Géntechnológia az élhetőbb világért

Dudits Dénes
Hírek, 2017-01-25 17:12:07

A mezőgazdaság sokrétű szerepét csak akkor tudja betölteni, ha a tudomány új felismeréseit a technológiai fejlesztések révén felhasználja. Napjainkban a molekuláris biológia, és a géntechnológia a génmódosítások nagyobb precizitását biztosítják. A genomszerkesztési technológiákkal a tudomány okafogyottá teszi a mesterségesen fenntartott GMO hisztériát. A nemesítés klasszikus módszereivel előállított fajták évszázadok óta genetikai módosítások révén születnek.

Miközben a genetikailag módosított szervezetekkel (GMO: genetically modified organism) riogatjuk az embereket nem szabad megfeledkezni arról, hogy a szakma szabályai szerint minden termesztett növényünk, és tenyésztett állatunk genetikai módosítás szüleménye, tehát GMO. Hiszen a szelekcióval vagy akár a keresztezéssel mint hagyományos nemesítési módszerekkel előállított változatok új, módosult génkészlettel rendelkeznek.

Háromezer mutáns

Bár a lejátszódó genetikai események véletlenszerűek, és a kialakult génkombinációt csak az utódok tulajdonságainak ismeretében közvetett módon becsülhetjük meg, a klasszikus eszközökkel végzett nemesítés igen sikeres, ami tetten érhető a hozamok folyamatos és jelentős növekedésében. Míg 1920-1950 között a tájfajták kevesebb, mint 2 t/ha búzát teremtek, addig a nemesített intenzív búzafajták az 1980-as évektől több mint 5t/ha átlagtermést nyújtanak (Matuz János adatai). Hasonlóan igen meggyőző volt a magyartarka tehenek tejtermelésének javítása populációs genetikai és tenyészérték-becslési modellekkel. Míg hazánkban 1990-ban 1400 liter, addig 2015-ben 6300 liter volt a laktációs tejtermelés (Horn Péter adatai).

A genetikai kutatások eredményeit hasznosítja a poliploid és a mutációs nemesítés. Az előbbi esetben a genetikai módosítás a teljes kromoszómakészlet megsokszorozását eredményezi, ami javítja a termőképességet. Jó példa erre a cukorrépa nemesítés sikeressége. A genetikai információt hordozó DNS-molekula szerkezeti módosulásoknak van kitéve. Az építőelemeket, a nukleotidokat érintő hirtelen és véletlenszerűen fellépő változások, a mutációk, amelyek öröklődő módon új tulajdonságok megjelenéséhez vezetnek. A nemesítő az új változatok hasznos példányait, mint alapanyagot felhasználhatja. Napjainkig több mint három ezer növényfajtát termesztenek a világon, amelyek mutánsokból származnak. Valamennyi klasszikus nemesítési módszer közös korlátja, hogy a genetikai folyamatok nem tervezhetők, véletlenszerűek.


Image Text

1. ábra


Tervezhető géntechnológia

A géntechnológia javítja a genetikai módosítás tervezhetőségét, a nemesítői munka hatékonyságát. A rekombináns DNS módszerek segítségével az örökítő anyag egységei a gének kémiai valóságukban izolálhatók, szerkezetük átalakítható úgy, hogy az általuk kódolt fehérjék, anyagcsere utak kedvezőbb agronómiai tulajdonságokat alakítsanak ki. A kihalászott és módosított gént vissza kell építeni a befogadó faj génjeinek összességét jelentő genomba.

A kukorica kb. 32 ezer génnel rendelkezik. Ezek mindegyike lehet a génbeépítés tárgya. Ha adnánk a szakmaiságra, akkor a közhasználatban elhíresült GMO-kat, géntechnológiával nemesített szervezeteknek neveznénk. Bár a kialakítható génkombinációk száma végtelen, mégis egységes megbélyegzést kapnak, annak ellenére, hogy igen sokféle, a gazda számára hasznos tulajdonságot alakíthatnak ki.

Mint az 1. ábra mutatja az ilyen GM növények termesztése 1990-es évek közepétől indult meg, és 2015. évre már közel 180 millió hektáron, 28 országban 18 millió gazda használt génnemesített (GM) vetőmagot. A fejlődő világ országaiban termesztésük már meghaladta a fejlett országokban mért vetésterületet. A térképen fehér folt Európa, és ezen belül Magyarországon a tiltás a leginkább kőbe, az alaptörvénybe vésett. Nem tudunk még egy olyan agrár-innovációs eredményt idézni, amely hasonló gyorsasággal terjedt el.

Az uniós bürokrácia mindent megtesz, hogy hátráltassa a GM növények elterjedését, mégis három olyan növényt kell megemlítenünk, amelyek biztosan fontosak lennének a magyar agrárium, de egyben a környezet védelme szempontjából. A kukoricabogár elleni kémiai védekezés évi 4 milliárd Ft-ba kerül, a rezisztens hibridek termesztésével csökkenthető lenne az önköltség, és a környezetet is kímélhetnénk. A klímaváltozás hatásai hazánkat sem kerülik el, ezért az aszálytűrő növények jelentősége felértékelődik. A géntechnológia számos stratégiát kínál a rezisztencianemesítés számára.

A burgonyavész elleni többszöri permetezés sokba kerül a gazdáknak. A 2. ábra egy olyan burgonyanövényt mutat be, amelyik erős rezisztenciával rendelkezik ezzel a gomba kórokozóval szemben. A beépített gén egy rokon Solanum fajból származik. Nehéz megérteni miért kell eltiltani a hazai burgonyatermelőket az ilyen, génbeépítéssel nemesített fajták használatától.


Image Text

2. ábra


Ferenc Pápa áldása a GMO-ra

Tekintettel a GM fajták termesztési tapasztalataira a világ számos országában a technológia hozadéka már tudományos megalapozottsággal értékelhető. Klümper és Qaim közleménye alapján a 3. ábra figyelemre méltó adatokkal szolgál nagyszámú vizsgálat alapján. A bemutatott számok nem hagynak kétséget a felől, hogy a GM technológia fontos versenyképességet segítő elem nem csak a gyógyszeriparban, de a mezőgazdaságban is.

A biotechnológia ellen kampányolók előszeretettel ismételgetik, hogy a GMO-k nagy egészségügyi kockázatot jelentenek, hiszen nem lehet tudni milyenek a hosszú távú hatásaik. Nem nehéz találni kutatókat, akik hibás eredményeikkel csak táplálják a félelmet, és ebben a félretájékoztatásban a média segítő kezet nyújt.

Szerencsére a közvélemény manipulátorait a tények cáfolják. Elég megnyugtató az az adat, hogy 2000 és 2012 között több mint 100 milliárd háziállatot etettek GM takarmánnyal, és sem teljesítménybeli, sem egészségi problémát nem tapasztaltak (Van Eenennaam A.L. and Young A.E. 2014. J. Anim. Sci. 92: 4255-4278). Sőt a veszélyeket sulykoló híresztelésekkel ellentétben több egészségjavító GM növényt állítottak elő. A legismertebb ezek közül az u. n. aranyrizs, amely az A-vitamin előanyagát a karotint olyan mennyiségben szintetizálja, hogy a napi rizsfogyasztási adaggal megelőzhető a súlyos vitaminhiány. Emberiség elleni, elszomorító vétek, hogy a Greenpeace aktivisták pusztításának köszönhetően semmisültek meg ilyen rizsültetvények. Pedig Ferenc pápa is fontos jelentőséget tulajdonított ennek az innovatív eredménynek


Image Text

3. ábra


A precíziós nemesítés jelentősége

Bár a géntechnológia a gének közelségébe hozta a nemesítési műveleteket, a génbeépítés egyes lépései még mindig hordoznak bizonytalanságot. Ezt küszöbölik ki az u. n. genomszerkesztési módszerek, amelyekkel egy kiválasztott célgén akár egyetlen építő elemét, nukleotidját ki lehet cserélni, ami a kódolt fehérje tulajdonságait a kívánt irányba változtatja meg.

Mint az 4. ábrán is látható, a genomszerkesztés kulcslépése, hogy a megcélzott gént jelentő DNS molekula mindkét szálán törést kell előidézni a kicserélendő nukleotid közelében. A rendelkezésre álló módszerek megoldották azt a problémát, hogy miként lehet a törést okozó enzimet, az ollót a célszekvenciához irányítani. A feladat súlyát talán érzékelhetjük, ha figyelembe vesszük, hogy például a kukorica genomját több mint két milliárd nukleotid alkotja, ebben a szénakazalban kell azt az egyet megtalálni, amelyiket ki akarjuk cserélni. A sejtek érzékelik, hogy törés érte a DNS-t, ezért aktiválják a hibajavító folyamatokat, segítségükkel megtörténik a kívánt nukleotidcsere, ami a tervezett pontmutációt eredményezi. A genomszerkesztést végző molekulákat a növények esetében tenyésztett sejtekben hozzák működésbe, és a mutációt hordozó sejtekből nevelik fel az új növényvariánsokat. Állatok mutáns egyedeinek előállításához a megtermékenyített petesejtbe mikroinjektálják a génszerkesztéshez szükséges komponenseket.


Image Text

4. ábra Genomszerkesztés: Irányított mutagenezis - új korszak


Bár a genomszerkesztési technológiák fejlesztésében az utóbbi 5-7 évben igen jelentős előrehaladás történt, vannak megoldandó problémák. Például az alacsony gyakoriság, vagy a célgénen kívüli DNS-szakaszok nem kívánt megváltoztatása korlátozó tényezőként jelentkezik. A módszerek tökéletesítésével Párhuzamosan már figyelemre méltó eredmények születtek. Növények esetében genomszerkesztéssel több gyomírtószer-ellenálló növényt is előállítottak. Olyanokat is, amelyeket már korábban génbeépítéssel létrehoztak, és termesztésben vannak. Figyelmet érdemelnek a baktérium- és gombafertőzéssel szemben rezisztens rizs- és búzanövények. Szárazságtűrést, szemméretet növelő mutációk kialakítására több stratégia mentén is kutatások folynak. Igen meggyőző példát mutat be a 5. ábra. Az izom méretét szabályozó myostatin gén célzott mutációjával háziállatok húshozamát lehetett jelentősen megnövelni.

A GMO-k kiátkozása

A fentiekben megismert világtendenciák, innovációs eredmények alapján azt várhatnánk, hogy a hazai agrárium kész a felkínált lehetőségek kihasználására. Sajnos érthetetlen módon ez koránt sincs így. Alaptörvényünk igen hatásos fék a mezőgazdaságunkat érintő technológiai fejlődés egy fontos területén. Ha lenne szakmai hitele az alaptörvény XX. cikkelyébe becsempészett szavaknak „(1) Mindenkinek joga van a testi és lelki egészséghez. (2) Az (1) bekezdés szerinti jog érvényesülését Magyarország genetikailag módosított élőlényektől mentes mezőgazdasággal…segíti elő”, akkor hazánk nem GMO-mentes, hanem mezőgazdaság-mentes lenne.

Nyilván a törvényalkotó politikusok, jogászok a géntechnológiai módszerekkel nemesített élő szervezetektől féltik a testi és a lelki egészséget. Az ellentmondásosságot csak fokozza, hogy évente 600 ezer tonna GM szóját importálunk, mert a külföldi olcsóbb takarmány nélkülözhetetlen az állattenyésztés gazdaságosságához. Ugyanakkor, ha a magyar gazda termelné meg ugyanezt a GM szóját, a géntechnológia elutasítói szerint az már „kockázatot” jelentene.


Image Text <center> 5. ábra A myostatin gén szerkesztett változatát hordozó szarvasmarha


Alaptörvényünk a világon egyedülálló, a hazai agrárium fejlődését, sőt a biotechnológiai kutatást és fejlesztéseket nagymértékben gátolja, ezért jó lenne megszabadulni ettől a csapdától. Ezért van igen nagy jelentősége a genomszerkesztési technológiák elterjedésének, mert ezek révén kikerülhetünk a GMO-k kiátkozása okozta hátrányos helyzetünkből. Ugyanis, ha a genomszerkesztés irányított mutagenezis, akkor az EU szabályozás szerint az így előállított szervezetek nem tekintendők GMO-knak. Természetesen nyitott kérdés, hogy tudnak-e a tudomány fentiekben felsorakoztatott érvei a magyar agrárium jövőbeli versenyképessége érdekében érvényesülni.

A szerző agrármérnök, az MTA rendes tagja

A cikk letöltése pdf formátumban.

Du­dits Dénes aka­dé­m­i­kus
A pre­cí­z­i­ós ne­me­sí­t­és mint bi­o­gaz­dál­ko­dá­si in­no­vá­c­ió


Dr. Györ­gyey Já­n­os
Az elő­r­e­lé­p­és le­he­tő­s­é­g­ei a gén­tech­no­ló­g­i­á­r­ól va­ló tár­s­a­dal­mi vi­tá­b­an


Image Text

Legfrissebb
  • Batáta, az anyatermészet génmódosítása

    A há­z­i­a­sí­tott éd­es­bur­go­nya és an­nak kö­z­e­li vad ro­ko­nai kö­z­ött fon­tos kü­l­önb­sé­g­et fe­de­zett fel egy ku­ta­tás. A ba­tá­ta ge­nom­já­b­an ugya­n­is ket­tő, Ag­ro­bak­té­r­i­um ál­tal be­vitt gént ta­lál­tak. Ezek a gé­n­ek pe­dig nem csak je­len van­nak a ge­nom­ban, ha­nem ki is fe­je­ződ­nek, ami ar­ra en­ged kö­v­et­kez­tet­ni, hogy olyan hasz­nos tu­laj­don­ság ki­a­la­kí­t­á­s­á­b­an van sze­re­pük, ami a há­z­i­a­sí­t­ás so­rán sze­lek­ci­ós előnyt je­len­tett a ba­tá­t­á­n­ak.

  • Mérgező élelmiszer a polcokon

    A GM nö­v­é­nyek­kel el­len­tét­ben a nö­v­ény­vé­d­ő­s­z­er­rel szen­nye­zett ter­mé­nyek­ről ke­vés hír szól. Ér­d­e­mes át­bön­g­ész­ni a táb­lá­z­a­tot. Köz­ben fel­me­rül a kér­d­és, hogy vegy­s­zer­men­tes GM nö­v­ény­től vagy a mér­ge­ző re­tek­től kell-e job­ban fél­ni.

  • Mit mondanak azok a kutatások, amiket nem a multik pénzelnek?

    Az el­múlt 60 év so­rán 698 ku­ta­tás fog­lal­ko­zott GM-nö­v­é­nyek­kel. A köz­le­mé­nyek több, mint fe­le tel­je­sen füg­g­et­len ku­ta­tók­tól szár­ma­zik, va­gy­is nem "lob­bi­zik" az egyik vagy a má­s­ik ol­dal mel­lett - nem ér­d­e­k­elt a kí­sér­l­e­tek ki­me­ne­te­lé­b­en. Ezek a füg­g­et­len ku­ta­tók pe­dig rend­re biz­ton­sá­g­os­nak ta­lál­ták a gén­tech­no­ló­g­i­á­v­al ne­me­sí­tett nö­v­é­nye­ket.

Korábbi hírleveleink:
Hírlevél feliratkozás

Iratkozzon fel kéthavonta megjelenő hírlevelünkre email címével!

Keresés