, koloru, smaku u roślin rolniczych i ogrodniczych. Wady organizmów genetycznie zmodyfikowanych 1. Zwiększenie nadprodukcji żywności w krajach wysoko rozwiniętych, 2. Nowa forma zagrożenia ekologicznego, spadek różnorodności biologicznej roślin i zwierząt, zanieczyszczenie wód powierzchniowych i gruntowych, degradacja gleb i zanieczyszczenie powietrza oraz negatywne oddziaływanie na globalny klimat, 3. Użycie szkodliwych nawozów i pestycydów, 4. Uodpornienie się roślin na herbicydy i szkodniki, 5. Możliwość przejścia rośliny uprawnej w formę dziką (chwast), 6. Chwasty mogą przejąć od roślin GMO odporność na herbicydy, 7. Chwasty uodpornione na herbicydy mogą szybko ewoluować, 8. Możliwa jest także całkowita eliminacja "chwastów" , 9. Możliwość przejęcia przez wirusy fragmenty wirusowych genów GMO sztucznie uodpornionych na choroby wirusowe, 10. Świat bez owadów, albo oporność na toksynę Bt wśród owadów, 11. Problemy zdrowotne związane ze spożywaniem żywności genetycznie zmodyfikowanej, m.in. wzrost zachorowań na alergie, 12. Problem nasilonej jednorodności genetycznej upraw i wypieranie odmian miejscowych (transgeniczne rośliny odporne na określone środki mogą nie być odporne na inne zagrożenia - np. połowa transgenicznej soi z amerykańskiego stanu Missouri oporna na herbicyd Roundup zginęła po infekcji pleśnią Fusarium). 13. Problem praw własności i ograniczonych środków publicznych na badania nad nowymi odmianami roślin (kontrola nad rynkiem odmian roślin, ich genów i środków ich ochrony). 14. Kwestia ceny i dostępu: na przykład licencja za możliwość korzystania z systemu oporności na szkodniki opartego na toksynie z Bacillius thuringensis wyzanczona przez Monsanto dla Indii warta była 8 milionów USD. Dane tabelaryczne Niektóre cechy wprowadzane do roślin drogą inżynierii genetycznej Wprowadzona cecha Odporność na herbicydy Gatunek bawełna, kukurydza, ziemniaki, soja, ryż, pomidor, tytoń, łubin, pszenica Odporność na wirusy tytoń, soja, pomidor, ziemniak Odporność na choroby grzybowe pomidor, ryż, ziemniak Odporność na choroby bakteryjne ryż Zmiana zawartości i składu kwasów tłuszczowych rzepak, soja Zmiana zawartości i jakości składników pokarmowych ziemniak, kukurydza Przedłużenie trwałości po zbiorze pomidor, goździk Zmiana cech użytkowych bawełna, goździk Ulepszenie technologii otrzymywania mieszańców kukurydza, rzepak Powierzchnia uprawy roślin o najczęściej modyfikowanych cechach w latach 1996-1998 - w mln ha Modyfikowana cecha 1996 1997 1998 Tolerancja na 0,6 6,9 18,5 Odporność na szkodniki 1,1 4,0 7,3 Odporność na choroby 1,1 1,9 4,3 Cechy jakościowe 0,1 0,1 0,3 2,8 12,8 30,4 herbicydy i inne Razem Światowy areał roślin zmodyfikowanych genetycznie według rodzaju roślin (%) Roślina 1997 1998 Soja 46.3 52.2 Kukurydza 29.1 29.9 Bawełna 12.7 9.0 Rzepak 11.0 8.6 Ziemniak 0.9 0.3 Areał roślin zmodyfikowanych genetycznie wg krajów 1997-1998 (tys.ha) Kraj 1997 % zmian 1998 USA 8100 >100 20500 Argentyna 1400 >100 4300 Kanada 1300 >100 2800 Reszta świata <200 >100 <500 Udział poszczególnych krajów w uprawie roślin zmodyfikowanych genetycznie Kraj [%] USA 70.45 Kanada 11.83 Francja 4.72 Belgia 2.02 Wielka Brytania 1.84 Włochy 1.71 Holandia 1.47 Hiszpania 1.20 Japonia 1.17 Niemcy 0.89 Australia 0.88 Szwecja 0.37 Nowa Zelandia 0.34 Dania 0.31 Brazylia 0.28 RPA 0.17 Finlandia 0.11 Portugalia 0.06 Austria 0.03 Szwajcaria 0.03 Powierzchnia zasiewów roślin transgenicznych w 1998 r. kraje powierzchnia w tys. ha USA 24 792 Argentyna 4 025 Kanada 1 460 Australia i Afryka Płd. 92 Chiny 52 Meksyk 51 Hiszpania 22 Francja 2 Niemcy i inne kraje Europy 1 Razem 30 497 Uwolnione organizmy genetycznie zmodyfikowane w krajach Unii Europejskiej. Stan 19.10.1999 GMO Kukurydza [%] 25.7 Rzepak 20 Burak cukrowy 16 Ziemniaki 10.9 Pomidor 5.2 Tytoń 3.6 Bakterie 2.9 Cykoria 2.7 Bawełna 1.5 Pszenica 1 Wirusy 1 Soja 0.9 Melon 0.7 Nagietek 0.7 Słonecznik 0.7 Goździk 0.6 Kukurydza; Rzepak 0.5 Aubergine 0.4 Sałata 0.4 Truskawki 0.4 Dynia 0.4 Inne 3.8 Żywność transgeniczna ( Dział: Nauka, Fido, 19 sierpień 2000 ) "Kiedy genetycy lekceważą granice reprodukcji wyznaczone przez prawa natury, narażają na zniszczenie naszą genetyczną encyklopedię, bogactwo naszej naturalnej, biologicznej różnorodności i tworzą coś na wzór "genetycznej zupy". Co to oznacza dla przyszłości naszego ekosystemu, nikt z nas nie wie". Dr. John S. Hagelin Profesor fizyki, Maharishi University of Management, The Natural Party Inżynieria genetyczna polega na wykorzystaniu przez naukowców technik laboratoryjnych do zmiany DNA żywych organizmów. DNA to projekt indywidualizmu żywego organizmu. Każdy organizm determinowany jest informacją przechowywaną w jego DNA. Informacja ta wykorzystywana jest do zarządzania wszystkimi procesami biochemicznymi - życie, wzrost i unikalne cechy organizmu zależą od jego DNA. Segmenty DNA, które kojarzone są ze specyficznymi cechami lub funkcjami organizmu nazywane są genami. Biologia molekularna odkryła wiele enzymów, które zmieniają strukturę DNA. Niektóre z nich mogą rozbijać, inne łączyć elementy DNA. Naukowcy, wykorzystując takie enzymy, uczą się wyodrębniania z DNA określonych genów, wykorzystywanych do tworzenia pożądanych struktur genetycznych. Genetycy wierzą, że mogą udoskonalić spożywaną przez ludzi żywność. Na przykład pomidory - w większości odmian - są wrażliwe na mróz. Ta cecha znacznie skraca okres ich uprawy. Z kolei niektóre gatunki ryb potrafią przetrwać w bardzo zimnej wodzie. Naukowcy, mając na uwadze te uwarunkowania, zidentyfikowali specyficzny gen, który umożliwia flądrze skuteczne opieranie się zimnu i użyli inżynierii genetycznej do przeniesienia "anty-mrozowego" genu do DNA pomidorów. W ten sposób znacznie wydłużono okres uprawy pomidorów. Na pierwszy rzut oka takie osiągnięcie może ekscytować wiele osób. Jednakże głębsze rozważania ujawniają poważne wątpliwości. Korzyści, jak i zagrożenia związane z żywnością transgeniczną można rozpatrywać w następujących kategoriach: - potencjalne zagrożenie dla ludzkiego zdrowia i życia, - bezpieczeństwo środowiska naturalnego, - uregulowania prawne i społeczne zaangażowanie, - socjo-ekonomiczne i etyczne uwarunkowania, - pozostałe. Zagrożenia dla ludzkiego zdrowia Genetycy zmieniają charakter żywności - bez długich i dokładnych testów nie można jednoznacznie stwierdzić, czy zmodyfikowane pożywienie jest w pełni bezpieczne. Wśród ewentualnych zagrożeń dla ludzkiego zdrowia wymienić należy: a) toksyczność, W 1983 roku setki Hiszpanów zmarło po spożyciu będącego efektem manipulacji genetycznych oleju rzepakowego. Ten olej, badany uprzednio na szczurach, nie wykazywał toksycznych właściwości. Dr. Parke (School of Bilogical Sciences, University of Surrey, UK) ostrzega, że obecnie stosowane procedury testowania genetycznie zmienionej żywności, włączając w to testy na gryzoniach, nie dowodzą jej bezpieczeństwa dla ludzkości. Zaproponował nawet wprowadzenie moratorium na wytwarzanie genetycznie zmodyfikowanych organizmów, żywności i leków. b) wzrost ryzyka zachorowalności na nowotwory, c) alergie spowodowane obecnością w żywności modyfikowanej obcych protein, Szacuje się, że wśród dorosłych około 2% populacji, a wśród dzieci 5% cierpi na alergie wywołane przez żywność. Większość alergenów pochodzących z żywności to białka. d) przeniesienie genu z roślin zmodyfikowanych genetycznie. Największe obiekcje dotyczą ewentualnego przeniesienia nowego genu przez system trawienny i spowodowanie jego ekspresji w obcym układzie (np. nieprzewidziany transfer tzw. genów markerów warunkujących odporność na antybiotyki, które często często są stosowane do genetycznej modyfikacji roślin). e) mniejsza wartość odżywcza. Transgeniczne pożywienie bardzo często stwarza pozory świeżości tym samym wprowadza w błąd konsumentów. Soczyście wyglądający, rześki pomidor w rzeczywistości może mieć kilka tygodni oraz niewielką wartość odżywczą. Zagrożenia dla środowiska naturalnego Podstawową słabością inżynierii genetycznej jest nieprecyzyjna technologia - genetyk przesuwa geny z jednego organizmu do innego. Gen może być stosunkowo precyzyjnie wyodrębniony z DNA organizmu, ale inżynieria genetyczna w wielu wypadkach nie ma pojęcia, w którym miejscu DNA drugiego organizmu wstawić wyselekcjonowany gen. Jeżeli nawet operacja przeniesienia genu wypadnie pomyślnie, zdarzyć się może, ż nowy element powodować będzie zakłócenia w funkcjonowaniu innych, istotnych dla życia organizmu genów. Dlatego też inżynieria genetyczna porównywana jest często do wykonywania operacji na otwartym sercu przy pomocy niezbyt precyzyjnych narzędzi. Jest to więc zabieg niezwykle ryzykowny. Naukowcy nie posiadają wystarczającej wiedzy aby modyfikować DNA bez ryzyka stworzenia mutacji, które mogą być szkodliwe dla środowiska i naszego zdrowia. Przeprowadzają oni eksperymenty z wrażliwymi, ale ciągle potężnymi siłami natury, nie wiedząc jakie będą konsekwencje tych działań. Wiele kontrowersji wzbudza rolnictwo oparte na technikach inżynierii genetycznej. Przez lata społeczności krajów wysoko rozwiniętych przeznaczały ogromne kwoty na prowadzenie badań nad coraz wydajniejszymi, mniej wymagającymi w uprawie roślinami. Po części było to spowodowane ogromną presją ruchów ekologicznych, które w rozwoju biotechnologii upatrywały alternatywy dla przerażającej w swej skali chemizacji rolnictwa. Niegdysiejszy entuzjazm gdzieś zniknął - to samo społeczeństwo, które najpierw opłacało kosztowne badania naukowe i wdrożenia - teraz protestuje, gdy widzi produkt pracy biotechnologów. Najpoważniejsze obawy budzą rośliny transgeniczne posiadające gen uodporniający na herbicydy (środki chwastobójcze). W warunkach laboratoryjnych udało się uzyskać rośliny odporne na herbicydy, których substancją czynną jest glifosat - najpowszechniej używany obecnie środek chwastobójczy. Roślina odporna na glifosat posiada wiele zalet: - zamiast wielu środków stosujemy ten jeden wybrany, czyli glifosat, - odporne rośliny pozwalają na mniejsze zużycie herbicydu, co jest tańsze, a przede wszystkim zdrowsze. Rośliny takie posiadają również wady: - wzrastające zużycie herbicydów - rolnicy, wiedząc, że ich uprawy mogą tolerować herbicydy, będą używać ich bardziej liberalnie. Naukowcy szacują, że rośliny transgeniczne uodpornione na działanie herbicydów potroją w rzeczywistości ilość zużywanych środków ochrony roślin, - istnieje prawdopodobieństwo, że rośliny transgeniczne zaczną się krzyżować ze spokrewnionymi gatunkami rosnącymi w pobliżu. W ostateczności może nastąpić przeniesienie genu odpornego na działanie herbicydu do dziko rosnących chwastów - pojawią się herbicydoodporne "super" chwasty. Innym zagrożeniem związanym z rolnictwem jest groźba powszechnych nieurodzajów, spowodowanych stosowaniem przez rolników wyselekcjonowanego i odpowiednio zmodyfikowanego materiału siewnego. W rezultacie większość upraw będzie posiadać identyczna strukturę genetyczną, będąc tym samym bardziej podatnymi na działanie różnorodnych grzybów, wirusów czy szkodników. Uregulowania prawne i zaangażowanie społeczne Akcentuje się potrzebę społecznego zaangażowania w ocenę i proces podejmowania decyzji związanych z GMO. Panuje powszechne przekonanie, że konsumenci powinni mieć dostęp do informacji uwzględniającej ich obawy i interesy w odniesieniu do nowych technologii, takich jak inżynieria genetyczna. Z drugiej strony, zachowując nawet największą staranność przekazuje się konsumentom informacje opierającą się na niedostatecznych testach, często subiektywnych ocenach. Panuje podejrzenie, że wszystkie decyzje podejmowane przez rządy w odniesieniu do GMO mogą być determinowane raczej komercyjnymi interesami nastawionego na zyski przemysłu, niż interesem publicznym. Dlatego zewsząd podnoszą się głosy domagające się ustanowienia przejrzystych, zrozumiałych i niezależnych podstaw prawnych: Wielka Brytania - Przeprowadzony w czerwcu 1998 roku przez Market & Opinion Research Institute (ośrodek badania rynku i opinii społecznej) sondaż wykazał, że 75% Brytyjczyków uważa za zasadne wstrzymanie prowadzenia na szeroką skalę manipulacji genetycznych aż do momentu, w którym będzie możliwe określenie wszystkich wynikających z tych prac implikacji; 73% obawia się genetycznego zanieczyszczenia; 61% (wzrost o 8% w porównaniu do grudnia 1996) nie chce spożywać genetycznie modyfikowanej żywności a 58% (wzrost o 7% w porównaniu do grudnia 1996) niezbyt przychylnie odnosi się do wykorzystania inżynierii genetycznej w udoskonalaniu żywności. Kanada - Z badań przeprowadzonych przez Toronto Star wynika, że znacząca część społeczeństwa domaga się etykietowania żywności modyfikowanej. Sondaż był oparty na następującym zasadniczym pytaniu: " W Kanadzie, żywność modyfikowana musi być etykietowana tylko wtedy, gdy proces modyfikacji zmienił wartość odżywczą lub stanowi zagrożenie dla zdrowia ludzi. Czy nie należałoby znakować całej modyfikowanej żywności?" Na tak postawione pytanie 98% ankietowanych odpowiedziało "tak". Francja - 76% francuskiego społeczeństwa nie chce spożywać żywności modyfikowanej. Japonia - Przeprowadzone w 1998 roku sondaże wykazały, że 91% respondentów domagała się pełnej, gwarantującej bezpieczeństwo informacji dotyczącej procesu produkcji żywności. Badania te pokazały również, że 72% domaga się informacji o wpływie manipulacji genetycznych na środowisko naturalne, a 55% domaga się szczegółów dotyczących różnic między żywnością tradycyjną a modyfikowaną. Pod konie 1997 roku japońscy konsumenci zebrali milion podpisów przeciwko GM-food. Na początku 1998 roku było już dwa miliony podpisów. Duża liczba konsumentów jest zorganizowana w spółdzielnie konsumenckie; kilka z największych zajęło stanowisko przeciwne żywności modyfikowanej. Shutoken, największa stołeczna spółdzielnia podjęła inicjatywę znakowania żywności nie zawierającej składników modyfikowanych genetycznie. Austria - Wiosna 1997 roku przeprowadzono referendum , w którym wzięło udział 1,2 miliona osób (22% populacji Austrii). Rezultat: kategoryczne "nie" dla żywności modyfikowanej genetycznie. Europa - Konsumenci w całej Europie sygnalizują, że nie życzą sobie spożywać żywności modyfikowanej z powodu ryzyka zagrożenia zdrowia. Badania prowadzone przez Instytut Gallupa pokazują, że ogromna część konsumentów, którzy słyszeli o inżynierii genetycznej, podchodzi z rezerwą do kupowania takowej żywności. USA - przeprowadzona w styczniu 1999 roku (na zlecenie magazynu Time) ankieta wskazała, że 81% Amerykanów domaga się znakowania genetycznie modyfikowanej żywności. Australia - z przeprowadzonych badań (Australian National University) wynika, że 67% Australijczyków chciałaby spróbować modyfikowanej żywności; 89% oczekuje oznakowania takiej żywności pod groźbą jej bojkotu. Kwestie ekonomiczne Nowe procesy biotechnologiczne prowadzą w swych założeniach do zmiany charakterystyki żywności zmierzając do: - poprawy wartości odżywczej, - wzrostu efektywności procesów składowania i transportu (możliwość dłuższego przechowywania oraz odporność na przemieszczanie na znaczne odległości), - poprawy cech technologicznych i organoleptycznych, - większej wydajności produkcji. Z ekonomicznego punktu widzenia jest to rozwiązanie ze wszech miar pożądane. Wyższa niż w przypadku upraw tradycyjnych wydajność to osiągnięcie inżynierii genetycznej. Jednakże zyski wynikające z osiągnięć genetyki nie mogą przysłonić innych ważnych aspektów. Żywność otrzymana przy wykorzystaniu nowych biotechnologii musi również spełniać podstawowe kryteria wynikające z: - przepisów i norm, - oczekiwań i przyzwyczajeń konsumenta, - bezpieczeństwa wszystkich użytych składników. Brak jednoznacznych dowodów negatywnego wpływu żywności transgenicznej na ludzki organizm. Z drugiej strony nie dowiedziono jej całkowitej neutralności. Prawdopodobnie dalsze badania będą eliminować związaną z inżynierią genetyczną niepewność. Niemniej nie powinien dziwić powszechny wśród społeczeństwa strach przed czymś co obce i nieznane - taka już natura człowieka. Z jednej strony ciekawy nowych rzeczy dąży do poznawania najgłębszych tajemnic wszechświata. Z drugiej zaś jest istotą obawiającą się konsekwencji swych poczynań. Od 1995 roku w Stanach Zjednoczonych trwa jeden z największych eksperymentów genetycznych w historii ludzkości. Bierze w nim udział cała populacja USA, bo przecież wszyscy muszą jeść. I jedzą: potrawy zawierające żywność genetycznie modyfikowaną (GMO), czyli wytworzoną z upraw, do których ludzie dodali geny. Geny te wyzwalają produkcje protein powodujących zmiany w odporności, wyglądzie, smaku warzyw, owoców i zbóż. GENIALNE ŻARCIE Transgeniczna planeta W 15 krajach świata oficjalnie uprawia się rośliny transgeniczne, ich uprawy zajmują niemal 3,5 miliona hektarów. Jak wygląda prawny aspekt produkcji żywności genetycznie zmodyfikowanej w poszczególnych państwach?
