Balázs Ervin

Genetikailag módosított szervezetek - tények, remények, fikció?

II. A molekuláris biológia felfedezéseinek felhasználása a növénynemesítésben

A múlt század második felének biológiai felfedezései, a molekuláris biológia forradalma nem kerülte el a növénynemesítést sem. A hagyományos nemesítés új eszközzel bővült. Lehetővé vált az egyes tulajdonságokat meghatározó genetikai anyagnak, a géneknek az izolálása, azonosítása és beépítése más élőlénybe. Ezzel megkezdődött a genetikailag módosított élőlények korszaka.

Először magáról a GMO fogalmáról kell néhány sort írnunk. A napi sajtóban sajnálatos módon számos nagyon helytelen kifejezést használnak. A "génkezelt" jelző (a kalauz kezeli a jegyet vagy a fogorvos a fogainkat), esetleg a lekicsinylő "génpiszkált" kifejezés, vagy a legelfogadottabb terminus, a "génmanipulált" (mely az angol kifejezés szolgai fordítása) a magyar nyelvben mind pejoratív értelmű. Az eredeti kifejezés sem teljesen korrekt szakmailag, mivel minden nemesített növény genetikailag módosított. A géntechnológiai módosítás vagy génsebészet fedi le a GMO fogalmát a legjobban, mivel a GMO-k alatt olyan élő szervezeteket értünk, melyeknek genetikai állományát úgy változtattuk meg, ahogy az a természetben valószínűleg nem jöhet létre, vagy csak nagyon hosszú evolúciós időszak alatt.

Ha sétál valaki egy folyóparton, láthat fűzfákat hatalmas kéregburjánzással, a szőlészek pedig sokszor találkoznak olyan szőlővesszővel, melyen tumorszerű képződmények láthatók.

Animáció: Zöldbab génjét hordozó dohánynövény

A növénykórtannal foglalkozó kutatók felismerték, hogy ezeket a sejtburjánzásokat egy talajban élő baktérium, az agrobaktérium okozza, sőt azt is hamar felfedezték, hogy a baktériumban található kis kör alakú (cirkuláris) DNS a felelős ennek a betegségnek a kialakulásában. Az említett molekuláris biológiai felfedezések során derült arra is fény, hogy ennek a DNS-nek, melyet plazmidnak nevezünk, olyan szakasza van, amely képes a gazdanövény genetikai állományába, a kromoszómába beépülni. Ezzel okozza a rendellenes sejtosztódást. További vizsgálatok során az is bebizonyosodott, hogy ez a természetben előforduló jelenség felhasználható a nemesítés céljaira, mivel egyrészt sikerült azonosítani azon nukleinsavszakaszokat, melyek a rendellenes sejtosztódásért felelnek, illetve meghatározták azt is, hogy mely szakaszok épülnek be a kromoszómába. Ezek közé a szakaszok közé tetszés szerinti tulajdonságot meghatározó nukleinsav illeszthető be, mely azután beépül a növény örökítő anyagába. Így sikerült a kórokozót lefegyverezni és felhasználni számunkra hasznos célra. Ezt talán úgy lehetne szemléltetni, hogy az agrobaktérium, mint egy postás, a levelet az adott címre juttatja el.

Az első ilyen növényt szinte egy időben egy amerikai és egy európai kutatócsoport állította elő, amikor egy baktériumból származó antibiotikum-rezisztenciagént építettek be dohánynövénybe. Ehhez azt is tudnunk kell, hogy a növényi sejteknek van egy egyedi tulajdonsága, amit totipotenciának nevezünk. Ez annyit jelent, hogy a növény egyetlen sejtjéből teljes egyedet lehet felnevelni. Az ún. transzformált (az agrobaktériummal átalakított) sejtet úgy lehet egyszerűen kiválasztani, ha egy antibiotikum-rezisztenciagént építünk be: ha az átalakítás sikerült, akkor a táptalajról csak az a növény fejlődik ki, mely az idegen gént tartalmazza. Ez a modellkísérlet megnyitotta az utat a mezőgazdaság számára hasznos tulajdonság beépítésének lehetősége előtt.