9. évf. 9. évf. - 2013/11-12. - 2013/9-10. november-december szeptember-október
http://akkrt.hu/1626/tudomany/biologia/zold_gmo_k Dudits Dénes, Györgyey János Zöld GMO-k Miként segíti a géntechnológia a növények nemesítését? Hogyan készülnek a génnemesített növények, a zöld GMO-k? Mit mond a tudomány az egyes GM növények egészségügyi és környezeti kockázatairól? Milyen GM növényekre számíthatunk a közeljövőben? Kinek milyen haszna származik a növényi géntechnológiából? Adjunk-e szabad választást a magyar gazdáknak a fajták, technológiák megválasztásában? Kinek az érdeke a GMO-cirkusz"? Miért jutottunk zsákutcába a társadalmi viták során? A Pont könyvek sorozat új darabja, a Zöld GMO-k érthető és logikus válaszokkal szolgál, határozott pontokat téve a kérdőjelek helyére. Az Akadémiai Kiadó új ismeretterjesztő sorozatának célja rövid, lényegre törő, közérthető, ugyanakkor a tudomány mai állását tükröző, megalapozott, kiegyensúlyozott és tárgyilagos áttekintést adni egy-egy tudományágról, részterületről vagy éppen aktuális kérdésről. A sorozat enciklopédikus jelleggel, a tudományok teljességét átfogó módon kíván egy-egy zsebkönyvbe sűrítve alapvető ismeretekkel szolgálni elsősorban a laikus olvasó számára. A kötetek hazai szakértő szerzői garanciát jelentenek a megbízható és naprakész tudásra, miközben a modern arculat és az egységes, könnyen áttekinthető belső szerkezet a mai olvasó igényeihez igazodik. A Pont könyvek egyszerre támpont a tájékozódásban és kiindulópont az ismeretek elmélyítéséhez. Egy biztos pont korunk információözönében. Középiskolai tanároknak, ismeretterjesztéssel foglalkozóknak korlátozott számban a Barabás Zoltán Biotechnológiai Egyesület térítésmentes példányt biztosíthat. A kéréseket a gyorgyey.janos@brc.mta.hu címre kérjük. 1
Die Presse 2013. november 20. http://diepresse.com/home/science/1482051/papstsegen-zum-golden-rice_now-it-is-blessed A PÁPA ÁLDÁSÁT ADTA AZ ARANYRIZSRE : MOST MÁR ÁLDOTT! Jürgen Langenbach Már 1999 óta létezik egy olyan génmanipulált rizs, amely még a megvakulást is megakadályozhatná a harmadik világ országaiban. A földekre ugyan még nem jutott belőle: túl erős az ellenszél a génmanipulációval kapcsolatban. A nemzetközi kutatás most ezzel kíván szembemenni. És még a pápának is kedvére való ez a rizs. Fotó: Stefano Rellandini, Reuters November 7-én különös dolog történt a Vatikánban: Ferenc pápa elégedetten szemlélte a kezébe nyomott rizseszacskót. A látogató előzőleg áldását kérte, nem a maga számára, hanem a rizsre, mégpedig angol nyelven. Ferenc pápa nem mondott ugyan hivatalos áldást, a rizst visszanyújtva azonban így szólt: Now it is blessed! (Most már áldott!) Így emlékezik vissza a Die Presse cikkében a látogató, Ingo Potrykus, aki nyugalomba vonulásáig növényi géntechnológiával foglalkozott a Zürichi Szövetségi Műszaki Főiskolán. 1992-ben itt fogott bele annak a projektnek a megvalósításába, amely a harmadik világ legégetőbb problémáját, az éhínség okozta A-vitaminhiányt, illetve előanyaga, a béta-karotin hiányát hivatott orvosolni. Ezeket az anyagokat a szervezet alakítja át, ehhez a folyamathoz azonban biztosítani kell a bejutásukat. Sok élelmiszerben jelen is vannak elegendő mennyiségben, így a húsban, a vajban és a tejben is. Ezek a táplálékok viszont ritkaságszámba mennek a Föld szegényházaiban ott rizs kerül az asztalra, az pedig természeténél fogva nem tartalmaz béta-karotint. Ez a hiány védtelenné teszi az embert a fertőző betegségekkel szemben, még vakságot is okozhat: az Egészségügyi Világszervezet (WHO) szerint ez a probléma 500 000 gyermeket is érint évente, akiknek a fele meg sem éri az egyéves kort. Ezért akarta Potrykus korrigálni a természet adta lehetőségeket a géntechnológia, valamint a Rockefeller-alapítvány pénze segítségével. Ez az alapítvány a harmadik világ mezőgazdaságát hivatott segíteni. Peter Beyerrel (Freiburgi Egyetem) közösen kezdte el tehát ezt a munkát, és hét év múlva meglett az eredmény: egy baktérium és a nárcisz bevitt génjei gondoskodtak a rizsszemek bétakarotin-tartalmáról. Az így 2
vörösessárgára színezett rizst a kutatók kétértelműen aranyrizsnek keresztelték (harmadik jelentése nincs ennek a névnek, hiszen ez a rizs nem egy szokványos, jövedelmező fejlesztési eljárás során jött létre). Egymillió gyermeket menthetne meg Egy évvel később Potrykus a Time magazin címlapjára került: Ez a rizs egymillió gyermeket menthetne meg évente. Ebben az időben fordult a civil szervezetek és mindenekelőtt a Greenpeace figyelme a mezőgazdasági géntechnológia felé; az ellenkezés szokatlanul erős volt, és máig is az. Nem lehet tudni, miért. Évek óta emberek milliói esznek GMO-t (genetikailag módosított anyagokat), és még senki sem betegedett meg. Ennek ellenére folytatódik az elrettentésen alapuló kampány, és az aranyrizsnek éppen a kifejlesztés jóhiszeműsége vált a kárára: a mezőgazdasági géntechnológia trójai falova lett, melynek kapcsán a jótékony célú génmanipulációnak légből kapott értékeket lehet tulajdonítani. Így tehát igen vontatottan haladt előre az aranyrizs ügye, mindenekelőtt ott, ahol szabad földön akarták tesztelni, a Fülöp-szigeteken. Először nem engedélyezték, és később, amikor már rendelkezésre állt a kísérletekre alkalmas földterület, megjelentek a tiltakozók és mindent tönkretettek. Ez, ami 2013. augusztus 8-án történt, példanélküli megmozdulást váltott ki: Standing up for GMOs (Kiállás a GMO-k mellett). Ezzel a jelszóval álltak ki kutatók a Science folyóiratban (341. kötet, 1320. oldal) konkrétan az aranyrizs, általánosságban pedig a mezőgazdasági géntechnológia ügye mellett: A magasra szökő GMOellenes lázat jól szervezett félelemkeltők indukálják, amiből egyének és szervezetek egyaránt profitálnak. Mi és velünk együtt az ezer aláíró egységes ellenzékként emeljük fel szavunkat a haladást szolgáló, szükségszerű tesztek erőszakos meghiúsítói ellen, mely kísérletek, mint azt az aranyrizs-projekt is mutatja, magukban hordozzák több millió szegény ember élete megmentésének lehetőségét. A tiltakozó dokumentumot elsőként tizenegy kutató írta alá, akiknek semmi köze a mezőgazdasági géntechnológiához, például Martin Rees fizikus és Günter Blobel Nobel-díjas biokémikus, mintegy hatezren később csatlakoztak. Vajon megkapják-e eme világi seregek föntről is az áldást? A pápa nem barátja a génmanipulált növényeknek és az efféle ipari projekteknek tudósít Potrykus, de a mienk elnyerte a tetszését. Jövőre mégiscsak megkezdődhetnek a kísérletek a Fülöp-szigeteken. Günter Blobel Martin Rees (Die Presse, Print-kiadás, 2013. november 21. ) 3
EMEA SPECIAL REPORT 2013. november 20. http://online.wsj.com/news/articles/sb10001424052702303936904579177564282038976 Nem várhatunk húsz vagy harminc évig Marc van Montagu genetikus szerint a mezőgazdaság fejlesztéséhez új hozzáállásra van szükség Gautam Naik Nyerő módszerek: Dr. Marc van Montagu szerint azok, akik ma elutasítják a GM-technológia mellett szóló érveket, már nem sokáig tudják fenntartani álláspontjukat (Gent BC) HARMINC ÉVVEL EZELŐTT Marc van Montagu belga genetikus korszakalkotó kutatási eredményeket ért el annak megoldásával, hogyan lehet egy növényeken élősködő baktérium felhasználásával más szervezetekből származó géneket beültetni növényi sejtekbe. Ezzel lehetővé vált olyan növényfajták kifejlesztése, amelyek kedvező tulajdonságokat hordoznak, például ellenállók különféle betegségekkel vagy rovarkártevőkkel szemben, vagy kevesebb műtrágyát igényelnek. Dr. van Montagu a rangos Világélelmezési Díj egyik idei társnyertese. Beszél a növényi biotechnológiában folyó innovációról, és a genetikailag módosított élelmiszerek világszerte szélesebb körű elfogadásáért folytatott küzdelemről. Mi volt a legfontosabb felismerése harminc évvel ezelőtt? Az ezerkilencszázhatvanas években tudtuk, hogy a baktériumok képesek arra kényszeríteni a növényeket, hogy olyan anyagokat állítsanak elő, amelyek a baktérium számára hasznosak, de amelyeket maga a növény nem tud felhasználni. Ezért arra gondoltunk: lehet, hogy a baktériumok genetikai információt visznek be. Ez merész kijelentés volt, mivel más irányokba is el lehetett volna indulni. Ezután jó munkahipotézist kellett felállítanunk, amelyről el kellett döntenünk, hogy igaz-e vagy sem. A világon sok helyen, például Európában nem fogadják el a genetikailag módosított haszonnövényeket. Azért van ez, mert a technológia nem elég jó, nem elég biztonságos? Kudarcot vallott az innováció? Ez kommunikációs hiba. A tudományos kutatást végző tudósok azt hitték, hogy a hatóságok felismerik, milyen fontosak ezek a tudományos eredmények, és tesznek arról, hogy a társadalom elfogadja azokat. Senki nem gondolta, hogy azon felül, hogy el kell végeznünk a kutatást, és még el is kell magyaráznunk (lehetséges hasznát). Ez volt a nagy hiba. Hogyan magyarázza a GM-növényekkel szembeni ellenállást a fejlődő világ hatalmas területein, ahol olyan sokan éheznek? Ezt nem lehet megmagyarázni. Az emberek egyfajta hitből indulnak ki, és azt megerősítik. Lehet, hogy ez a hit az iparellenes, antikapitalista vonalba illeszkedik. Vannak, akik azért nem kedvelik a tudományt, mert megzavarja a hagyományos életformát. Az egész dolog ironikus, mert az emberek a bolygó biológiai sokféleségét akarják megőrizni, de ezt csak a biotechnológia és az alapvető genetikai tudományos ismeretek segítségével tudják majd megtenni. Van-e olyan fejlesztés ma a biotechnológiában, amelyet különösen izgalmasnak tart? Tíz évvel ezelőtt lehetetlen lett volna megjósolni a ma elért tudományos eredményeket, legyen szó akár a kis RNS (ribonukleinsav)-molekulák szerepéről a génkifejeződés szabályozásában, akár arról, hogyan működnek a mikróbák és hogyan lépnek szimbiotikus kölcsönhatásba a növényekkel. 4
Van-e olyan konkrét áttörés a növényi biotechnológiában, amelyet szívesen látna? Sokkal több terméket kellene kutatni. Pillanatnyilag csak a főbb haszonnövényeken folyik a munka. Az ellenzőknek sikerült meggyőzniük a társadalmat arról, hogy mindenféle (akadályozó) szabálynak kell működnie a transzgenikus növények engedélyezési kérelmének elfogadásával kapcsolatosan. Lehetetlen 150 millió dollárt kifizetni ennyi pénzt egyetlen kis- vagy középvállalkozás, vagy fejlődő ország sem tud kifizetni. És semmilyen nagyvállalat nem tud pénzt csinálni olyan, kisparcellás termesztésű növények fejlesztéséből, amilyeneket a fejlődő országokban termesztenek. Mi a szerepe a transzgenikus növényeknek az éghajlatváltozás küszöbén? Fenn kell tartanunk a (magas) hozamokat akkor is, ha a hőmérséklet ingadozik. Tennünk kell azért, hogy jobb legyen a tápanyagfelvétel. A növények megszenvedik mind a vízhiányt, mind a túl sok vizet. Új növényekre van szükségünk. Nem várhatunk. Csak biotechnológiával lehetséges elég gyorsan elérni a szükséges eredményeket. Korábban a növénytudomány a kis kutatócsoportok munkája volt, de mára sokszorosára nőtt a munkatársak száma. Jó vagy rossz ez? Ez szükségszerű. Olyan sok tényt kell ismerni a növények növekedését és fejlődését, a mezőgazdasági feltételeket, az alapvető molekuláris feltételeket. Egyetlen személy nem tudhatja mindezt. Elmúltak már azok a régi idők. Sok alapvető lépést a huszadik század elején tettek meg, ám ma már más nagyságrendű információmennyiséggel dolgozunk. Normális dolog, hogy a tudomány ennyire intenzívvé vált. A különféle specializációknak meg kell tanulniuk együtt dolgozni, ami egyelőre kicsit nehezen megy. Ám ha problémák merülnek fel, mindig az egyének hozzák a hajtóerőt, a motivációt, a lelkesedést. Min dolgozik most? Nyolcvanéves vagyok, ezért úgy gondolom, hogy a nálam fiatalabbak nálam jobban tudják művelni a tudományt. De megpróbálom meggyőzni őket, hogy foglalkozzanak többet a talajban lévő sok ezer mikroorganizmus hatásával és a közöttük fennálló kölcsönhatásokkal. Ez segíteni fog jobban megérteni a szántóföldön élő növény ökológiáját különféle időjárási körülmények között. Az elmúlt harminc évben mindig laboratóriumban dolgoztunk, mert nincs engedélyünk kint a szabadban dolgozni a transzgenikus növényekkel. Ha azonban sikerül túljutnunk ezen a korláton, természetes körülmények között vizsgálhatjuk ezeket a növényeket. Ez nagyban fel fogja gyorsítani a munkát ezen a területen. Gondolja-e, hogy a GM-technológia végül meghódítja azokat is, akik jelenleg ellenzik? Túlságosan tragikus lenne, ha nem így történne. Malajziában, Afrikában, Brazíliában egész erdőket vágnak ki azért, mert az embereknek több szántóföldre van szükségük. A kutatók megtesznek, amit tudnak a hagyományos módszerekkel, de a gyorsabb fejlődéshez használnunk kell az új technológiákat. Nem várhatunk húsz vagy harminc évig. Ma már 170 millió hektáron termesztenek GM-növényeket, ami a megművelt földterület 8 százaléka. Ez azt mutatja, hogy van haladás. Valamikor e század folyamán ez a szám eléri majd a 80 százalékot. Gautam e-mail címe: Gautam.Naik@wsj.com 5
Eco Business 2013. november 11. http://www.eco-business.com/opinion/myth-organic-agriculture/ Az organikus mezőgazdaság mítosza Henry I. Miller Henry I. Miller fizikus, a Stanford Egyetem Hoover Intézetének tudományfilozófiai és közpolitikai ösztöndíjasa; az USDA Biotechnológiai Irodájának alapító igazgatója volt. Legújabb könyvének címe: The Frankenfood Myth (A Frankenstein-ételek mítosza). STANFORD Az organikus termékek az élelmiszerektől a bőrápoló csodaszereken át a cigarettáig rendkívül divatosak; az organikus élelmiszerek globális piaca egymagában évente több mint 60 milliárd USA dollárra becsülhető. Az Európai Bizottság láthatóan egy véleményen van az organikus dolgok iránt elkötelezettekkel, akiknek az a hivatalos véleménye az organikus gazdálkodásról és az ilyen élelmiszerekről, hogy ami jót tesz a természetnek, az jót tesz az embernek. Ám e két állítás közül egyikre sincs meggyőző bizonyíték. Egy 2012-ben készült, 240 cikk adatait feldolgozó metaelemzés úgy találta, hogy az organikus gyümölcsök és zöldségek nem voltak átlagosan magasabb tápértékűek olcsóbb, hagyományos megfelelőiknél, és nem voltak kevésbé szenynyezettek E. coli vagy Salmonella baktériummal, ami magukat a kutatókat is meglepte. Amikor ezt a projektet elindítottuk mondta Dena Bravata, az egyik kutató, arra számítottunk, hogy valószínűleg találunk bizonyítékot arra, hogy az organikus élelmiszerek jobbak a hagyományos élelmiszereknél. Sok ember azért vásárol organikus élelmiszert, hogy elke- rülje a hagyományos termékekben jelenlévő, ártalmas mennyiségű rovarirtó szert. Ez azonban szegényes magyarázat. Bár a nem organikus gyümölcsökben és zöldségekben több rovarirtószer-maradvány volt, az esetek 99 százalékában ez nem lépte túl a szabályozó szervek által meghatározott, szigorú biztonsági küszöböt. Sőt a terményeken található, rovarirtó hatású anyagok nagy többsége természetes módon előfordul az emberek ételeiben, ahová organikus és hagyományos élelmiszerekből kerül. Bruce Ames biokémikus és kollégái kimutatták, hogy az amerikaiak étrendjében jelenlévő rovarirtó szerek súlyának 99,99 százalékát olyan vegyszerek teszik ki, amelyeket maguk a növények termelnek saját védelmükre. A természetes rovarölő szerek közül eddig csak ötvenkettőt vizsgáltak nagy dózist alkalmazó, állatokon végzett karcinogén teszttel, és ezeknek körülbelül a fele (27) rágcsálók számára rákkeltőnek mutatkozott; ez a 27 anyag sok közönséges élelmiszerben jelen van. Ebből az a tanulság, hogy a természetes eredetű vegyi anyagok éppolyan valószínűséggel bizonyulhatnak rákkeltőnek a rágcsálókkal végzett tesztekben, mint a szintetikus anyagok, és mivel az emberek a legtöbb esetben alacsony dózisban vannak kitéve a szintetikus rovarirtószer-maradványoknak, ezek viszonylagos kockázata jelentékte- 6
len. Más szóval azok a fogyasztók, akik azért vesznek drága organikus élelmiszereket, hogy elkerüljék a rovarirtó szerek hatását, az élelmiszereikben előforduló rovarirtó szerek 0,01 százalékával foglalkoznak. Ironikus módon mind Európában, mind Észak-Amerikában az organikus megjelölés maga is szintetikus, bürokratikus csinálmány, és nincs sok értelme. Az organikus rendszer tiltja a szintetikus rovarirtó vegyszerek használatát, néhány pragmatikus kivétellel. Az EU politikája például figyelembe veszi, hogy a később esetleg szükséges flexibilitási szabályok majd kompenzálhatják a helyi éghajlati, kulturális vagy strukturális különbségeket. Ha nem áll rendelkezésre megfelelő alternatíva, néhány (pontosan felsorolt) szintetikus vegyszer használata megengedett. Hasonló módon az USA-ban is hosszú lista sorolja fel a tiltások alóli speciális kivételeket. Ám engedélyezve van a legtöbb természetes rovarölő szer, éppúgy, mint a kórokozóktól hemzsegő állati ürülék használata trágyázáshoz. Az organikus élelmiszerek vásárlásának másik magyarázata az, hogy feltételezik: ez a termesztési módszer jobbat tesz a természetes környezetnek. Ám az organikus mezőgazdasági módszerekkel a valóságban elérhető alacsony hozamok, amelyek tipikusan 20-50 %-kal elmaradnak a hagyományos mezőgazdaság hozamaitól, különféle stresszhatásokat okoznak a termőföldön és jelentősen növelik a vízfogyasztást. Egy nemrég készült brit metaelemzés szerint az egységnyi termelési eredményre számított ammóniakibocsátás, nitrogénkimosódás és nitrogénoxid-kibocsátás az organikus rendszerekben magasabb volt, mint a hagyományos mezőgazdaságban, éppúgy, mint a földhasználat, valamint az eutrofizálódási (ez az ökoszisztéma negatív válasza a műtrágyákra és a hulladékanyagokra) és a savasodási potenciál. Az organikus meghatározásának egyik anomáliája az, hogy a megnevezés lényegében nem az élelmiszer minőségére, összetételére vagy biztonságosságára összpontosít, hanem egy sor elfogadható gyakorlati módszert és eljárást tartalmaz, amelyeket a gazdálkodó alkalmazni szándékozik. Például ha egy szomszédos szántóföldről rovarirtó szer vagy genetikailag módosított növényekből származó pollen sodródik az organikus veteményre, ez nem befolyásolja a termés státuszát. Az EU rendeletei világosan meghatározzák, hogy minden olyan élelmiszer organikus felirattal látható el, amelyben a genetikailag módosított szervezeteket tartalmazó alkotórész véletlenül került a termékbe, és mennyisége 0,9 százalék alatt marad. Végül pedig: az organikus gazdálkodás megszállottai közül sokan figyelmen kívül hagyják az emberekre vonatkozó következményeket. Blake Hurst amerikai farmertől származik a következő emlékeztető: a gyomok bizony tovább növekednek, még holisztikus gazdálkodási módszereket követő polikultúrákban is, és rovarirtó szerek nélkül a haszonnövény védelmének egyetlen módszere a kézi gyomlálás. A kézi gyomlálás megerőltető robotja pedig gyakran a nőkre és a gyermekekre marad. Az organikus termékeknek természetesen rendelkezésre kell állniuk azok számára, akik úgy érzik, ez kell nekik, és meg is engedhetik maguknak. Az igazság azonban az, hogy a nem organikus termékek vásárlása sokkal költséghatékonyabb, humánusabb, és környezetvédelmi szempontból felelősségteljesebb viselkedés. További információ itt található: http://www.project-syndicate.org/commentary/henry-i--miller-exposes-the-disappointing-truth-about-organic-agriculture 7
Plants for the Future Conference Plant biotechnology for the future of agriculture in the Central European region conference September 30-October 2, 2013 in Cluj Napoca, Romania http://conference.ubbcluj.ro/plant/ A konferencián elhangzott előadás összefoglalója Az abiotikus (gravitropikus, ozmotikus és oxidatív) stressztoleranciát eredményező szabályozási körök felderítése egy gyomnövény mutáns segítségével Rigó Gábor és Cséplő Ágnes Az élőlények evolúciója során a földi gravitációs körülményhez való alkalmazkodás alapvető szerepet játszott a fejlődési folyamatokban, a szervek és szervrendszerek kialakulásában és elhelyezkedésében. Ennek következtében mind a szárazföldi, mind a vízi növények esetében a növekedési tengely párhuzamos a földi gravitáció irányával. A magasabbrendű növények esetén, a főgyökér növekedési iránya így mindig a Föld középpontja felé mutat (ún. pozitív gravitropizmus), szemben a fotoszintetizáló hajtással, amely ezzel ellentétes irányban - ún. negatív gravitropizmust mutatva - fejlődik. Charles Darwin óta, aki először írta le a gyökér és hajtásfejlődés pozitív, illetve negatív gravitropikus válaszait, felfedezték, hogy a növények a gravitációt - és annak irányát - a keményítő szemcséket tartalmazó kloroplasztiszaik és amiloplasztiszaik segítségével érzékelik, amely keményítő tartalmú sejteket ún. sztatolitoknak neveztek el. Így a keményítőszintézisben mutáns növények lassan vagy egyáltalán nem képesek növekedésük irányát a gravitáció iránya szerint megváltoztatni. Az is ismertté vált, hogy a sztatolitok gravitációs erő irányában mutatott mozgása megváltoztatja kölcsönhatásukat a mozgásukat biztosító és érzékelő aktin filamentumokkal. A sztatolitok gravitáció irányában történő mozgását és kölcsönhatását a sejtmembránnal számos, memb- ránban elhelyezkedő mechanoreceptor érzékeli különböző jelátviteli utakat és másodlagos hírvivő komponenseket aktiválva. Ezek között a Ca -ion kiszabadu- 2+ 2+ lás, a Ca és kalmodulin (CaM) érzékelés és általuk kiváltott foszforilációs kaszkádok alapvető szerepet játszanak. 1926-ban N. Cholodny és F. W. Went a kijevi egyetemen és California Institute of Technology-ban végzett kísérleteikben kimutatták, hogy a gravitációt érzékelő szignálátviteli folyamat a sejtmegnyúlást szabályozó auxin növényi hormon aszimmetrikus eloszlásához (ún. exportjához) vezet. A vízszintes helyzetbe forgatott növényi gyökerek felső sejtrétegeiből auxin transzportálódik az alsó sejtrétegekbe, ami ott gátolja a sejtmegnyúlást. A csökkenő auxinszint következtében a felső sejtrétegek megnyúlnak, és így a gyökér a gravitáció irányába elhajlik. Az elmúlt évtizedben az auxintranszport számos részlete tisztázódott az ún. PINFORM (PIN) auxintranszportot végrehajtó membránfehérjék szerepének felfedezésével. Továbbra is megválaszolatlan maradt azonban az a fontos kérdés, hogy a gravitációs stimulust jelző másodlagos 2+ Ca /CaM-szignál milyen módon szabályozza az aszimmetrikus auxinexportot, sejtmegnyúlást és ez által a gyökerek pozitív geotropikus növekedési válaszát. A 2013-ban közölt cikkünk (Rigó et al. 2013, The Plant Cell, Vol.25:1592-1608) betekintést nyújt 8
ennek a folyamatnak egyes részleteibe egy szerin-treonin típusú proteinkináz, a CRK5, jellemzésén keresztül. Ez a kináz az eddig jórészt ismeretlen funkciójú, nyolctagú, Arabidopsisban is előforduló CRK protein kinázcsalád tagja és mint az kutatási eredményeink alapján kiderült foszforiláció révén szabályozza a molekuláris genetika modellnövényében, az út szélén is előforduló gyomnövényben, az Arabidopsis thalianaban (lúdfűben) a gyökerek gravitropikus válaszában kulcsszerepet játszó PIN2 fehérje auxinszállításban betöltött funkcióját. Munkánkban kimutattuk, hogy a CRK5 proteinkináz alapvető szerepet játszik az Arabidopsis gyökér és szár gravitropikus mozgásának szabályozásában (1. ábra). o Huszonnégy órával a 135 elfordítást követően a vadtípusú (wt) Arabidopsis gyökerek teljesen befordulnak a gravitációs vektor irá-nyába, míg ugyanennyi fordulási idő és fok ese-tében a mutáns (CRK5 proteinkinázt nem tartalmazó) crk5-1 gyökerek csak 90 fokos fordulásra képesek (1A. ábra). A vadtípusú (wt) Arabidopsis virágzati tengely 90 fokos elfordítást követően normális geotropizmust mutat, míg a crk5-1 mutáns növény virágzati tengelye csak 45 fokos fordulásra képes (1B. ábra). A CRK5 proteinkináz inaktiválása tehát gátolja a gyökér és virágzati tengely normális gravitropikus mozgását. A B C wt crk5-1 CRK5-GFP 24 h 12 h wt crk5-1 1. ábra A CRK5 proteinkináz szerepet játszik az Arabidopsis gyökér és szár gravitropikus mozgásának szabályozásában (A, B). A CRK5 proteinkináz fluoreszcens fehérjével jelzett alakja (CRK5-GFP) jellegzetesen kifelé néző, U-alakú lokalizációs mintázatot mutat a gyökérsüvegben (C). A fekete nyilak a gravitációs vektor irányát jelölik. Ennek oka az auxin eloszlásának megváltozásában kereshető, mivel ennek a növényi hormonnak a gyökér, illetve szárbeli megoszlása befolyásolja a gravitopikus válaszképességet. Kísérleteinkkel kimutattuk, hogy a crk5-1 mutáns gyökérben nem alakul ki az az aszimmetrikus auxingrádiens, ami gravitropikus inger hatására a normális (vadtípusú) gyökér elfordulását okozza. Vizsgálataink szerint a CRK5 protein kináz in vitro foszforilálja a PIN2 fehérjét. Ez a PIN2 fehérje a gyökér bazipetális auxin körforgásának kulcsfontosságú eleme, és kísérleteinkben kimutattuk, hogy ez az efflux auxintranszporter a vadtípusú PIN2 lokalizációtól eltérően lokalizálódik a crk5-1 mutánsban. A PIN2 fehérje sejten belüli, a plazmamembrán megfelelő (a bőrszövetben csúcsi, a fiatal kortexsejtekben alapi) részén történő elhelyezkedéséhez elengedhetetlen annak 9
megfelelő foszforiláltsági állapota. Ennek hiányában a PIN2 fehérje lokalizációja zavart szenved. Mivel a CRK5 kináz a PIN2 molekula citoplazma felé néző hidrofil burok régióját foszforilálja, a CRK5 proteinkináz inaktiválódása a crk5-1 mutánsban a PIN2 protein nem megfelelő foszforilálódását eredményezi, aminek következtében a PIN2 fehérje normális lokalizációja zavart szenved, következésképpen az auxinkörforgás is sérülést szenved a gyökércsúcsi régióban, ami végső soron a gravitropikus ingerre bekövetkező gyökérelhajlás jelentős késéséhez vezet. Így a crk5-1 mutáns segítségével sikerült a CRK5 proteinkimáz egyik, a gyökér gravitropizmus szabályozásában betöltött funkcióját igazolnunk. Kutatásaink további érdekessége, hogy a zöld fluoreszkáló protein riporter fehérjével megjelölt proteinkináz (CRK5-GFP) segítségével újabb fontos infomáció birtokába jutottunk a kináz esetleges további funkcióját illetően. A CRK5- GFP proteinkináz a gyökérsüveg sejtjeiben kifelé néző, laterális lokalizációt mutat (1C. ábra). Ehhez hasonló, sejten belüli lokalizációs mintázatot Arabidopsis-baet al. 2007, Takanoa et al. 2010). Ez a a bórtranszporter fehérje (BOR4) esetében írtak le ez idáig (Miwa kapocsszerű, kifelé néző mintázat arra utal, hogy a CRK5 proteinkináz a gyökér mikroelem- és vízfelvétel szabályozásában is részt vehet. E felvételi folyamatok részletes tanulmányozása jövőbeni céljaink között szerepel. A szakértők előrejelzései szerint a globális klímaváltozás következményeként a növények terméshozama Európa tekintélyes részén szignifikánsan (akár az eddigi 20 %-ára) fog csökkenni. Jelenleg a legkritikusabb környezeti faktorok közé a szárazság, a hőség, az extrém hideg és a talaj sótartalmának megnövekedése, az elszikesedés tartozik. A növények stressztűrésének, alkalmazkodási képességének megnövelése ezért kulcsfontosságú tényező a túlélés és adaptáció során. Így kutatásaink további célja, hogy a CRK5 proteinkinázt megvizsgáljuk és jellemezzük más abiotikus, pl. az ozmotikus és oxidatív stresszválaszok szempontjából is. Kísérleteink során kimutattuk, hogy a CRK5 proteinkináz egyik mutáns allélja hosszabb gyökeret fejleszt magas sókoncentráció jelenlétében, mint a vadtípusú allél (Rigo et al. 2010). Ez azt jelenti, hogy a CRK5 proteinkináz valószínűleg szerepet játszik az ozmotikus stressztolerancia kialakításában is. Azt is kiderítettük, hogy a CRK5 kinázt nem tartalmazó mutáns növények gyökerében megváltozott a nitrogén-monoxid (NO) szintje, ami arra utal, hogy e kináznak szerepe lehet az oxidatív stresszválasz kialakításában is. A NO egy multifunkcionális szignálmolekula, amely sokrétű szabályozó szerepet játszik a növények fejlődési folyamataiban (Kolbert et al. 2010, Fernandez-Marcos et al. 2011, Lehotai et al. 2012, Freschi 2013). A CRK5 proteinkináz transzgénikus úton létrehozott funkcióvesztéses mutánsának eddigi tanulmányozása kiderítette, hogy ez a szerin-treonin típusú kináz az abiotikus gravitropikus, ozmotikus és oxidatív stresszválasz szabályozásában is jelentős szerepet játszhat. 10
Jövőbeni terveink között szerepel, hogy megvizsgáljuk az Arabidopsis gyökerek CRK5 proteinkináz által szabályozott mikroelem,- és vízfelvétellel kapcsolatos kapacitását, illetve megvizsgáljuk a CRK5 proteinkináz NO jelátvitelben játszott szerepét, különös tekintettel a poláris auxintranszportban döntő szerepet játszó PIN2 efflux hordozó fehérjére, amely meghatározza az Arabidopsis gyökerek gravitropikus irányultságát. Továbbá szeretnénk részletesen tanulmányozni a CRK kinázcsalád többi tagjának is az abiotikus stresszválasz során betöltött lehetséges szerepét. Így pontosabb képet kaphatunk arról, hogy a jelenleg nagyrészt ismeretlen funkciójú CRK proteinkinázcsalád milyen szerepet játszik az abiotikus stresszválasz szabályozásában. Ezzel értékes információkat nyerhetünk arról, hogy egy adott fehérjecsalád - jelen esetben a CRK proteikináz-család - segítségével hogyan képesek a növények szembeszállni és alkalmazkodni az állandóan változó, manapság egyre gyakrabban extremitásokat mutató környezeti hatásokkal, változásokkal szemben. Irodalomjegyzék: Fernández-Marcos, M., Sanza, L., Lewis, D.R., Muday, G.K., Lorenzo, O (2011) Nitric oxide causes root apical meristem defects and growth inhibition while reducing PIN-FORMED 1 (PIN1)-dependent acropetal auxin transport. PNAS, 108: 18506 18511. Freschi, L. (2013) Nitric oxide and phytohormone interactions: current status and perspectives. Front. Plant Science, 4:398. doi:10.3389/fpls.2013.00398 Kolbert, Z., Ortega, L., Erdei, L. (2010) Involvement of nitrate reductase (NR) in osmotic stress-induced NO generation of Arabidopsis thaliana L. roots. J. Plant Physiol., 167: 77 80. Lehotai, N., Kolbert, Z., Peto, A., Feigl, G., Ordog, A., Kumar.,D., Tari, I., Erdei, L. (2012) Selenite-induced hormonal and signalling mechanisms during root growth of Arabidopsis thaliana L. J. Exp. Bot., 63(15): 5677 5687. Miwa, K., Takano, J., Omori, H., Seki, M., Shinozaki, K., and Fujiwara,T. (2007) Plants tolerant of high boron levels. Science, 318: 1417. Rigo, G., Ayaydin, F., Kovács, H., Szabados, L., Cseplo, A. (2011) AtCRK5, a CDPK-related serine/threonine protein kinase may participate in regulation of salt tolerance in Arabidopsis thaliana. In: Palocz-Andresen, M., Nemeth, R., Szalay, D. (szerk.) TÁMOP- Humboldt Colleg for Environment and Climate Protection, Sopron, Hungary 3rd December 2009 & s1st October 2010. Sopron: University of West Hungary, 2011. pp. 70 74. Rigo, G., Ayaydin, F., Tietz, O., Zsigmond, L., Kovacs, H., Pay, A., Salchert, K., Darula, Z., Medzihradszky, K.F., Szabados, L., Palme, K., Koncz, Cs., Cseplo, A. (2013) Inactivation of plasma membrane-localized CDPK-RELATED KINASE5 decelerates PIN2 exocytosis and root gravitropic response in Arabidopsis. Plant Cell, 25:1592 1608. Takanoa, J., Tanakab, M., Toyodab, A., Miwab, K., Kasaib, K., Fujib, K., Onouchia, H., Naitoa, S., Fujiwarab, T. (2010) Polar localization and degradation of Arabidopsis boron transporters through distinct trafficking pathways. Proc Natl Acad Sci., 107/16: 5220 5225. Köszönetnyilvánítás A projekt végrehajtását a K81765. számú OTKA grant, valamint a Magyar-Román Kétoldalú Tudományos és Technológiai Együttműködés (TET_12 _RO_1-2013-0010) grant teszi lehetővé. A projekt egy része (TET_12_RO_1-2013-0010) az Európai Unió támogatásával, az Európai Regionális Fejlesztési Alap társfinanszírozásával valósul meg. 11
2013. november 18. http://www.farmchemicalsinternational.com/crop-inputs/ukraine-to-allow-growing-of-gm-crops/ Ukrajna engedélyezni készül a GM-növények termesztését Eugene Gerden Szerkesztői megjegyzés: Ez a cikk egy folytatódó sorozat része, amely a Fekete-tenger vidékével, a következő FCI kereskedelmi csúcstalálkozó (2013. december 12 13.) színhelyével foglalkozik. Creative Commons licenc Lehet, hogy Ukrajna hamarosan csatlakozik a genetikailag módosított növényeket engedélyező európai országok csoportjához, egy új, a GM-szója és -kukorica termesztésének és forgalmazásának engedélyezését szorgalmazó kormányjavaslat nyomán. Mikola Priszazsnjuk mezőgazdasági és élelmezésügyi miniszter szerint a minisztérium megfontolásra nyújtotta be a javaslatot a kormánynak. Ukrajna fontosabb mezőgazdasági szervezetei közül hat, valamint jól ismert ukrán mezőgazdasági szakértők egy csoportja támogatta a javaslatot, amely az év végéig várhatóan törvényerőre emelkedik. Viktor Timcsenko, az Ukrán Szójatermesztők és Feldolgozók Szövetségének elnöke úgy véli, hogy régóta ideje lenne zöld utat adni a biotechnológiai módszerekkel fejlesztett növényeknek. Az ország biobiztonsági törvénye ellenére, amely tiltja a GM-termékek alkalmazását, az ukrán piacon széleskörűen elterjedtek a csempészet útján bekerült GM-vetőmagok. Jaroszlav Blum, az Ukrán Tudományos Akadémia Élelmiszerbiotechnológiai és Genomikai Intézetének igazgatója szerint a GM-növények hatalmas jövedelmet fognak hozni az ukrán gazdáknak, évente ötszázmillió dollár nagyságrendben. Vladimir Klimenko,az Ukrán Vetőmagszövetség elnöke úgy gondolja, hogy a GM-vetőmag elterjedése különösen gyors lesz az ország kedvezőtlen időjárású régióiban. Ugyanakkor egyes ukrán elemzők máris felhívják a figyelmet a lehetséges visszahatásra. A Da Vinci AG, Ukrajna egyik vezető mezőgazdasági elemző ügynökségének ügyvezető partnere, Andrej Kolpakov szerint nem tervezett hatásai lehetnek annak, ha a gazdáknak lehetőségük nyílik GM-kukorica és -szója termeszésére, például gyomrezisztencia alakulhat ki. Kolpakov ennek ellenére arra számít, hogy az új törvény az országba vonz majd néhány vezető multinacionális céget. Az országban működő egyéb körülmények segítségével (ezek többek között: korlátlan lobbizási lehetőségek, az állami szabályozás hiánya, kedvező éghajlati feltételek, valamint a mezőgazdasági szektor gyors fejlődése) a vezető növényvédőszer-gyártó cégek készen állnak arra, hogy Ukrajnában is növeljék befolyásukat. Annak következtében, hogy az EU-tagországok többsége továbbra is korlátozza a GM-növények termesztését, az ukrán piac nagy érdeklődésre számíthat a világon vezető szerepet játszó, GM-termékeket és GM-növényeket termelő, illetve termesztő cégek részéről magyarázza. Kolpakov szerint Ukrajna a következő öt-hét év során kulcsfontosságú szereplővé válhat a GM-termékek termelése területén. Ez jelentősen növelheti az exportot, különösen a kukorica exportját. A Monsanto, amely mindig is a GM-növények mellett legintenzívebben lobbizók között volt Ukrajnában, nem kívánt nyilatkozni a törvényjavaslatról. Vladimir Klimenko 12
FOOD AND CHEMICAL TOXICOLOGY http://www.elsevier.com/locate/foodchemtox 2013. november 19. Prof. G.E. Séralini University of Caen, Institute of Biology, EA 2608, CRIIGEN és Risk Pole CNRS, Esplanade de la Paix, 14032 Caen Cedex, FRANCE Kedves Séralini Professzor! Amint tudja, az elmúlt néhány hónapban alapos vizsgálatnak vetettük alá a folyóiratunkban közölt adatait. Az adatokat és azok elemzését vizsgáló bizottság célja az volt, hogy foglalkozzon az Ön cikkére válaszul érkezett olvasói levelekben felvetett kérdésekkel. A bizottságban számos aggály merült fel az adatok minőségével kapcsolatban, és végül a cikk visszavonását javasolta. Azóta próbáltam kapcsolatba lépni Önnel, hogy megbeszélhessük a javaslat konkrét indokait. Ha Ön nem egyezik bele abba, hogy visszavonja a cikket, akkor mi fogjuk visszavonni, és a következő nyilatkozatot közöljük a helyében: A Food and Chemical Toxicology folyóirat visszavonja a Long term toxicity of a Roundup herbicide and a Rounduptolerant genetically modified maize (1) (Egy Roundup herbicid és egy genetikailag módosított Rounduptoleráns kukorica hosszú távú toxicitása) című közleményt, amely 2012 novemberében jelent meg a folyóiratban. A cikk visszavonását a közlemény és a benne közölt adatok alapos és hosszas elemzése, valamint a cikk szakmai lektorálási eljárásának kivizsgálása előzte meg. A főszerkesztő e vizsgálat befejeztéig és a szerzőknek a vizsgálat eredményéről való értesítéséig tartózkodott a nyilvános nyilatkozattételtől. A cikk megjelenése után nem sokkal a szerkesztőség olyan olvasói leveleket kapott, amelyek a leírt eredmények érvényességével, az állatok megfelelő használatával, sőt a csalás lehetőségével kapcsolatos aggályoknak adtak hangot. Sok levél a cikk visszavonására szólította fel a szerkesztőséget. Folyóiratunk standard gyakorlatának megfelelően mind ezeket a leveleket, mind a cikk eredményeit támogató leveleket, mind pedig a szerzők válaszát megjelentettük a folyóiratban (2). A cikkel kapcsolatban felmerült aggályok természete miatt a főszerkesztő megvizsgálta a szakmai lektorálási eljárás minden részletét, és engedélyt kért a levelező szerzőtől a nyers adatok áttekintésére. A nyers adatok megtekintésének kérésére ritkán kerül sor, azonban folyóiratunk politikájával összhangban a benyújtott kéziratok szerzőinek kérés esetén át kell adniuk az eredeti adatokat (3). A levelező szerző ebbe beleegyezett, és minden kért anyagot átadott a főszerkesztőnek. A főszerkesztő hangsúlyozni kívánja a levelező szerző együttműködési készségét ebben az ügyben, és elismerését fejezi ki a tudományos eljárás iránti elkötelezettségéért. A főszerkesztő semmilyen, csalásra vagy az adatok szándékos félreértelmezésére utaló bizonyítékot nem talált. Azonban jogos aggodalomra van ok mind az egyes vizsgálati csoportokban szereplő állatok számát, mind a kiválasztott állattörzset illetően. Az állatok alacsony számát az eredeti szakmai lektorálási eljárás is kifogásolta, de a lektorok végső döntése az volt, hogy a munka e hiányosság ellenére is közlésre érdemes. A nyers adatok részletesebb vizsgálata azt mutatta, hogy az adott kis mintaszám mellett nem vonható le határozott következtetés akár az NK603 kukorica, akár a glifozát szerepére sem az átfogó mortalitás, sem a daganatok gyakorisága alakulásában. A Sprague-Dawley patkánytörzsnél közismerten magas a daganatok gyakorisága; ennek ismere- (1) Séralini, G.-E., Clair, E., Mesnage, R., Gress, S., Defarge, N., Malatesta, M., Hennequin, D., de Vendômois, J.S (2) (2013) Food and Chemical Toxicology, 53(1), pp. 440 483. (3) http://www.elsevier.com/journals/food-and-chemical-toxicology/0278-6915/guide-for -authors# 8101 13
tében nem zárható ki, hogy ez az oka a kezelt csoportokban megfigyelhető magasabb mortalitásnak és a daganatok nagyobb gyakoriságának. Végső soron a bemutatott eredmények nem meggyőzőek bár nem hibásak, és ezért nem érik el a Food and Chemical Toxicology folyóiratban való közléshez megkövetelt szintet. A szakmai lektorálási eljárás nem tökéletes, de működik. Folyóiratunk elkötelezett az igazságos, alapos és gyors szakmai lektorálási eljárás mellett; néha a sietséget fel kell áldozni a lehető legnagyobb alaposság érdekében. Az eljárás időnkénti elhúzódása mind a szerzők, mint az olvasók érdekét szolgálja. Hasonlóképpen az olvasói levelek mind a helyeslő, mind a kritizáló levelek a közlést követő szakmai lektorálásként szolgálnak. Az olvasók és a szerzők közötti eszmecsere a tudományos párbeszéd hasznos és értékes részét képezi. A főszerkesztő ismételten elismeri a levelező szerzőnek a párbeszédben való részvétele során tanúsított készségességét és nyíltságát. A visszavonás mindössze ennek az egy, nem meggyőző cikknek szól. Folyóiratunk szerkesztői politikája továbbra is az, hogy minden egyes kéziratot elbírálunk, akármilyen ellentmondásos legyen is. A szerkesztőség ezt az esetet emlékeztetőként fogja maga elé állítani annak érdekében, hogy a szakmai lektorálási eljárás minél gondosabb legyen. Kérem, hogy keressen meg minél hamarabb, hogy megbeszélhessük az elemzés részleteit és a közlemény visszavonására szolgáló eljárásokat. 2013. november 19. Üdvözlettel: A. Wallace Hayes főszerkesztő ORIGO 2013. december 4. http://www.origo.hu/tudomany/20131203-csatat-vesztett-a-gm-ellenes-francia-kutatocsoport.html Törölték a GM-kukorica rákkeltő hatását sugalmazó cikket A bizonyítékok elégtelenségére hivatkozva visszahívta a közreadó azt a tavalyi közleményt, amely a GMkukorica rákkeltő hatását sugalmazta Tátrai Péter Részlet A tudóstársadalom és az élelmiszer-biztonsági hatóságok felől érkező egyöntetű nyomásnak engedve a Food and Chemical Toxicology című folyóirat végül beváltotta fenyegetését, és november 28-án visszavonta a 2012-es publikálása viták kereszttüzében álló közleményt, melynek szerzői azt állították, hogy a génmódosított (GM) kukorica súlyos betegséget okoz a vele etetett patkányokban. A folyóirat azután döntött e lépés mellett, hogy a szerzők felszólítás ellenére sem voltak hajlandóak maguk visszahívni a cikket. 14
Főszerkeszt ő: Dudits Dénes Szerkesztette: Keczánné Zsuzsa Fordította: Fejes Erzsébet Példányszám: 1000 db két havonta Borító: EDOMO MEDIA, Szeged Nyomda: TISZA PRESS, Szeged Kiadja a GBE támogatásával a Barabás Zoltán Biotechnológiai Egyesület