ГМО на повоцу

Од свих забрињавајућих питања у вези са коришћењем генетички модификованих организама (ГМО), једно од легитимних односи се на претњу од загађења природе. Од суперкорова који су отпорни на хербициде, до контаминације хране генетички модификованим састојцима ‒ многи примери су показали да је тешко потпуно обуздати технологију. Међутим, уколико генетичка модификација не може да се задржи у кутији, може се држати на повоцу.

Два рада објављена у часопису „Нејчер" представљају начин како се то може урадити. Описане технике заиста могу да умање забринутост због загађења природе генетички модификованим организмима.

Наиме, истраживачи који су произвели ГМО учинили су га зависним од креираног нутријента и тиме створили његову слабу тачку или Ахилову пету. Уколико се нутријент елиминише, или се организам прошири у средину у којој тај хранљиви састојак није доступан, организам просто не може да преживи. Једноставно, ако се узица превише затегне ‒ претвориће се у омчу.

Из потребе да се побољша безбедност околине при употреби генетички модификованих организама, научници су креирали први ГМ микроб који може да преживи једино у присуству вештачки створених једињења која се не могу наћи у природи.

Рад представља велики корак ка стварању генетички модификованих животних облика који су „подешени" тако да могу да обаве важне послове, након чега нестају без трага.

Већ сада се много ГМ микроба користи за прављење разних хемикалија, лекова и млечних производа, али нови организми могу да буду довољно безбедни за коришћење на отвореном. Тако би, на пример, могли да очисте нафтне мрље или да разграде токсичне хемикалије на контаминираној земљи. Други микроби, засновани на истој процедури, могли би да уђу у састав напитака, као пробиотици, и помогну у лечењу болести. Научници са Харварда и Јејла изменили су читав геном микроба ешерихије коли (Escherichia coli) како би постао отпоран на вирусе и ослањао се на креиране амино-киселине ради преживљавања. Амино-киселине граде блокове протеина који су потребни организмима за живот и размножавање.

Нове микробе истраживачи називају „генетички рекодирани организми" или ГРО, јер имају нову врсту генетичког кода који осигурава то да се могу развијати једино када се хране синтетичким амино-киселинама.

Наведено истраживање представља елегантан корак напред на све већем пољу синтетичке биологије. У првом раду, др Фарен Ајзакс, доцент молекуларне, ћелијске и развојне биологије, и његове колеге са Универзитета Јејл описују како су произвели разне генетички модификоване организме чији је опстанак контролисан генима који су сада зависни од синтетичких амино-киселина. У другој студији, проф. др Џорџ М. Черч, генетичар са Медицинског факултета Харвард, редизајнирао је са својим тимом есенцијалне ензиме, биолошке катализаторе у генетички модификованим организмима, да би метаболички били зависни од синтетичких амино-киселина. Модификације су урађене на целом геному како би се отежало избацивање измењених секвенци.

У лабораторијским тестирањима Черчов тим је узгојио готово трилион модификованих бактерија Е. coli и открио да ниједна није еволуирала до тог степена да може преживети без синтетичке амино-киселине. Тестови у Ајзаксовој лабораторији обухватали су сто милијарди „новокреираних бактерија" са истим резултатом. Друге измене учиниле су их отпорним на вирусе који нападају бактерије, па су имaле неку врсту „уграђене одбране" од инфекција које би могле да спрече ферментацију и друге индустријске процесе ослоњене на здраве микробе. Да би се ширили, вирусима је потребно да „отму" ћелијску молекуларну машинерију, али генетичке промене у Е. coli изузетно су отежале тај посао за најмање два вируса.

Черч је са колегама такође развио процедуре које спречавају ГМ микробе да се шире после просипања, цурења или намерне употребе у неконтролисаним условима.

У оба случаја организми не могу да користе алтернативне нутријенте као замену када нема синтетичких амино-киселина, а захваљујући вишеструким местима генетичке модификације изгледа да су отпорни на мутације које побољшавају њихово преживљавање у неконтролисаним условима, то јест дивљини. У теорији, те особине чине контролу ГМО ефикаснијом од постојећих техника. Истраживачи оба тима радили су са бактеријама, али нема разлога да се описане технике и поступак не примењују за стварање комплекснијих, вишећелијских организама, укључујући биљке.