Geneticky modifikované potraviny (GMO)

Genetika (= biologická věda hledající zákony dědičnosti, proměnlivosti organismů a postupy jejich řízení) patří mezi vědy poměrně mladé. Ještě mladší jsou první pokusy o využití získaných poznatků v praxi. Přitom škála využitelnosti je velmi pestrá…od vyšších výnosů při sklizni až po klonování a genovou terapii. S čím se ovšem brzy budeme moci setkat takřka dennodenně a na každém kroku jsou tzv. „geneticky modifikované potraviny“.

Ale co to vlastně geneticky modifikované organismy (respektive potraviny) jsou? Jedná se o veškeré organismy (s výjimkou člověka), jejichž dědičná informace (DNA) byla změněna genetickou modifikací. Genetickou modifikací přitom rozumíme cílenou změnu dědičného materiálu organismu způsobem, kterého se nedosáhne přirozenou cestou.  Je to tedy  vnesením cizorodého dědičného materiálu do dědičného materiálu organismu nebo vynětí části dědičného materiálu z organismu. Není ovšem pravda, že všech genetických změn, které se provádějí uměle, nelze dosáhnou přirozenou rekombinací. Častokrát (například při šlechtění) může genová manipulace klasický postup jen zjednodušit, zkrátit a zpřesnit. Příprava geneticky modifikovaných organismů se tak dá rovněž chápat jako pouhé logické pokračování klasického způsobu šlechtění a plemenitby.
Geneticky modifikovat můžeme organismus třemi způsoby:
1. Pokud do organismu vložíme jeden nebo více genů, jedná se o transgenní organismy
2. Naopak můžeme jeden (popřípadě více) genů odejmout  a pak mluvíme o genových knock-outech
3. Další možností je vložit nový gen (nebo častěji mutaci nějakého genu) na zcela určité místo genomu organismu – pak se jedná o knock-in.

Postup při přípravě transgenních organismů u rostlinných a živočišných není stejný. Pokud chceme, aby námi připravený živočich měl nový gen v celém těle, musíme do něj vložit tento gen dříve, než začne jeho vývoj, tedy ihned do oplodněného vajíčka. K tomu se nejčastěji používá mikroinjektace DNA, kdy se pod mikroskopem speciálním manipulátorem vpraví DNA přímo do budoucího jádra oplodněného vajíčka. Pokud vajíčka tuto manipulaci přežijí, jsou embrya vkládána do vejcovodu samice. (Té byla předem uměle navozena březost pomocí hormonů.) Narozená mláďata jsou testována na přítomnost cizí DNA. Úspěšnost této metody závisí na mnoha faktorech, ale většinou je velmi malá - nepřesahuje 5 %. Přesto je považována za velmi účinnou. Ke stejnému účelu se mohou také používat embryonální kmenové buňky (což jsou buňky embrya v určitém vývojovém stadiu). Poté se vyberou pro další práci jen ty buňky, kde došlo k přenosu cizí DNA. Buňky, u kterých došlo k přenosu, totiž obsahují nejen cizí DNA, kterou jsme chtěli do organismu vnést, ale i značku (nejčastěji odolnost proti antibiotiku a jsou tedy schopny růst v jeho přítomnosti). Tyto buňky se vloží do samice, kde dorostou. Tím se podstatně zvýší účinnost celé metody.

Technika knock-outu umožňuje vyřadit 1 gen z organismu, aniž by cokoliv jiného v jeho genetické informaci bylo poškozeno. Při tom se využívá jednoho z ochranných mechanismů buňky. Tento mechanismus funguje následovně: speciální bílkoviny (enzymy) kontrolují postupně celou molekulu DNA. Pokud najdou dva stejné úseky DNA, z nichž jeden je poškozený a ten druhý ne, vymění je mezi sebou. Když chceme vyrušit určitý gen, vložíme do středu této části nějaký marker (značku) a nabídneme tuto DNA buňce. Buňka pak tuto DNA identifikuje  jako vlastní poškozenou DNA a vymění ji s genem z vlastní genetické informace. Protože tento doplněný gen je uprostřed přerušen markerem, stává se nefunkčním (tedy ačkoliv v buňce zůstane, není aktivní).
Naprosto stejným způsobem lze připravit knock-iny, tedy organismy, obsahující mutaci jen na zcela konkrétním místě v genomu. Na rozdíl od knock-outu je důležité, aby námi pozměněný gen fungoval. Jakmile totiž ochranné mechanismy buňky zjistí, že je v některém genu cokoli, co tam nepatří, celý gen se  jednoduše vyřadí z provozu. Marker tedy musíme z genomu opět vyjmout.

agrant – čtenářka

ChytráŽena.cz