GMO czyli organizmy GMO czyli organizmy genetycznie ulepszone genetycznie ulepszone

GMO czyli organizmy GMO czyli organizmy

genetycznie ulepszone genetycznie ulepszone

Ewa Bartnik Ewa Bartnik

Instytut Genetyki i Biotechnologii Instytut Genetyki i Biotechnologii

Uniwersytet Warszawski/IBB PAN Uniwersytet Warszawski/IBB PAN

Czym jest inżynieria genetyczna?

Ang. recombinant DNA – manipulacje DNA in vitro

– izolacja i amplifikacja DNA i cDNA – mapowanie i sekwencjonowanie DNA – tworzenie nowych cząsteczek DNA

• przez rekombinację cząsteczek naturalnych

• przez syntezę de novo

– wprowadzanie konstruktów DNA do komórek i organizmów

– modyfikacje syntezy białek

• ekspresja heterologiczna

Podstawowe techniki

• Izolacja DNA ze źródeł naturalnych

– komórki i tkanki

– mikroorganizmy hodowane w laboratorium i występujące naturalnie

– antyczny DNA

• cDNA – izolacja RNA i przepisanie na DNA

• Chemiczna synteza DNA de novo

GMO a odbiór społeczny GMO a odbiór społeczny

 Akceptacja GMO dla medycynyAkceptacja GMO dla medycyny

 Lęki przed GMO w rolnictwieLęki przed GMO w rolnictwie

Dlaczego się boimy – a może raczej czego?

• Zagrożenia dla ludzi

• Zagrożenia dla środowiska

• Ale tak naprawdę jaki procent

społeczeństwa wie co to jest GMO?

• Oznakowanie i bardzo ostre przepisy

Naturalne rośliny – pomidor ma geny od:

L. esculentum cerasiforme (oporność na grzyby, temperaturę, wilgotność)

• L. peruvianum – dużo wit. C, oporność na wiele szkodników

• L. pimpinellifolium – lepsza barwa, mniej kwaśny, więcej witamin i soli mineralnych

• L. cheesmani –oporność na zasolenie, możliwość zbiorów mechanicznych

• L. cheesmani –oporność na suszę

• L. pennellii –oporność na suszę

• L. parviflorum – lepsza barwa, bardziej słodki

• L. hirsutum – oporność na choroby

Postęp w rolnictwie

Rośliny budzą najwięcej dyskusji i kontrowersji – ale może wreszcie będzie można gdzieś spokojnie posadzić Złoty ryż – bo innych rzeczy wysiano dużo

Program for the Analysis of Biotechnology Issues

Problemy z wprowadzaniem biotechnologii

• Nowa technologia – wymagany jest czas by zyskała akceptację

(Pasteryzaja, mikrofale, telefony komórkowe)

• Pokarm wzbudza więcej kontrowersji niż leczenie

• Nie zawsze zrozumienie podstaw

• Media – popularność potencjalnych kataklizmów

Obawy -GMO Obawy -GMO

 Natura nie pozwala by geny przechodziły od Natura nie pozwala by geny przechodziły od jednego gatunku do drugiego

jednego gatunku do drugiego

 Konwencjonalna hodowla też nie Konwencjonalna hodowla też nie

 GMO zawsze geny od innych gatunków.GMO zawsze geny od innych gatunków.

Uprawy GMO Uprawy GMO

 2007: 114,3 milionów hektarów2007: 114,3 milionów hektarów

 23 kraje23 kraje

 12 milionów rolników w 2007 12 milionów rolników w 2007

(11 milionów w krajach 3. Swiata).

(11 milionów w krajach 3. Swiata).

 Mniej pestycydów, lepsze plony i Mniej pestycydów, lepsze plony i dochody

dochody

Global status report for 2007. ISAAA.Org 2/13/08

Naturalne przenoszenie Naturalne przenoszenie

genów genów

 AgrobacteriumAgrobacterium

 RaphanobrassicaRaphanobrassica

Popularne pogląd Popularne pogląd y y

 GMO są nienaturalneGMO są nienaturalne

 DNA!DNA!

 Rolnicy co roku muszą kupować nasionaRolnicy co roku muszą kupować nasiona

 Efekty zdrowotneEfekty zdrowotne

 Efekty na środowiskoEfekty na środowisko

 Duże firmy korzystająDuże firmy korzystają

60% nie wie, że DNA jest 60% nie wie, że DNA jest

 W każdej rzeczy, którą jemy! W każdej rzeczy, którą jemy!

 Hybrydy od 1920 r., wymaga kupowania nasion Hybrydy od 1920 r., wymaga kupowania nasion co rok

co rok

 Wiele naturalnych (“”) spożywanych odmian Wiele naturalnych (“”) spożywanych odmian powstało po silnym napromieniowaniu roślin powstało po silnym napromieniowaniu roślin

Badania bezpieczeństwa Badania bezpieczeństwa



EFSA EFSA

Co wiadomo Co wiadomo

 Nie ma udokumentowanych Nie ma udokumentowanych

szkodliwych efektów pokarmów GMO szkodliwych efektów pokarmów GMO

Korzyści Korzyści



Rolnicy Rolnicy



Zwiększona wydajność Zwiększona wydajność



Mniej pestycydów Mniej pestycydów



Konsumenci Konsumenci



Bezpieczeństwo Bezpieczeństwo



Koszt? Koszt?

Transformacja roślin

Wprowadzanie genów do roślin

Dostarczenie DNA do komórek

Selekcja i Regeneracja

Wybór pożądanej cechy

Cechy

• Oporność na herbicydy

• Owady (Bt )

• Wirusy itp.

• Zmiany wartości odżywczej (Złoty ryż)

• Cechy użytkowe inne (kolor, smak, trwałość)

• Produkcja leków

GMO i wpływ na środowisko

Inżynieria genetyczna tworzy nowe kombinacje cech

GMO testowane pod kątem wpływu na środowisko

•Wpływ na skład gleby i wody

•Oporność u owadów

•Przenoszenie genu do innych roślin

•Interakcje ze środowiskiem

GMO i bezp. żywności

Inżynieria genetyczna tworzy nowe kombinacje

Potencjalnie możliwa alergenność lub toksyczność Testy GMO przed użyciem

• żywność i pasze

• produkty rolne

Oznakowanie

Co jest na polu i na rynku

• Głównie bawełna, kukurydza i soja

• Najwięcej w 14 krajach – USA, Meksyk, Kanada, Hiszpania, Rumunia, Chiny, Indie, Filipiny, Australia, RPA, Brazylia,

Paragwaj i Argentyna

• Mniej – Honduras, Kolumbia, Francja, RFN, Czechy i Słowacja

Co jest na polu i na rynku

• Ryż (Iran), rzepak (Kanada, USA)

• USA: jeszcze kabaczek, papaja i lucerna

• Papaja – USA głównie GMO – oporność na wirus zwany PRSV, który zdewastował

plantacje na Hawajach

• Śliwka

• I jeszcze goździk Moonshadow

The Economist

• Bioróżnorodność • GMO jedyny sposób by nie zwiększać

powierzchni upraw – czyli GMO dobre dla bioróżnorodności

Dalsze cele ulepszania:

Dalsze cele ulepszania:

 plonyplony

 Kontrola dojrzewaniaKontrola dojrzewania

 Oporność na chorobyOporność na choroby

 Oporność na szkodniki (owady)Oporność na szkodniki (owady)

 Oporność na herbicydy (kontrola populacji Oporność na herbicydy (kontrola populacji chwastów)

chwastów)

 Pokrój (budowa) roślinPokrój (budowa) roślin

 Oporność na suszę, mróz, zasolenie glebyOporność na suszę, mróz, zasolenie gleby

 Produkcja farmaceutyków itp..Produkcja farmaceutyków itp..

Genetycznie modyfikowane zwierzęta Genetycznie modyfikowane zwierzęta

 Szybko rosnące świnieSzybko rosnące świnie

 Szybko rosnące łososieSzybko rosnące łososie

 Świnie genetycznie manipulowane w ten Świnie genetycznie manipulowane w ten sposób, by mogły być dawcami organów sposób, by mogły być dawcami organów

dla człowieka dla człowieka

Pierwszy sukces GMO Pierwszy sukces GMO

 Ludzka insulina z bakterii:Ludzka insulina z bakterii:

gen człowieka produkuje insulinę w gen człowieka produkuje insulinę w Escherichia coli

Escherichia coli

Zalety: taniej, bez zagrożeń wirusami Zalety: taniej, bez zagrożeń wirusami

zwierzęcymi, trzustki już niepotrzebne zwierzęcymi, trzustki już niepotrzebne

Technika rekombinowania DNA posłużyła Technika rekombinowania DNA posłużyła

m.in. do m.in. do

otrzymywania wielu leków i szczepionek otrzymywania wielu leków i szczepionek

 InsulinaInsulina

 Hormon wzrostuHormon wzrostu

 Hormon folikulotropowyHormon folikulotropowy

 Czynnik VIIICzynnik VIII

 ErytropoetynaErytropoetyna

 Galaktozydaza AGalaktozydaza A

 Tkankowy aktywator plazminogenuTkankowy aktywator plazminogenu

 GlukocerebrozydazaGlukocerebrozydaza

 Interferon Interferon αα

 Insulino-podobny czynnik wzrostowyInsulino-podobny czynnik wzrostowy

 Szczepionka przeciwko żółtaczce (wirus HBV)Szczepionka przeciwko żółtaczce (wirus HBV)

 Szczepionka przeciwko wirusowi powodującemu raka szyjki macicySzczepionka przeciwko wirusowi powodującemu raka szyjki macicy

 zapowiadanazapowiadana jest jest szczepionka przeciwko HiVszczepionka przeciwko HiV

Nagroda Nobla w 2008 Nagroda Nobla w 2008

 Za opracowanie technik modyfikacji Za opracowanie technik modyfikacji genetycznych ssaków

genetycznych ssaków

 „„ZnokautowaneZnokautowane”” myszy myszy

 Myszy z wprowadzonym dodatkowym Myszy z wprowadzonym dodatkowym genem

genem

Śruta GMO zła, a kurczak Śruta GMO zła, a kurczak

karmiony nią dobry?

karmiony nią dobry?

 Efekt zakazu importu pasz GMO:Efekt zakazu importu pasz GMO:

 Nie ma zakazu importu zwierząt Nie ma zakazu importu zwierząt

karmionych takimi paszami; bo nie są karmionych takimi paszami; bo nie są

GMO; będą tańsze niż zwierzęta GMO; będą tańsze niż zwierzęta

karmione w Polsce drogimi paszami non- karmione w Polsce drogimi paszami non- GMOGMO

 Efekt: zdrożeje polskie mięso, i będziemy Efekt: zdrożeje polskie mięso, i będziemy kupować importowane, karmione GMO kupować importowane, karmione GMO

Argumenty przeciwników Argumenty przeciwników GMO GMO

 „„nie możemy przewidzieć wszystkich nie możemy przewidzieć wszystkich skutków

skutków””

 Protokół z Cartageny: zasada Protokół z Cartageny: zasada

przezorności czyli precautionary principl przezorności czyli precautionary principl ee””

 Ataki na „zmowę koncernówAtaki na „zmowę koncernów”” (min. (min.

Sawicki z PO) Sawicki z PO)

 Fałszywki ( wirus HIV, itp.)Fałszywki ( wirus HIV, itp.)

Co to jest prawda?

Co to jest prawda?

 Brak rozróżnienia pomiędzy danymi Brak rozróżnienia pomiędzy danymi naukowymi a plotkami z internetu

naukowymi a plotkami z internetu

 Specyfika mediówSpecyfika mediów

Problemy GMO Problemy GMO

 Glifosat jest produkowany przez firmę Monsanto, w ten sposób utrzymuje Glifosat jest produkowany przez firmę Monsanto, w ten sposób utrzymuje się monopol na ochronę roślin GMO

się monopol na ochronę roślin GMO

 Gen oporności na glifosat (z bakterii) mogą przenosić się na chwasty i na Gen oporności na glifosat (z bakterii) mogą przenosić się na chwasty i na non-GMO

non-GMO

 Gen toksyny Bt-resistance (z bakterii Bacillus thuringensis) : jak wyżejGen toksyny Bt-resistance (z bakterii Bacillus thuringensis) : jak wyżej

 Problem z utrzymaniem czystości upraw non-GMOProblem z utrzymaniem czystości upraw non-GMO

 Owady potrafią się uodpornić na toksynę BtOwady potrafią się uodpornić na toksynę Bt

 Duże uprawy GMO zmieniają nieco skład szkodników (roślin i owadów)Duże uprawy GMO zmieniają nieco skład szkodników (roślin i owadów)

Sukcesy polskich badaczy Sukcesy polskich badaczy

i firm:

i firm:

 Polska insulina BIOTONPolska insulina BIOTON

 Słodki ogórekSłodki ogórek