Genetické inženýrství otevírá novou naději v boji proti škůdcům, kteří ničí úrodu
Nový výzkum zdůrazňuje potenciál genetického inženýrství chránit naše zásoby potravin před nenasytnými hmyzími škůdci. Řešení spočívá ve využití prastarých obranných mechanismů: rostliny samy produkují bílkoviny, které znemožňují jejich škrob pro řadu hmyzu.
Divoké odrůdy mají tyto ochranné prostředky, ale když byly domestikovány pro vyšší výnosy a snadnou spotřebu, byly tyto přirozené repelenty škůdců často oslabeny. Vědci nyní vidí genetické inženýrství jako způsob, jak obnovit nebo posílit tyto ochrany bez nevýhod tradičních metod genetické modifikace.
Hlavními hráči v tomto příběhu jsou inhibitory alfa-amylázy. Tyto proteiny účinně blokují enzymy v trávicím systému hmyzu, které štěpí škrob – v podstatě vyhladoví škůdce, kteří se jim najdou. Škůdci, jako jsou brouci, moli, bavlníkové a dokonce i kávovníky, závisejí na těchto enzymech, aby přežili, zatímco se živí plodinami, jako je kukuřice, fazole, hrách a skladované obilí.
Raný výzkum na počátku 21. století identifikoval geny odpovědné za tyto inhibitory v různých rostlinách a prokázal jejich účinnost proti specifickým škůdcům. Vědci také vyvíjeli geneticky modifikované rostliny ke zvýšení produkce těchto inhibitorů – tyto přístupy však narážely na překážky.
Problémy s tradičními GMO
Tradiční metody genetické modifikace (GMO), i když jsou úspěšné, často zahrnují vnesení genů ze zcela odlišných organismů do genomu rostliny. To může vyvolat obavy spotřebitelů o bezpečnost a přijatelnost, což vede k nákladným regulačním procesům a odporu trhu.
Genetické inženýrství: přesnější přístup
Zde vstupuje do hry genetické inženýrství. Technologie jako CRISPR nabízejí neuvěřitelně přesné nástroje pro úpravu vlastní DNA organismu. Místo zavádění cizích genů mohou vědci vyladit existující geny v genomu rostliny, aby zvýšili produkci inhibitorů alfa-amylázy nebo dokonce zlepšili jejich účinnost proti cílovým škůdcům.
Potenciální přínosy jsou značné. Pomocí tohoto přístupu by rostliny mohly přirozeně produkovat vyšší hladiny těchto ochranných proteinů, aniž by vyvolaly poplach jako transgenní organismy podle předpisů, jako jsou ty, které stanovila Brazilská národní technická komise pro biologickou bezpečnost (CTNBio). To znamená potenciální rychlejší dobu pro schválení na trh a větší přitažlivost pro zemědělské podniky, které hledají udržitelná řešení ochrany proti škůdcům.
„Genetické inženýrství nám dává příležitost zvýšit produkci těchto inhibitorů nebo je učinit aktivnějšími v rostlinách,“ vysvětluje Marcos Fernando Basso, výzkumník z Centra pro výzkum genetiky změny klimatu, který studii vedl. “Mohla by to být slibná cesta v příštích letech.”
Přesná manipulace s rostlinnými genomy otevírá vzrušující příležitosti pro vývoj plodin odolných vůči škůdcům při současném splnění spotřebitelských a regulačních požadavků na geneticky modifikované potraviny.
