Každý jistě už někdy zaregistroval slovní spojení „geneticky modifikovaný organismus“. Ať už v souvislosti s pozitivním využitím nebo naopak negativními dopady. Jak ale takový jedinec vůbec vzniká a jaká práce za tím vším stojí? Pojďme se tedy společně podívat do molekulární laboratoře.

Když je něco modifikováno, je to nějakým způsobem upraveno. Definice GMO z hlediska biologie tedy zní: GMO je takový organismus, jehož genetický základ byl úmyslně pozměněn vložením či vyjmutím určitého genu. Z pohledu genového inženýrství se tedy jedná o cílenou změnu DNA daného jedince.

Výsledkem je organismus, který se za normálních okolností v přírodě nevyskytuje.

Celý „výrobní“ proces je poměrně technicky i časově náročný. V první řadě je vybrán vhodný organismus, který vlastní gen s požadovanými vlastnostmi. Dochází k izolaci vybraného genu a vzniká tzv. transgen, který podstoupí molekulární klonování za účelem získání identických kopií. Větší množství genů je potřeba proto, že v závěru se uchytí jen malé procento z nich. Klonování genu obvykle probíhá pomocí bakterií (např. E.coli) a je založeno na jednoduchém principu, kdy po vpravení genu do bakterie dochází k namnožení organismu a tím se dosáhne většího počtu identických genů. Tímto jsme získali geny, které jsou připraveny na cestu do nového organismu.

Transformace neboli přenos genu např. do rostliny může být provedena několika způsoby. Nejčastěji se využívá nám již známých bakterií, tentokrát se však jedná o půdní bakterie rodu Agrobacterium. Tyto bakterie se vyznačují schopností přenášet část svých genů do rostlinné DNA. Tento proces je zajímavý především z toho hlediska, že ke vzniku nepřirozeného jedince nám částečně dopomůže příroda – i když tak trochu zneužitá.

Další metodou vnášení genu do vybrané rostlinky je tzv. přímá transformace, která je známá pod označením mikroprojektilové ostřelování rostlinného materiálu. Pod tímto označením si můžeme představit podobnou věc jako pistolku, která je nabitá mikroskopickými částicemi kovů, na jejichž povrchu je přichycen transgen. Ten je pomocí genové pistole vpraven do rostlinné buňky, kde dochází k začlenění genu do její původní DNA.

Po vypěstování transgenní rostlinky za vhodných podmínek s potřebnými živinami jsou na řadě rozsáhlá hodnocení a posouzení ověřující správné začlenění a aktivitu genu bez škodlivých vlivů na jiné vlastnosti rostliny např. zda nedochází k poruchám růstu, vliv na kvalitu, produkci apod. Testy se provádí jak v laboratorním prostředí, tak i ve venkovních podmínkách, kde se sleduje zejména začlenění transgenního organismu do ekosystému.

Využití geneticky modifikovaných rostlin

Genetická modifikace rostlin se provádí zejména z důvodů zlepšení vlastností dané rostliny nebo k produkci výživově hodnotných látek. Největší zájem je věnován plodinám odolným vůči herbicidům (sója, kukuřice, řepka). Genetickou modifikací vznikly také rostliny, které produkují bakteriální insekticidní toxiny, čili rostliny, které se samy chrání před ničivými účinky hmyzu (brambory, kukuřice). Dalšími příklady jsou rajčata s prodlouženou trvanlivostí, řepka s upraveným poměrem minerálních látek, plodiny se zvýšenou odolností vůči vysokým nebo nízkým teplotám, bavlník s přirozeně zabarveným vláknem, rýže produkující betakaroten nebo peckoviny s odolností proti viru šarka. Celosvětově nejvíce zemědělsky využívané plodiny jsou sója, kukuřice, bavlník a řepka.

Využití geneticky modifikovaných živočichů

I v živočišné říši se významně uplatňuje pozměnění genetického materiálu daného jedince. Jedná se například o škodlivý hmyz, který přenáší gen způsobující neplodnost potomstva. Mimo jiné i někteří živočichové jsou díky genetické modifikaci odolnější vůči chorobám nebo jejich produkty obsahují využitelnější poměr látek (obsah laktózy v kravském mléce).

Metody genového inženýrství se využívají i při výrobě GM léčiv.

Označování geneticky modifikovaných potravin a výrobků je dáno příslušnou legislativou daného státu. U nás je to zákon o potravinách a tabákových výrobcích č. 110/1997 Sb., který řeší označování a uvádění těchto potravin do oběhu. Nakládání s GMO a produkty popisuje zákon č. 153/2000 Sb.

A jak lze odhalit použití GMO v potravinách? Využívá se analytických metod, které jsou založeny na stanovení nukleových kyselin nebo bílkovin. Jsou to speciální testovací metody, které ve zkoumané potravině odhalí přítomnost transgenu a následně ho identifikují.

Zpracováno podle VŠ přednášky Geneticky manipulované organismy (Molekulárně biologické metody)