Gentekniko: Plibonigo de Plantoj

 


Transgena tabakplanto sin lumiganta per la lumo de lampiroSciencistoj de planta gentekniko evoluigis tabakplanton, kiu sin lumigas per la lumo de lampiro. La metodo, tiel nomata rekombinita DNA(deoksiribonuklea acido)-teknologio, estis principe simpla. Oni enkondukis genon respondecan pri la lumado el la lampiro en la genaron de la tabakplanto. La fremda geno preska큼 perfekte funkciis kune kun la originalaj plantaj genoj. La lumo el la transgena (ricevinta fremdan genon) planto ne estis tiel forta, ke oni bezonis specialan aparaton por videbligi 휐in. Se oni sukcesos iamaniere plifortigi la lumon, la tabakplanto brilos same kiel lampiroj en nokto. Mi emus imagi, ke en proksima estonteco la lampoj sur stratoj estos anstata큼igitaj per arboj sin lumigantaj.

La plibonigo de plantoj per gentekniko, tamen, estas praktikata 훸efe por agronomiaj celoj, interalie, por altigi la kvaliton de kultivataj plantoj. La unua komerca캔o transgene produktita estas Flavr Savr, frukto de tomato, kiu havas etenditan bretovivon, 훸ar 휐i ne moli휐as tiel rapide kiel ordinaraj tomatoj. La principo ku힆anta 훸i tie estas mala ol tiu por la lumanta tabakplanto. Por fari la transgenan tomaton, sciencistoj 훸e Calgene Kompanio en Davis, Usono, baris la funkciadon de geno, kiu respondecas pri la malkomponado de 훸elmuroj de la frukta perikarpo dum maturi휐ado. Flavr Savr estas vendata en usonaj superbazaroj kaj uzata por fari sukon a큼 ke훸upon.

Rezisto kontra큼 herbicido

La큼 statistiko la plejmulto de genetike modifitaj trajtoj rilatas la reziston de plantoj kontra큼 herbicidoj. Herba훸oj konkuras kontra큼 kultiva캔oj por akvo, nutra캔oj kaj sunlumo, kaj tiel povas redukti ties rikolton je 70 %. Produkti plantojn kun kontra큼herbicida karaktero grave koncernas kaj kultivistojn sur kampoj kaj kemiajn kompaniojn, kiuj produktas herbicidojn. Du bazaj strategioj estis adoptitaj por tiu celo. Unu el ili estas enkonduko de mutacia geno en kultiva캔on, kiu faros proteinon kun 힆an휐ita sentiveco al la herbicido. La alia metodo estas enkonduko de enzimo, kiu sentoksigas la herbicidon.

Ekzemplo de la unua estas glifosato, la aktiva ingredienco de herbicido nomata Roundup. 훷i tiu kemia캔o inhibas la enzimon, EPSP-sintazo, kiu katalizas la biosintezon de kelkaj esencaj aminoacidoj, kiel triptofano, tirozino kaj fenilalanino, kaj tiel malhelpas la kreskon de plantoj. Esploristoj 훸e Monsanto en Sankta Luizo, Usono, kaj 훸e Calgene enkondukis en kultiva캔on la mutacian genon por EPSP-sintazo el mutacia stamo de bakterioj, kiuj povas kreski en la 훸eesto de alie mortiga kvanto da glifosato. Tiu mutacia geno produktas mutacian enzimon, kiu toleras la herbicidon. Tiel la transgenaj plantoj postvivis kontra큼 la herbicido, dum la herba훸oj kun la normala sentiva enzimo estis elsarkitaj. Kultiva캔oj kiel tabakplanto, tomato, sojfabo, kotonujo kaj olerapo estis sukcese transformitaj tiamaniere en Usono, Kanado kaj E큼ropo en la lastaj jaroj. Ekzemplo de la dua metodo estas la konata herbicido 2,4-D. Oni sukcesis fari transgenajn tabakplanton kaj kotonujon kun mikroba geno, kiu respondecas pri la enzimo malkomponanta la herbicidon.

Rezisto kontra큼 virusa malsano kaj insekto

Alia apliko de gentekniko estas provizi plantojn per rezisto kontra큼 malsanoj ka큼zataj de virusoj. Jam tiel frue kiel en 1929, plantpatologoj trovis, ke planto inokulita per milda stamo de viruso povas sin protekti kontra큼 sekvanta infektado de pli virulenta stamo. Poste klari휐is, ke la fenomeno rilatas al la sintezo de la kovra캔a proteino de viruso en la infektitaj plantoj. En 1986 Roger Beachy kaj liaj kolegoj 훸e Va힆ingtona Universitato montris, ke transgenaj tabakplantoj kun enkondukita geno respondeca pri la kovra캔a proteino de TMV (tabakplanta mozaika viruso) estas protektitaj kontra큼 la TMV-a infektado. Depost tiam sammaniere produkti휐is transgenaj luzerno, kukumo, sojfabo, terpomo, tomato kaj maizo, 훸iuj rezistaj kontra큼 virusaj malsanoj.

La atakado de insektoj estas alia grava minaco al kultiva캔oj. La gentekniko montri휐is utila anka큼 훸irilate. De pluraj jardekoj kultivistoj uzis insekticidan toksinon produktitan de bakterio Bacillus thuringiensis kontra큼 moteoj kaj papilioj. La proteina toksino ligi휐as al la membrano de 훸eloj en la mezintesto de la larvo, tiel malhelpas 휐ian normalan funkciadon kaj fine mortigas la insekton. La utileco, tamen, estis malhelpita de la facila devi힆i휐o de la insekticido for de la supra캔o de plantoj. Plie 휐ia efikeco en la kampoj da큼ris nur mallonge. Genteknikistoj 훸e pluraj laboratorioj, inkluzive la kompaniojn Plantaj Genetikaj Sistemoj en Gent, Belgio, kaj Monsanto, izolis el la bakterio genojn respondecajn pri la toksinoj, kaj transformis kotonujon, terpomon kaj maizon, kiuj poste mem produktis la specifajn toksinojn kaj montris reziston kontra큼 plurspecaj insektoj. La toksinoj efikis nur kontra큼 insektoj, sed ne kontra큼 plantoj nek homoj. Ili evidente ne forvi힆i휐as pro akvumado a큼 pluvado. Longtempa aplikado pruvis, ke ili estas tute sendan휐eraj, kaj fakte multaj esploristoj opinias, ke ili estas la plej sendan휐eraj inter insekticidoj.

훷u senriskaj?

Ne malmulte da homoj esprimas zorgon pri la eventualaj riskoj de la gentekniko al la medio kaj al nia sano, kiuj fakte estis la temo de vigla debato lastatempe. Do oni instalis specialajn komitatojn por studi la problemojn. Rilate la unuan, la esplora raporto el Britujo en 1993 konkludis, ke la transgenaj plantoj ne estas neakceptebla minaco al la medio. Britaj vidpunktoj pri la sanproblemo, tamen, estis iom restriktaj. Britoj ne donis licencon al Flavr Savr, fre힆a a큼 prilaborita al ke훸upo a큼 suko, 훸ar ili ne estis tutcertaj pri la dan휐ereco ka큼zebla de la geno respondeca pri la antibiotiko kanamicino, kiu kune enkonduki휐as en transgenajn plantojn. Malgra큼 tio, la nuna situacio de la monda provizo de man휐a캔oj postulas la praktikadon de la gentekniko en agrikulturo. La tuta lo휐antaro sur la terglobo bezonos trioble pli grandan kvanton da man휐a캔oj ol nun ene de 40 jaroj. La neceso plialtigi kaj kvaliton kaj kvanton de rikolta캔oj estas evidenta, kaj la problemo ne povos esti solvita nur la큼 la kutimaj agronomiaj manieroj.

La supra verko estas originala versio de la artikolo aperinta en Monato.