Inżynieria genetyczna otwiera nową nadzieję w walce ze szkodnikami niszczącymi uprawy
Nowe badania podkreślają potencjał inżynierii genetycznej w ochronie naszych zasobów żywności przed żarłocznymi szkodnikami owadzimi. Rozwiązanie polega na wykorzystaniu starożytnych mechanizmów obronnych: rośliny same wytwarzają białka, które czynią ich skrobię niedostępną dla wielu owadów.
Dzikie odmiany posiadają te środki ochronne, ale udomowione w celu uzyskania wyższych plonów i łatwości spożycia te naturalne środki odstraszające szkodniki często były osłabione. Naukowcy postrzegają obecnie inżynierię genetyczną jako sposób na przywrócenie lub wzmocnienie tych zabezpieczeń bez wad tradycyjnych metod modyfikacji genetycznej.
Głównymi graczami w tej historii są inhibitory alfa-amylazy. Białka te skutecznie blokują enzymy w układzie pokarmowym owadów, które rozkładają skrobię – zasadniczo głodzą szkodniki. Szkodniki takie jak chrząszcze chlebowe, ćmy fasolowe, ryjkowce bawełniane, a nawet ryjkowce kawowe zależą od tych enzymów, aby przetrwać, żerując na uprawach takich jak kukurydza, fasola, groch i przechowywane ziarna.
Wczesne badania przeprowadzone na początku XXI wieku zidentyfikowały geny odpowiedzialne za te inhibitory w różnych roślinach i wykazały ich skuteczność przeciwko określonym szkodnikom. Naukowcy opracowali także genetycznie zmodyfikowane rośliny, aby zwiększyć produkcję tych inhibitorów, ale podejścia te napotkały przeszkody.
Problemy z tradycyjnymi GMO
Tradycyjne metody modyfikacji genetycznej (GMO), choć skuteczne, często polegają na wprowadzaniu do genomu rośliny genów z zupełnie innych organizmów. Może to wzbudzić obawy konsumentów dotyczące bezpieczeństwa i akceptowalności, prowadząc do kosztownych procesów regulacyjnych i oporu rynku.
Inżynieria genetyczna: bardziej precyzyjne podejście
Tutaj wkracza inżynieria genetyczna. Technologie takie jak CRISPR oferują niezwykle precyzyjne narzędzia do modyfikacji własnego DNA organizmu. Zamiast wprowadzać obce geny, naukowcy mogą modyfikować istniejące geny w genomie rośliny, aby zwiększyć produkcję inhibitorów alfa-amylazy lub nawet poprawić ich skuteczność przeciwko docelowym szkodnikom.
Potencjalne korzyści są znaczące. Stosując to podejście, rośliny mogłyby w naturalny sposób wytwarzać wyższe poziomy tych białek ochronnych, nie powodując alarmu jako organizmy transgeniczne, zgodnie z przepisami, takimi jak te ustalone przez Brazylijską Krajową Komisję Techniczną ds. Bezpieczeństwa Biologicznego (CTNBio). Oznacza to potencjalnie krótszy czas dopuszczenia do obrotu i większą atrakcyjność dla przedsiębiorstw rolniczych poszukujących zrównoważonych rozwiązań w zakresie zwalczania szkodników.
„Inżynieria genetyczna daje nam możliwość zwiększenia produkcji tych inhibitorów lub zwiększenia ich aktywności w roślinach” – wyjaśnia Marcos Fernando Basso, badacz w Centrum Badań nad Genetyką Zmian Klimatu, który kierował badaniem. „To może być obiecująca ścieżka w nadchodzących latach”.
Precyzyjne manipulowanie genomami roślin otwiera ekscytujące możliwości opracowania upraw odpornych na szkodniki, przy jednoczesnym spełnieniu wymagań konsumentów i przepisów dotyczących genetycznie zmodyfikowanej żywności.
