Člověk ke své potřebě měnil nejen psy. Co sklízíme z pole i co pobíhá po dvoře, nejsou přirozené organismy. Ty vypadaly úplně jinak. Obilí bylo obyčejnou trávou, brambory rostly v Peru jako malé, nedobré a trochu jedovaté hlízy. Indiáni trpělivě vybírali větší a chutnější, aby je napřesrok zasadili. Totéž dělali všichni šlechtitelé. Čekali, až se náhodou objeví změna dědičnosti, mutace, a takového mutanta pak množili a křížili. Vybírali i mutace, které by v přírodě nepřežily - jako třeba onen ratlík. Po tisících let tak člověk stvořil dnešní plemena a odrůdy. Ratlík, pšenice i slepice jsou pečlivě vybranými sbírkami mutací získaných křížením. Pokud právě nemáme na talíři houby nebo pstruha, je každá naše večeře mutovaná.
Sázka na náhodu
Dnes šlechtitelé zářením nebo jedy poškozují DNA, aby vyvolali mutace, a dokáží křížit i rostliny, které by se v přírodě nikdy nekřížily - třeba pšenici a žito nebo brambor a rajče. Šlechtění postupuje rychleji, ale je to jako střílet se zavázanýma očima v noci myši. Rostlina má kolem 40 000 genů, které řídí její vlastnosti. Čekat, až se náhodou změní gen pro vlastnost, která nás zajímá, a to pro nás výhodným způsobem, vyžaduje hodně trpělivosti a vysazovat se musí tisíce jedinců, aby se vhodný mutant našel.
Změny šité na míru
Proto šlechtitelé uvítali novou metodu, která dokáže do organismu zasadit právě ten gen, který určuje žádanou vlastnost. Není třeba mrzačit DNA, stačí jít do přírody a tak, jako sbíráme léčivé rostliny, najít gen, který se přirozeně vyvinul v jiném organismu. Před třiceti lety objevil Herbert Boyer z Kalifornské univerzity zvláštní enzymy - restriktázy, které dokáží v určitém místě "přestřihnout" molekulu DNA tak, že se dá opět snadno "slepit". V nedaleké Stanfordově univerzitě pracoval Stanley Cohen, který studoval plazmidy - zvláštní molekuly DNA v bakteriích. Leží mimo hlavní buněčnou DNA, jsou mnohem menší a umějí se stěhovat z jedné buňky do druhé. Tito dva vědci vymysleli pokus: do plazmidu pomocí restriktáz vlepíme nějaký gen a plazmid ho přenese do bakterie. Byli zvědaví, co ona na to. Vzali gen ze žáby a kupodivu, bakterie ho přijala a začala vyrábět žabí bílkovinu.
Praktické využití
Věda postupovala rychle. Pacienti trpící poruchou srážení krve se už nemuseli obávat, že budou nakaženi AIDS, protože jim chybějící faktor srážení krve místo nejistých dárců dodávaly upravené bakterie. Vepřový inzulin se mohl nahradit lidským - opět vyrobeným upravenými bakteriemi. Postupně se takto začala vyrábět další a další léčiva.
Pomocí bakterie nazývané agrobakterium, která se běžně vyskytuje v půdě, se podařilo vnášet cizí geny do rostlin. K oněm dvaceti až padesáti tisícům rostlinných genů mohou šlechtitelé přidat jeden nebo několik málo genů z jiných organismů. Protože geny jsou přenesené, říkáme jim transgeny a získané rostlině transgenní. Lze tak šetrně dodat určitou novou vlastnost, aniž se ostatní geny poruší. Na rozdíl od klasického šlechtění je přitom snadné dodávaný gen i výslednou bílkovinu detailně prostudovat.
Bakteriální bodyguard
Jeden druh bacila se stará o blaho svých potomků bílkovinou, která jako klíč do zámku zapadne do molekul ve střevě některého hmyzu; střevo proděraví, hmyz hyne a potomstvo má o potravu vystaráno. Kdo onen "zámek" na povrchu střevní výstelky nemá, pro toho je bílkovina zvaná Bt-toxin neškodná. Tato bakterie (Bacillus thuringiensis) se pěstovala ve velkých nádržích a používala se místo chemikálií k postřiku polí. Mělo to ale i své nevýhody. Příprava kultury bakterií byla drahá a postřik musel být vhodně načasován, aby déšť bakterie nesmyl dříve, než hmyz začal plodinu okusovat. A hlavně umíral i neškodný hmyz, který se na postříkaném poli živil plevelem.
Podaří-li se gen pro jedovatou bílkovinu přenést z bakterie do dědičnosti rostliny, aby si ho tvořila sama, netřeba se starat o načasování - jed je přítomen stále a účinkuje jen na ten hmyz, který si do plodiny kousne. Nebylo jednoduché přimět rostlinu, aby gen přijala a používala ho, ale vědcům se to nakonec povedlo.
Do plodin se mohou přidat i geny chránící je proti účinku herbicidů, určující odolnost proti chorobám, mrazu, suchu, solím v půdě a také vylepšující chuť nebo výživnou hodnotu.
Geny pod kontrolou
Také v Česku platí podobně jako na celém světě zákon o kontrolách a povolování geneticky modifikovaných organismů. Nová transgenní odrůda se podrobně zkoumá a zkouší, jaký má vliv na lidi i zvířata, pokud ji snědí. Velká pozornost se věnuje možnosti, že by vnesení genu změnilo ostatní geny a projevilo se tvorbou nežádoucích nebo jedovatých látek. Testuje se, zda se gen vnesený do plodiny nemůže přenášet na jiné, třeba i plevelné rostliny, se kterými se plodina kříží. U nás je takovou plodinou naštěstí jen řepka. Obava, že by pozměněný organismus mohl konkurovat volně žijícím druhům, platí pouze u některých živočichů, např. ryb. U rostliny jen tehdy, získá-li v přírodě díky úpravě nějakou výhodu, jako odolnost vůči suchu nebo mrazu. Odolnost vůči herbicidům, které se někteří neodborníci obávají, sem nepatří. Skýtá totiž výhodu pouze v jejich přítomnosti (na poli), kdežto ve volné přírodě rostlinu nijak nezvýhodňuje.
a - vybraný gen je vložen do plazmidu a ten ho přenese do bakterie
b - bakterie infikují rostlinné embryonální buňky
c - z upravených buněk vyrostou celé rostliny
d - nový gen je v jádře každé buňky
Teprve jsou-li všechny obavy vyvráceny, dostane rostlina úřední povolení, že se může pěstovat. To je sice v pořádku, ale v Evropě panuje velká nespravedlnost: zatímco transgenní odrůdy jsou kontrolovány takřka pod mikroskopem, ty, které byly získány třeba ozářením, nepodléhají žádným zdravotním ani ekologickým prověrkám, ačkoli o jejich nových vlastnostech nic nevíme.
Zemědělství vždy narušuje přírodní rovnováhu. Při posuzování vlivu geneticky upravených plodin jde o odpověď na otázku: zvýší, nebo sníží jejich použití toto narušení ve srovnání s běžnými plodinami? Transgenní odrůdu je možno povolit jen tehdy, narušuje-li přírodu stejně nebo méně než současné odrůdy. Přes všechna úskalí mohou geneticky upravené rostliny přinést lidem zdravější potraviny a přírodě úlevu od chemie a těžké zemědělské techniky.
GENY MÍSTO JEDŮ
Zemědělství se neobejde bez herbicidů (chemikálií ničících plevele). Je však těžké najít takovou látku, která zničí plevel, ale ne plodinu. Protože plevele patří do různých čeledí, musí se používat současně několik druhů chemikálií různě dlouho "přežívajících" v půdě. To zatěžuje přírodu, zanechává zbytky sloučenin v potravě a nutí zemědělce postřiky mnohokrát opakovat. Některé chemikálie zničí všechny rostliny naráz, a mohou se proto rychle rozložit, zanechávají méně zbytků v plodinách a z přírody rychle zmizí. Dají se však použít jen tehdy, máme-li plodinu, která jim bude vzdorovat. Šlechtitelé přenosem genů půdních bakterií připravili např. takovou sóju, kukuřici, řepu, pšenici a řepku. Jen takto upravené sóji už lidé a domácí zvířata snědli přes 200 milionů tun.
VYHUBENÍ ŠKŮDCŮ MŮŽE I ŠKODIT
Při zkoumání bezpečnosti geneticky upravených plodin se musí brát v úvahu i nepřímé vlivy. Vyhubení hmyzích škůdců vede k potlačení jejich přirozených nepřátel, kterým se najednou nedostává potravy. Stejně tak důsledné odstranění plevelů má za následek vymizení živočichů, kteří se jimi živí. Takové účinky má sice i použití chemických prostředků, ale při pěstování transgenních plodin bývá odstranění škůdců a plevelů daleko důkladnější.
