V okolí Keřkova na Havlíčkobrodsku se prostírají lány brambor. V nich se krčí malinké políčko, které na pohled splývá s jinými, zcela stejnými. Ale právě na tomto pokusném kousku rostou brambory obsahující gen, který by se do nich běžným šlechtěním nikdy nemohl dostat. Způsobuje, že hlízy obsahují méně cukru.
Cukr a chlad
Se štěpením cukru v bramborových hlízách v běžných podmínkách pomáhá enzym, který je citlivý na chlad, takže při nízkých teplotách přestává účinkovat. Brambory se však v chladu musí skladovat, aby neklíčily. Při tom se v hlízách uvolňují rozpustné cukry. Když brambory dokonce zmrznou, nedají se ani jíst, jak jsou sladké.
Před několika lety pobýval Pavel Branny z Mikrobiologického ústavu Akademie věd ČR ve Francii a podílel se tam na výzkumu bakterie používané při zkvašování jogurtů, zvané Lactobacillus bulgaricus. Společně s francouzskými kolegy se mu podařilo izolovat gen, který v této bakterii řídí tvorbu jednoho z enzymů pro štěpení cukrů. "Jogurtový" enzym dělá s cukry v principu totéž co enzym "bramborový", ale má podstatnou odlišnost. Chlad mu nevadí.
Pavel Branny si informace o jogurtovém genu přivezl zpět do Prahy a podělil se o ně s kolegou Oldřichem Navrátilem, který dnes působí v Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR. A toho napadlo, že gen by byl v bramborách velice užitečný. To se stalo v roce 1997.
Od té doby uskutečnil doktor Navrátil desítky experimentů, které zatím vyústily do současného polního pokusu nedaleko Keřkova. Gen z "jogurtové" bakterie se mu podařilo přenést do dvou odrůd brambor - Korela a Kamýk, které už dříve vyšlechtili odborníci ze šlechtitelské stanice Sativa Keřkov, jež je mezi pěstiteli brambor velmi dobře známá.
Pro světlejší lupínky
"Klasické šlechtění, při němž se kříží různé odrůdy brambor, už naráží na své limity a někdy se ani po desítkách let pokusů nedaří získat tímto způsobem novou odrůdu, která by měla právě ty vlastnosti, jež by se pěstitelům hodily. Proto jsme si říkali, že genové úpravy jsou cestou do budoucnosti," říká Miloslav Linhart ze Sativy Keřkov.
"V té době jsme navíc ve své nabídce neměli brambory, které by se hodily pro výrobu smažených bramborových lupínků," dodává. Při smažení brambory obsahující více cukru hnědnou, takže lupínky z nich nejsou pro zákazníky tolik přitažlivé.
Výrobní závody proto cukry z bramborové suroviny často vypírají horkou vodou. "Někdy výrobci bramborových chipsů pro jejich zesvětlování používají oxid siřičitý. Bude tedy určitě výhodnější, když se chipsy vyrobí z bramborových hlíz, v nichž bude po genových úpravách méně cukru," podotýká Jaroslav Drobník, profesor Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.
Tuto vlastnost tedy mají genově upravené neboli transgenní brambory na pokusném políčku u Keřkova. "Výhodné je, že se brambory rozmnožují svými hlízami, už se v běžných podmínkách nekříží, takže tato jejich nová genetická vlastnost přechází nezměněna do dalších generací," říká Oldřich Navrátil.
Pavoučí vlákno z brambor
Pokusné brambory z Keřkova jsou sice vyvinuty tak, aby se daly nabídnout výrobcům bramborových lupínků, avšak výzkumníci si na nich vlastně vyzkoušeli, zda jsou schopni do brambor vnášet cizí geny.
Další výzkumy mohou ukázat, zda genové technologie dokážou přispět ke snížení obsahu cukrů i v jiných odrůdách brambor, které jinak mají ideální vlastnosti pro výrobu bramborových lupínků, zejména tvar hlíz a obsah sušiny. Vědci ve světě si od genových úprav brambor slibují i další výsledky. Některé vypadají jako vystřižené ze science fiction.
Například odborný časopis Nature Biotechnology přinesl v červnu zprávu o pokusech, při nichž se vědcům z německého Gaterslebenu podařilo vložit do bramborové rostliny gen, který v organizmu pavouka řídí vytváření pavučinového vlákna. Jak známo, takové vlákno svou pevností a pružností překonává kvality obdobně tenoučkého vlákna vyrobeného synteticky.
Z transgenních brambor by tedy vědci chtěli získat materiál pro další pokusy, které by podle jejich snů mohly vést až k průmyslové výrobě provazů a látek z pavoučího vlákna. Nicméně to vše je zatím budoucnost, genové inženýrství je teprve na začátku. I transgenní brambory z keřkovského políčka smějí být použity pouze k dalším pokusům. Zbytek pěstitelé musí rozdrtit, promíchat s hydrogensiřičitanem sodným pro podporu kvašení a zakopat do země, aby se zabránilo jejich vzklíčení. Na jídelní stůl ani do běžné sadby pro jistotu nesmějí.
Odpůrci genového inženýrství však nesouhlasí ani s takovýmito polními pokusy. "Při nich nejde zjistit, jaký vliv mohou mít genově upravené plodiny na okolní rostliny, na zvířata ani na složení půdy," uvádí Čestmír Hrdinka z české pobočky mezinárodní ekologické organizace Greenpeace.
"Jsme proti tomu, aby se genově upravené organizmy jakkoli dostávaly do životního prostředí. Navíc genové inženýrství jen konzervuje současný stav intenzivního zemědělství a brání ve využití ekologičtějších metod."
|
Stříhání genů |
|
Metoda genové úpravy, kterou využili i čeští vědci pro tvorbu transgenního bramboru: Genoví inženýři vezmou "vystřižený" gen pro nějakou vlastnost, kterou chtějí přenést (v českém případě to byl gen z "jogurtové" bakterie s latinským jménem Lactobacillus bulgaricus). Vezmou plasmid (malý kruhový "kousek" řetězce DNA) z půdní bakterie Agrobacterium tumefaciens, část z něj "vystřihnou" a na její místo vloží úsek DNA z dárcovského organizmu. Pro požadované "vystřižení" nepoužívají skutečné nástroje, ale speciální enzymy. Upravený plazmid opět vloží do bakterie, jež jej pak sama vnese do připravené tkáňové kultury organizmu, který má novou vlastnost přijmout. V českém případě to byl nařezaný list bramboru. Geneticky upravený bakteriální plasmid pak přenese do buňky i gen z dárcovského organizmu. Po kultivaci pak vyroste rostlina s novou, vloženou vlastností. Postup v laboratoři však není nijak jednoduchý a vyžaduje desítky pokusů, než se podaří. |
