![Zahlavi](/export/sites/avcr.cz/.content/galerie-obrazku/aktuality/2019/2019_03_20_GMO.jpg_380216794.jpg)
Geneticky upravené plodiny mohou zachránit lidské životy, jejich použití ale brání strach
20. 03. 2019
Bezlepková pšenice pro celiaky nebo tzv. zlatá rýže obohacená provitaminem A, která by mohla zabránit oslepnutí tisíců dětí v rozvojových zemích… Nejen tyto ale i další druhy geneticky upravených plodin jsou možnými potravinami budoucnosti. Jejich vývoji a uvedení do praxe ale v mnoha částech světa – například u nás v Evropě – brání legislativa. Přestože šlechtění měnilo dědičnou informaci rostlin odpradávna, současné metody vzbuzují obavy, uvedl v pondělí 18. března na své přednášce Aleš Pečinka z Ústavu experimentální botaniky AV ČR.
„Legislativa v zemích Evropské unie se řídí principem předběžné opatrnosti. Metody genetické modifikace plodin je tedy zakázáno používat, přestože nebyla prokázána jejich rizikovost,“ říká Aleš Pečinka. Evropská opatrnost pramení podle něj z celkového nastavení společnosti, zejména bohatší země mají ke genetickým modifikacím (používá se zkratka GMO) dlouhodobě odmítavý postoj, který nemusí mít nutně racionální základ.
Rostlinný genetik Aleš Pečinka při své přednášce v Akademii věd ČR
Novější metody šlechtění se zakládají na cílených úpravách genetické informace plodin tak, aby se ovlivnily jejich vlastnosti. Je tak možné například vyvinout rostliny, které jsou odolné vůči hmyzím škůdcům, houbám, virům nebo suchu.
Jak se mění geny rostlin
Jednou z metod genetického šlechtění je tzv. transgenose. Děje se vložením jiné DNA do genomu cílového organismu. Práce s GMO probíhá v přísně kontrolovaných laboratorních podmínkách. Výhodou této metody je nízký počet náhodných změn dědičné informace. Plodiny získané cílenou modifikací DNA se pěstují na 13 % obdělávané půdy na světě, především v Severní Americe. Dosud se takto podařilo vyšlechtit 490 odrůd odolných například proti hmyzím škůdcům (kukuřice, bavlník, lilek) nebo suchu (kukuřice).
„Nejnovější metody genetických modifikací umožňují měnit vlastnosti rostlin velmi přesným způsobem tak, aby nedocházelo k nežádoucím změnám a vedlejším efektům. Nejslibněji se jeví metoda CRISPR/Cas9, tzv. molekulárních nůžek, která umožňuje velmi rychlou a přesnou změnu dědičné informace,“ říká Aleš Pečinka.
Opatrnost, nebo zbytečný strach?
Šlechtění plodin pomocí genetických úprav je za určitých podmínek povoleno např. ve Spojených státech, Austrálii a v Číně. V budoucnu pravděpodobně přibydou další země. Například Bangladéš, který se potýká s velkou chudobou a podvýživou, nedávno povolil pěstování Bt-lilku, lilku upraveného pomocí exprese genu z bakterie Bacillus thuringiensis (odtud Bt v označení lilku). Zatímco klasický lilek se dal pěstovat jen s masivním přísunem pesticidů, upravený lilek je odolný vůči hmyzím škůdcům a zároveň neškodný pro člověka.
Bangladéšská vláda navíc zvažuje, že by ještě letos schválila také pěstování zlaté rýže. Ta byla vyšlechtěna už v 90. letech 20. století metodou transgenose. Zlatá rýže produkuje provitamin A a mohla by zafungovat jako prevence proti slepotě. Kvůli nedostatku vitaminu A totiž ročně v jižní a jihovýchodní Asii ztrácejí zrak statisíce lidí.
Kolem využití GMO potravin jsou velké kontroverze. Hodně lidí z nich má obavy a odmítají jejich povolení. Přitom vědci se snaží obavy uklidňovat. Obavy ze zdravotních rizik vlivem konzumace geneticky modifikovaných plodin nebyly potvrzeny. Riziko případného přenosu genetické modifikace do divoké populace rostlin je ve většině případů mizivé (s výjimkou některých druhů... např. u řepky je nutné vzít tuto obavu v potaz).
Naopak pěstování odolnějších plodin by mohlo výrazně snížit současné nadměrné používání pesticidů a herbicidů a mohlo by výrazně ulevit vodám a krajině, které intenzivním zemědělstvím velmi trpí.
Z Ústavu Maxe Plancka do Olomouce
Aleš Pečinka působí na olomouckém pracovišti Ústavu experimentální botaniky AV ČR, kam přišel po mnohaletém pobytu v prestižních institucích – ve vídeňském Ústavu Gregora Mendela pro molekulární rostlinnou biologii a v německém Ústavu Maxe Plancka pro výzkum šlechtitelství rostlin v Kolíně nad Rýnem. Je absolventem Univerzity Palackého v Olomouci.
Olomoucké pracoviště Ústavu experimentální botaniky se stalo známým zejména díky usilovné práci rostlinného genetika Jaroslava Doležela, držitele Akademické prémie a České hlavy. Jaroslav Doležel byl členem týmu 200 vědců z celého světa, kterému se podařilo „přečíst“ komplikovaný genom pšenice seté. Tento genom je 5x větší než u člověka a jeho přečtení experti dříve považovali za prakticky nemožné.
Výzkum genomu zásadně usnadnila metoda třídění chromozomů pomocí takzvané průtokové cytometrie, kterou vyvinuli právě vědci z Doleželova týmu. Získané informace umožňují využití molekulárních a biotechnologických metod ve šlechtění nových odolnějších odrůd, které jsou důležité pro zajištění výživy rostoucí světové populace.
Přednáška nazvaná Genetické modifikace: Ze zkumavky na pole? se konala v pondělí 18. března 2019 v hlavní budově Akademie věd ČR na Národní třídě v Praze, a to jako doprovodná akce výstavy NATURE – FUTURE: Rostliny budoucnosti. Výstava představuje nejnovější objevy v genetice zemědělských plodin a připomíná pohnutý osud významného ruského botanika a genetika N. I. Vavilova (1887–1943), který jako první na světě přišel s myšlenkou uchovat genetickou rozmanitost plodin.
Vavilov identifikoval geografická centra vzniku kulturních rostlin a během více než stovky expedic osobně sesbíral tisíce položek (zejména semen) nejrůznějších rostlin. Za svého života se v Sovětském svazu uznání nedočkal, v roce 1940 byl z politických důvodů zatčen a odsouzen na doživotí. O tři roky později Vavilov, jehož cílem bylo zmírnit hladomor, zemřel v gulagu na následky hladu a nemocí.
Více informací nejen o tématu genetické modifikace plodin najdete na webu programu Strategie AV21 Potraviny pro budoucnost.
Související:
Výsledky Akademické prémie: odvracení hladomorů i srážek s vesmírnými tělesy
Hledá naději pro lidstvo. Genetik Jaroslav Doležel získal Českou hlavu
Mimořádné vědecké talenty ze zahraničí posilují tým v Olomouci
O programu Strategie AV21 Potraviny pro budoucnost se dočtete též v časopise A / Věda a výzkum (3/2017).
Připravila: Leona Matušková, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR
Foto: Jana Plavec, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR, úvodní foto Shutterstock
Přečtěte si také
- Archeologické léto láká na nepřístupná místa Vyšehradu i leteckou archeologii
- A / Magazín o retru a době nedávno minulé, kvantových počítačích i parazitech
- Skončil Veletrh vědy 2024. Letošní ročník přilákal rekordní počet návštěvníků
- Setkání s vědci, besedy, science shows. V Letňanech se koná Veletrh vědy
- A / Easy: O magii, kouzlech, olympiádě a vztahu punkrocku a chemie
- Veletrh vědy se blíží. Rezervujte si místa na přednášky, besedy a science shows
- Týden mozku vrcholí, program plný přednášek a workshopů potrvá až do neděle
- A / Magazín o evoluci, zemích nikoho, ohroženém chmelu i opravě poraněné míchy
- Po slavnostním zahájení začíná bohatý program Týdne mozku, potrvá do neděle
- Digitální detox, toxoplazma, Alzheimer: v pondělí začíná festival Týden mozku
Biologie a lékařské vědy
Vědecká pracoviště
- Biofyzikální ústav AV ČR
Biotechnologický ústav AV ČR
Fyziologický ústav AV ČR
Mikrobiologický ústav AV ČR
Ústav experimentální botaniky AV ČR
Ústav experimentální medicíny AV ČR
Ústav molekulární genetiky AV ČR
Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR
Cílem výzkumu je poznávání procesů v živých organismech, a to na úrovni molekul, buněk i organismů. Biofyzikální výzkum se zabývá studiem vztahu DNA – protein a vlivu faktorů životního prostředí na organismy. V oblasti molekulární genetiky a buněčné biologie jsou studovány zejména signální cesty pro spouštění reakcí a odezvy cílových genů na tyto signály; zvláštní pozornost je věnována studiu buněčných mechanismů imunitních odpovědí. Sledovány jsou rovněž genomy mikroorganismů a procesy směřující k moderním technologiím přípravy látek s definovanými biologickými účinky. V oblasti fyziologie a patofyziologie savců a člověka je výzkum zaměřen na kardiovaskulární fyziologii, neurovědy, fyziologii reprodukce a embryologii s cílem vytvořit teoretické základy preventivní medicíny. V oblasti experimentální botaniky se výzkum věnuje genetice, fyziologii a patofyziologii rostlin a moderní rostlinné biotechnologii. Sekce zahrnuje 8 vědeckých ústavů s přibližně 1930 zaměstnanci, z nichž je asi 690 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.