Ģēnētiski pārveidoti organismi vēl nesen bija pilnīgi nedzirdēts termins, bet nu to piemin arvien biežāk. Daļa cilvēku gēnu inženieriju uztver kā brīnumlīdzekli vai visām mūsdienu pasaules likstām. Turpretim citi ir gatavi pat doties cietumā, lai tikai novērstu briesmas, ko var radīt jaunie organismi. Gēnu inženierija ir lielākais pārtikas produkcijas eksperiments visas pasaules vēsturē. 60 – 70% pārtikas, ko pārdod veikalos satur ģenētiski modificētas sastāvdaļas. Ir aprēķināts, ka nākotnē dažu gadu laikā tirdzniecībā parādīsies 50 jauni modificēti pārtikas produkti.
Ģenētiski modificēti pārtikas produkti satur jaunas pārtikas sastāvdaļas, kas agrāk nekad nav bijušas cilvēka ēdienā. Šīs komponentes nav pilnībā pārbaudītas un dažas no tām nav arī MARĶĒTAS.
Vai gēnu inženierija neapdraud jūsu ģimenes veselību? Vai tā ir nekaitīga cilvēcei? Vai tā nenodarīs pāri dabai? Neviens nespēj atbildēt uz šiem jautājumiem!
Ikvienam cilvēkam ir jāpadomā, vai ģenētiski modificēto pārtiku uztvert kā sērgu vai gluži pretēji – atbalstīt , pērkot to. T, kura puse nostāties, var izlemt tikai tad, ja ir iegūts pietiekami daudz informācijas par zinātnes iejaukšanos dabas likumos.
Gēnu tehnoloģijas attīstība izraisa daudz dažādu emociju un pretargumentu, taču ne vienmēr tie ir pamatoti. Liekas, daudzus, it īpaši vides aizsardzības aktīvistus, baida tas, ka nav paredzamas sekas, ko var izraisīt dabisko robežu pārkāpšana!
Ģenētiski pārveidota pārtika ir nopērkama arī Latvijā un iespējams, ka nākamgad šeit sāks audzēt arī pārveidotus augus.
Gēnu inženierija jeb ģenētiskā inženierija.
Tā ir bioķīmiska manipulēšana ar iedzimstības materiālu. Bieži vien tādējādi, ka šūnā ievada jaunu DNS, parasti ar kāda vīrusa vai plazmīdas palīdzību. To var darīt gan tīri zinātniskā nolūkā, gan arī lai radītu kādā ziņā praktiski noderīgus augus, dzīvniekus vai baktērijas, Šādus organismus, kuriem ir svešs gēns, sauc par transgēniskiem organismiem.
Gēnu inženierijā praktizē arī gēnu „graizīšanu” un „pāršūšanu”. Tā var ne vien iegūt jaunas atziņas par šūnu darbību un reproducēšanos, bet arī sasniegt praktiskus mērķus.
Piemēram, augiem, kurus audzē pārtikai, šādi var piešķirt spēju piesaistīt slāpekli, kas atrodams dažādās baktērijās, un tādējādi mazināt vajadzību pēc dārga mēslojuma. Tāpat vienkāršas baktērijas ar gēnu inženierijas metodēm var pārveidot tā, ka tās sāk producēt retas ārstniecības vielas.
Gēnu inženierijas sasniegumi jau pavēruši iespēju ražot cilvēku insulīnu, cilvēka augšanas hormonu un vairākus hormonus, kuri stimulē kauli smadzeņu veidošanos. Šādā ceļā iegūstamas arī jaunas dzīvnieku šķirnes un tīrās līnijas; piemēram, 1989. gadā Savienotajās Valstīs patentēta jauna peļu līnija(Eiropas patentu valde iesniegumu noraidīja)
Gēnu inženierijas ceļā iegūta vakcīna pret kādu lenteni, kas aitām rada cisticerozi(līdzšinējās vakcīnas lielākoties aizsargā pret baktērijām un vīrusiem) Pastāv risks, ka vienas baktērijas gēnus pārstādot cita veida baktērijā(bieži izmanto escherihia colo, kas mīt cilvēka zarnās) var rasties kāds kaitīgs celms. Šī iemesla dēļ ievēro stingrus piesardzības noteikumus un jauniegūtajām baktērijām kaut kādā veidā atņem spēju eksistēt ārpus laboratorijas sienām.
Dažkārt zinātnieki ir pārliecināti, ka viņus vada vislabākie nodomi. Piemēram, viņiem liekas, uzlabo mūsu ikdienas pārtiku – tomātiem ir ļoti īss augšanas periods, tie nevar paspēt pilnībā nogatavoties, ja iestājas vēss laiks, tajā pat laikā zivis var labi dzīvot aukstā ūdenī – tātad tās ir izturīgas pret aukstumu. Kā rīkoties – lai apvienotu šīs abas īpašības – gēnu, kas nosaka zivju aukstumizturību, pārnes uz tomātiem – tie tagad var augt ilgāku sezonu.
Gēnu inženierijas vēsture.
1972 – uzskatāms par gēnu inženierijas dzimšanas gadu. Tika izveidota pirmā ģenētiski pārveidotā baktērija. Lietojot ļoti specifiskus fermentus, kas spēja sašķelt un sašūt DNS, kļuva iespējams pārnest noteiktus DNS fragmentus uz citu organismu.
Vēsturiski pirmo ģenētiski pārveidoto zarnu trakta nūjiņu Escherichia coli joprojām visplašāk izmanto ārstniecības preperātu ražošanā.
1974 – zinātnieki sāk šaubīties, ka ģenētiski pārveidotie organismi var izkļūt brīvībā un tad mutācijas nevarēs kontrolēt un vadīt. Taču pagaidām viss, kas nonāk ārpus laboratorijas sienām, nav dzīvotspējīgs. Zinātnieks Pauls Bergs un daudzi citi žurnālā „Science” publicē atklātu vēstuli ar nosaukumu „Potenciālās bioloģiskās briesmas, ko var radīt ģenētiski modificētās DNS molekulas” Principā daudzus māc šaubas par to, vai tiešām visu var kontrolēt.
1975 – kopš 1975. gada līdz astoņdesmito gadu sākumam notiek daudz dažādu konferenču, kur spriež par potenciālo risku, kas saistīts ar ģenētiskajām mutācijām.
1986 – uzdīgst pirmie ģenētiski modificētie(transgēnie – ar pārnestajiem gēniem) augi. Dārgos un sarežģītos pētījumus arvien plašāk sponsorē lauksaimniecības giganti, saskatot komerciāli izdevīgus nākotnes projektus. Un nekļūdās.
1994 – maijā ASV pārtikas un zāļu pārvalde(Food and Drug Administration – FDA) oficiāli atzīst, ka ģenētiski modificētie firmas „Calgene” tomāti „Flour Sour” ar palēninātu nogatavošanos ir tik pat droši pārtikā kā parastie, un dod atļauju tirgoties ar tiem.
1995 – FDA atļauj realizēt firmas „Monsanto” tomātus, soju(izturīga pret herbicīdiem), kartupeļus)neizturīgi pret kolorado vabolēm), kā arī firmas „Ciba Greigi” kukurūza, firmas „Calgen” rapšus ar mainītu eļļas sastāvu utt.
Un tomēr cilvēkus māc šaubas – vai mēs neapdraudam sevi?
1995. gadā Madridē notiek zinātniska konference, kurā zinātnieki nonāk pie slēdziena, ka nepieciešams starptautisks Bioloģiskās drošības protokols.
1999 – februārī Kartahēnā notiek pasaules konference, bet protokols tā arī netiek parakstīts un neiegūst likuma spēku.
Modificētās lauksaimniecības kultūras.
1. Sojas pupas
2. Kukurūza
3. Canola
4. Papaija
5. Tomāti
6. Ķirbji(dzeltenie,garie)
• Cigoriņi
• Kokvilna
• Piens un piena produkti, ko iegūst no govīm, kurās ievadīts ģenētiski modificēts augšanas hormons.
Pārtikas preces, kuru ražošanā tiek izmantoti ģenētiski modificēti augi.
Pēc sabiedriskās organizācijas „Zemes draugi”(Friends of Earth) datiem Lielbritānijas veikalos satopami šādi produkti:
• Šokolāde – Twix, KitKat, Galaxy, Cadbury’s šokolādes pirkstiņi.
• Saldējums – Walls Vieneta.
• Mākslīgais saldinātājs – Nutra Sweet, Equal, E 951.
Firmas un kompānijas:
„Nestle”, kuras produkti tiek tirgoti ar „Van Den Berg” vārdu – „Nestle” Coffe Mate’’, margarīns „Rama”
•
• „Coca Cola”
• „Uncle Bens”
• „McDonald”
Transgēnās kultūras.
Transgēnās kultūras var iedalīt 3 grupās:
1. Izmanto, lai uzlabotu produktu kvalitāti. Šīs transgēnās kultūras ir apm. 1/5 daļa no visiem ģenētiski modificētajiem pārtikas produktiem. Šajā grupā ietilpst
• Tomāti ar ilgu nogatavošanās laiku;
Iespējams, ka importētie tomāti, kas ziemas laikā parādās tirgū, tādi arī ir. Pēc taustes stingrs tomāts, taču nav raksturīga tomātu saldā garša. Šajā gadījumā ģenētiski nobloķē viena fermenta – poligalakturoāzes darbību, turklāt nemainot aminoskābju sastāvu, jo aminoskābes ir tikai samainītas vietām. Rezultāts – ferments neaktīvs, polosaharīds nesašķeļas monocukuros, tomāts nekļūst mīksts, ir viegli transportējams, un, protams, cilvēki to ēd, kaut arī tas nav salds. Organismam nekāda kaitīga darbība netiek nodarīta – ja mūsu organismā siekalu un kuņģa fermenti sašķels šo poligalaktoronu – cukuru, tad būs tāpat kā ēdot dabisku tomātu, ja nesasšķels, tad tas tiks izvadīts no organisma.
• Kartupeļi ar paaugstinātu cietes saturu. Atšķirības ir kvantitatīvas un tikai attiecībā uz cietes procentuālo svaru.
• Rapši ar mainītu eļļas sastāvu utt.
Citādi tas ir ar lauksaimniecības kultūru, kas, ģenētiski mainot padarītas izturīgas pret herbicīdiem vai vīrusiem u.c. kaitēkļiem. Šajās lauksaimniecības kultūrās ir ievadīta jauna olbaltumviela(ferments, toksīns vai inhibitors), tā ka nepieciešama ļoti rūpīga salīdzināšana un izvērtēšana, lai pateiktu, vai jaunais augs ir ekvalents dabā esošajam. Tātad vajadzīga aminoskābju, lipīdu, vitamīnu un minerālvielu sastāva, toksiskuma un alergānu analīze, kā arī fenotipiskais un molekulārais raksturojums. Šajā gadījumā gēnu inženierija izmanto dabisko
2. aizsardzības līdzekļu gēnus, to iedarbību pastiprinot. Tā cīnoties pret insektiem, kaitēkļiem un slimībām, vai ievērojami samazināt lauksaimniecības ražu zudumu.jau aptuveni 30.gadus Bacillus therigansis sporas izmanto kā efektīgu bioloģisko līdzekli – insekticticīdu, jo tā darbīgā viela – delta endotoksīns – ir specifiski toksisks daudzie, insektiem. Tagad šī metode aizstāta ar gēnu inženieriju, proti, no B theringensis pārstāda šī toksīna ekspresējošo gēnu augos(tomātos 1987.g. kartupeļus 1989.g. utt.)
3. Trešajā grupā iedalāmi ģenētiski modificētie dzīvnieki, piemēram,
• Transgēnās cūkas(1989.g.) ar liesāku gaļu un palielinātu dzīvsvaru;
• Cāli ar lielāku muskuļu apjomu;
• Putni ar paaugstinātu dējību;
• Transgēnās zivis ar pārstādītiem žurku augšanas hormoniem(1987.g.) un rezistenci pret slimībām.
Nevar apgalvot, ka, lietojot šīs grupas produktus, jebkuras sekas un ietekme un ietekme ir izslēgta. Pat zinātniski pētījumi napliecina, ka hormonu šķelšanās produkti – ir ļoti stabilie un bioloģiski aktīvie, un tetrapeptīdi – nenonāk mūsu organismā.
Ir vēl kāda grupa modificēto produktu, proti, degvīna un alus fermentācijā tiek izmantoti ģenētiski modificētie mikroorganismi un raugi un arī mutanti.
Kādas ir gēnu inženierijas briesmas?
• Neprecīza tehnoloģija – gēnu inženieri pārceļ gēnu no viena organisma DNS uz otra organisma DNS – vai ir kāda garantija, kurā vietā šis gēns būtu precīzi ievietojams, vai tas neaizsāks neprognozējamas izmaiņas otra organisma pārējo gēnu darbībā.
• Blakus parādības – vai dažkārt pētnieks neatgādina sirds ķirurgu, kas sirds operāciju veic ar lāpstu? Zinātnieki nav pilnībā izpētījuši dzīvās sistēmas – organismus, lai mainot DNS gēnu secību, būtu droši, ka tas neizraisīs kādu neparedzētu mutāciju. Viņi eksperimentē ar ļoti smalkiem, taču ārkārtīgi spēcīgiem dabas spēkiem, neprognozējot, kādas izmaiņas tas varētu izraisīt dabā.
• Plaši izplatītu lauksaimniecības kultūru iznīkšana vai pārveidošanās – tiek radītas un patentētas jaunas ģenētiski izmainītas sēklas, kas ir izturīgākas pret kaitēkļiem, nezālēm vai pesticīdiem. Šīs sēklas ir ģenētiski līdzīgas dabiskajiem kultūraugiem. Kas notiks dabā – vai mēs nezaudēsim lauksaimniecisko pamatkultūru?
• Pilnībā apdraud mūsu iztikā lietojamo pārtiku – izplatoties(pārnēsā: putni, kukaiņi un vējš) ģenētiski modificēto augu sēklām, to putekšņiem – tie nonāk saskarē ar pārējiem augiem. Dabā var notikt neparedzētas krustošanās, līdz ar to dabiskie priekšteči tiek „piesārņoti ar gēniem”, tas nozīmē, ka mēs vairs nezināsim, kādu pārtiku lietojam uzturā.
Ietekme uz veselību.
• Modificētajai pārtikai ir pārāk īss pārbaudes laiks – ģenētiskā inženierija var pilnībā pārmainīt produktus, kurus mēs lietojam uzturā. Principā mēs lietosim pārtiku, kas nekad nav pastāvējusi dabā. Kāda pārliecība, ka šis uzturs neietekmēs mūsu veselību?
• Toksīni – gēnu inženierijas rezultātā var rasties neprognozētas mutācijas, kas savukārt var izveidot jaunus toksīnus pārtikas produktos.
• Alerģiskas reakcijas – var radīt jaunus, nezināmas izcelsmes un nenoskaidrotus dabas alergēnus pārtikas produktus.
• Samazināta uztura vērtība – ģenētiski modificēts produkts lietotāju var maldināt, piemēram, tomāts izskatās svaigs, bet būtībā tas, jau ir mēnesi vecs. Uztura vērtība krītas.
• Pret antibiotiskajām vielām izturīgas baktērijas – ģenētiķi lieto antibiotiski izturīgus gēnus. Rezultātā var būt tā, ka lauksaimniecības kultūrās var izveidoties gēni, kas ir rezistenti pret antibiotiskajām vielām. Iespējama situācija, ka gēns var būt komplektēts no organismu inficējošas baktērijas.
• Problēmas, kuras var palikt neievērotas – ja firmas, kas pārdod ģenētiski modificētus pārtikas produktus, nelieto marķējumu, tad vēlāk nevarēs pierādīt un sadzīt pēdas sākotnējam izcelsmes avotam.
• Blakus efekti – kas rodas modificētu pārtikas produktu lietošanas rezultātā „var būt arī nāvējoši”, pēc statistikas datiem 37 cilvēki miruši, 1500 ir daļēji paralizēti – aizdomas, ka to izsaukusi ģenētiski modificēta, triptofāna saturoša baktērija.
Gēnu inženierijas radītais piesārņojums.
• Palielinās herbicīdu lietošana – zinātnieki domā, ka audzējot pret herbicīdiem izturīgas kultūras, lauksaimnieki vairāk izmantos herbicīdus.
• Pesticīdu daudzums palielināsies – daži modificētie augi īpaši izstrādās savus toksīnus(pesticīdus), līdz ar to tie nonāks apritē.
• Gēnu piesārņojums – to nevar samazināt un nevarēs tik vienkārši no tā atbrīvoties Sekas ir neatgriezeniskas. Nebūs iespējams ģenētiski modificētus organismus iznīcināt.
Gēnu inženierijas tehnoloģija.
Biotehnoloģija ir dažādu produktu iegūšana izmantojot mikroorganismu, vīrusu, augu un dzīvnieku šūnas. Tā tiek izmantota pārtikas, piemēram, maizes, jogurta, siera, vīna un alus gatavošanai. 70desmitajos gados tā izveidojusies par patstāvīgu zinātnes nozari. Tajā laikā radās arī gēnu inženierija, kurā, izmantojot ģenētisko materiālu, kā arī mākslīgi radītus gēnus, pārveido organismus. Tā ir tehnoloģiju komplekts, kas ļauj manipulēt ar ģenētisko materiālu jeb DNS, izdalīt, pievienot, izmainīt, kopēt, pavairot gēnus un pārvietot no vienas sugas uz citu.
Gēnu inženierijā ar biokatalizatoru – enzīmu – palīdzību pārrauj DNS dubultspirāli un izņem laukā gēnus, kas nosaka konkrētu vēlamo īpašību. Tādā pašā veidā tiek atvērta otra organisma DNS, kurā ievieto un ar enzīmu palīdzību nostiprina svešos gēnus.
Lai pavairotu gēnu kopijas un tās ievietotu šūnās, kas normāli nepieņemtu svešos gēnus, lieto mākslīgi konstruētus, parazītiskus, ģenētiskus elementus jeb vektorus. Vektori iekļūst saimnieka organisma genomā, ģenētiski pārveidojot šūnas. Gēnus šūnās var ievietot arī ar mehāniskiem palīglīdzekļiem – tievu adatu vai īpašu „gēnu šauteni”. Tas ir neprecīzs process, kas izraisa daudzus ģenētiskus traucējumus ar bīstamām sekām, tāpēc tik reti izdodas veiksmīgi radīt iecerētos ģenētiski pārveidotos(ĢP) jeb transgēnos organismus. Parasti daudzās šūnās vai embrijos jāievada svešie gēni, lai iegūtu dažus organismus, kuriem piemīt vēlamās īpašības.
Gēnu nav iespējams novietot noteiktā vietā, taču tā aktivitāte ir atkarīga no līdzās esošajiem gēniem un novietojuma hromosomā. Tas nozīmē, ka rodas neparedzēti blakus efekti vai izpaliek gaidītais rezultāts. Piemēram, Skotijā lasis, kurš tika ģenētiski pārveidots, lai ātrāk augtu, ieguva zaļu krāsu.
Galvenā gēnu inženierijas atšķirība no tradicionālās krustošanas ir tā, ka ir iespējams pārkāpt tradicionālās sugu robežas. Tiek pārvietoti gēni starp sugām, kam bieži vien ir niecīga varbūtība apmainīties gēniem. Tradicionālajā krustošanā maina to pašu gēnu dažādas formas(alēles) starp radniecīgām sugām. Gēnu inženierija ļauj ieviest pilnīgi jaunus(eksotiskus) gēnus, kas neparedzami ietekmē pārveidotā organisma fizioloģiju un bioķīmiju.
Produkti.
1996. gada decembrī Polijā un Čehijā un pēc tam citu Austrumeiropā no ASV tika ievesta pirmā ĢP soja un kukurūza.
Šobrīd plaši lieto ĢM soju, rapsi un kukurūzu. No šiem produktiem izvairīties nav viegli, jo no tiem iegūtās sastāvdaļas ir līdz pat 80% pārtikas. Kukurūzu lieto zupās, mērcēs, uzkodās, cietē, kukurūzas sīrupā, fruktozē, dzērienos, saldumos, jogurtā, aspirīnā, eļļā, cepamajā pulverī, glikozes sīrupā,. Soju lieto eļļā, medikamentos, salātu mērcēs, šokolādē, dzīvnieku barībā, maizē un citos miltu izstrādājumos, piena dzērienos, kafijas krējumā, zīdaiņu pārtikā, brokastu pārslās, gaļas izstrādājumos, alū, kosmētikā – kopā vairāk nekā 30 000 produktu.
Modificēti ir arī āboli, arbūzi, avenes, baklažāni, bietes, brokoļi, burkāni, cigoriņi, cukurbietes, cukurniedres, dzērvenes, gurķi, kāposti, kartupeļi, karpas, kastaņi, kokvilna, kvieši, ķirbi, laši, melones, mieži, papaija, tabaka, pipari, pupas, rapši, rīsi, salāti, saulespuķes, tomāti, valrieksti, vīnogas, vistas, zemenes, zirņi u.c. Biotehnoloģijas kompānijas paredz, ka 10 – 15 gadu laikā visi galvenie pārtikā lietojamie produkti būs modificēti. Jau tagad lielākajā daļā pārtikas var būt ĢP sastāvdaļas.
Mākslīgais saldinātājs aspartams( „NutraSweet”, „Equal”, E951) ir gatavots ar ĢM enzīma palīdzību. To lieto daudzos diētiskajos produktos, arī Latvijā ražotās „dabiskās” sulās, jogurtā. ASV pārtikas un zāļu administrācija 1995. gada augustā ziņoja par 92 aspartama lietošanu pārtikā saistītiem simptomiem, tostarp nāvi. Piena produktus, ievārījumus, pārslas, augu eļļu, sakdinātājus, bezalkoholiskos dzērienus, vīnu, alu utt bieži ražo ar ĢM enzīmu palīdzību. GP riboflavīnu(B2 vitamīnu) lieto zīdaiņu pārtikā, brokastu pārslās utt. Medū nokļūst ĢP augu putekšņi. Maizes „uzlabotāji” var būt ĢP enzīmu un piedevu maisījums.
Izmantotā literatūra:
1. Žurnāls „Vides Vēstis” 2002.g.
2. www.liis.lv