Genetički modificirani organizam

Genetički modifikovani organizmi (GMO) su oni koji sadrže jedan ili više gena koji se u njih unose vještački laboratorijama, primjenom posebnih metoda genetičkog inženjerstva, pri čemu se geni uzimaju od druge, nesrodne ili čak sasvim udaljene vrste. Uneseni gen je poznat pod nazivom transgen, zbog čega se ovakvi organizmi još zovu i transgeni organizmi.^[1][2]

Genetički modificiranim organizmima (GMO) je genom izmijenjen na način koji se nikada ne bi desio putem uobičajenog razmnožavanja ili prirodnom rekombinacijom postojećih gena u okviru vrste, odnosno na način koji se nikada ne bi dogodio u prirodi. Genski konstrukti kojima se mijenja genom domaćina najčešće potiču od udaljenih ili sasvim nesrodnih vrsta, čime se gube granice u prirodnom genskom toku izmjena genetičkih informacija. Prema tome, GMO u svom genetičkom materijalu nose stabilno ugrađene sekvence strane DNK, koje su prisutne u jedru (ili u organelama) ćelija transgene jedinke i koje se prenose na potomstvo prema općim zakonima nasljeđivanja.

Izvori gena koji se inkorporiraju u DNK domaćina se nalaze u biljnom svijetu, kao i među mikroorganizmima, insektima i ostalim životinjama, uključujući i ljude, a s obzirom na grupu kojoj pripadaju, može se govoriti o genetički modificiranim mikroorganizmima, biljkama ili životinjama.

Genetički modificirani organizmi su prvi put dobijeni sedamdesetih godina 20. stoljeća. Prvu medicinsku primjenu imali u proizvodnji ljudskog insulina zamijenivši tako, ranije uobičajenu, a nedovoljnu proizvodnju goveđeg hormona. Međutim, iako je ovim spriječena velika farmakoterapijska nestašica, genetički modificini organizmi nisu izazvali pažnju šire javnosti, jer su na jednostavan i nezapaženo u u vedeni u medicinsku, poljoprivrednu i svakodnevnu upotrebu. I pažnju i strahovanja, GMO su privukli tek nakon upotrebe produkata krvi kontaminiranih virusima HIV-a i hepatitisa B, što je dovelo i do prvih žrtava. Nešto noviji strahovi su došli sa pojavom epidemije „kravljeg ludila“. Iako GMO istinski nisu bili povezani sa ovim slučajevima, u javnosti se pojavilo zaziranje (koje i danas traje) od GMO i genetičkih manipulacija uopće.

Genetički modificirani organizmi (GMO) se dobijaju postupkom koji je poznat kao genetičko inženjerstvo ili tehnologija rekombinantne DNK, koja obuhvata skup metoda kojima se prenose aktivni geni u neki organizam u cilju proizvodnje organizama sa novim svojstvima, koja se ne mogu dobiti prirodnim rekombinacijama.

Tehnike, koje se koriste za unos strane DNK u organizam domaćina mogu biti klasificirane kao direktne:

• biolistika,
• elektroporacija,
• mikroinjektiranje,
• makroinjektiranje i

indirektne, pomoću

• Agrobacterium tumefaciens.
  Transgene biljke ili životinje obično nose sekvencu strane DNK, veličine nekoliko hiljada baznih parova, koja sadrži 2–4 funkcijska gena sa određenim regulacijskim sekvencama. Cijeli ovaj „DNK-umetak“ iznosu svega oko milionitog dijela čitavog genoma modificirane ćelije tretiranog organizma.

Genetičko inženjerstvo uključuje primjenu suvremenih i visoko sofisticiranih metoda za uvođenje novih gena/svojstava u mikroorganizme, biljke i životinje. Za razliku od drugih metoda genetičkih poboljšanja, primjena ove tehnologije je striktno regulirana, zbog čega genetički modificirani organizmi ili hrana koja je dobijena od GMO, odnosno koja sadrži supstance koje potiču iz GMO, mogu biti stavljeni na tržište isključivo nakon što su autorizirani prema propisanoj legislativnoj proceduri. Ovaj postupak se zasniva bazirana na naučnom pristupu procjene rizika koji predstavljaju za zdravlje ljudi, životnu sredinu i bioraznolikost.

Odmah nakon pojave prvih GMO, otvorena su mnoga pitanja etičke i tehničko-tehnološke naravi, koja stižu sa ovom tehnologijom i na njoj zasnovanoj industriji. Genetika je tako, od nauke kojom se nekada ekskluzivno bavila relativno malobrojna naučna zajednica, postala tema za diskusiju raznovrsnih (ne)interesnih grupa: kompetentnih, nekompetentnih, profesionalaca, amatera, zaljubljenika, senzacionalista, umjerenih, gorljivih, opreznih, radoznalaca. Podjela mišljenja je neminovna i ona je u ljudskoj prirodi, ali je malo tema koje su u novije vrijeme tako snažno podijelile svjetsku javnost na pristalice i ogorčene protivnike uzgoja GMO i korištenja njihovih proizvoda.

Prema prvima, riječ je o revolucionarnom koraku za dobrobit čovječanstva, jer oni vide GMO hranu kao argument sa velikim potencijalom i od velike važnosti u borbi protiv neodgovarajuće ishrane, gladi i pothranjenosti (od koje pati svaki 3. stanovnik naše planete) za ubrzano rastajuću populaciju ljudi u svijetu. Pritom se naglašava činjenica da dalje povećanje proizvodnje hrane mora doći iz povećanih prinosa na ograničenim zemljišnim površinama, pošto su krajnji genetički potencijali za povećavanje prinosa najznačajnijih kultiviranih biljaka i životinja već skoro dosegnuti u uobičajenim oblicima selekcije i da se površine najplodnijeg poljoprivrednog zemljišta stalno smanjuje usljed urbanizacije, industrijalizacije i izgradnje infrastrukture za razvoj komunikacija, a krčenje i ekspanzija poljoprivrede na novim zemljištima izaziva ozbiljne štete u ionako krhkim ekosistemima. Ti faktori istovremeno utiču i na uočljive klimatske peromjene širom svijeta.

Kao odgovor na postojeću krizu u snabdijevanju prehrambenim potrepštinama, već sredinom 90-tih godina prošlog stoljeća, kao direktni rezultat napredaka u genetičkom inženjerstvu, pojavila se prva generaciju novih genetički modificiranih biljaka tolerantnih prema nekim totalnim herbicidima i otpornih prema pojedinim štetočinama i virusima, kao i sa poboljšanim prinosom; danas već ubrzano radi na daljem istraživanju i postepenom uvođenju druge i treće genaracije genetički modificiranih biljaka sa poboljšanim nutritivnim kvalitetetom i novim tehnološkim i drugim svojstvima, kao što su tolerantnost na sušu, zaslanjenost i nisku plodnost zemljišta, te otpornost na stres, kao i odloženo zrenje plodova voća, što otvara nove mogućnosti za savladavanje poznatih ograničenja tropske poljoprivrede, a sve u svrhu proizvodnje većih količina što kvalitetnije hrane. Intenzivno se istražuju i mogućnosti stvaranja novih transgenih biljaka koje bi mogle obezbijediti hranu koja je obogaćena novim hranljivim sastojcima, pa čak i takvu koja bi istovremeno bila i lijek.

Nasuprot njima, protivnici GMO tehnologije, ovakvu proizvodnju smatraju potencijalnom i sasvim realnom opasnošću, koja prijeti životnom okruženjuj, a može i stvoriti nepredvidive i/ili monstruozne organizme. GMO hranu smatraju i nedovoljno usavršenom i ispitanom u vezi sa mogućim uticajima na ljudsko zdravlje i životno okruženje i ističu opasnost od rizika na granicama koje su "prirodna ili božanska ruka" postavile. Tako su prema njima GMO novi proizvodi koji van laboratorija mogu ugroziti prirodne ekosisteme, možda čak i nehotice. Također ističu da bi potrošači širom svijeta trebali imati više prava da sami procjene koristi od prihvatanja GMO hrane u odnosu na moguće rizike, kako oni ne bi bili ti koji samo preuzimaju rizik, dok proizvođači i/ili multinacionalne snadbjevačke kompanije žanju dobit. Međutim, u većini civiliziranih zemalja, postoje stroga zakonska ograničenja u vezi sa konstrukcijom i potrošnjom GMO i na njima zasnovane proizvodnje.

Na početku tekućeg milenija, kada je poljoprivreda dosegnula još jednu prekretnicu u historiji, nagovještavajući značajne i uzbudljive mogućnosti pokretanja nove zelene revolucije, čemu su danas svjedoci stotine miliona ljudi, transparentna, precizna i objektivna procjena koristi i rizika u vezi sa upotrebom GMO tehnologije mora biti dostupna najširoj javnosti. Također, etička odgovornost naučnika mora biti mnogo više izražena, kao i komuniciranje o njihovim pronalascima na način koji može biti razumljiv laicima, pri čemu sami naučnici, kao i razne naučne asocijacije moraju odigrati najveću ulogu u oblasti edukacije cjelokupne javnosti o GMO tehnologiji i njenim posljedicama.

Pored svih dilema, nepobitna je činjenica da se kumulirnjem znanja ovladalo još jednom tehnikom koja pomaže čovječanstvu da prodre u suštinu gena i genetičke informacije. Činjenica je i to da dostignuta razina znanja omogućava da potire, ili pomjera prirodne zakonitosti i postavljene granice u horizontalnom prijenosu gena, odnosno razmjeni genetičkih informacija između vrsta. Kao i svaka iznenađujuća novoosvojena naučna i tehnološka inovacija, biotehnologija ima svoje dobre strane, ali i potencijalne nesagledivo negativne posljedice. Zbog toga je od ogromnog značaja što sveobuhvatnija i kvalitetnije kontrola ove tehnologije.

Prvi genetički modificirani organizam koji je zvanično odobrila nadležna američka agencija (FDA) za komercijalizaciju u SAD (18. maja 1994.), bio je „Flavr Savr“ – hibrid paradajza kojeg je proizvela kompanija Calgene iz Kalifornije, sa unesenim stranim genom koji omogućava duže čuvanje nakon berbe. U toku posljednjih 20-ak godina, farmeri su konstantno povećavali gajenje GM usjeva u dvocifrenim stopama godišnjeg porasta prinosa. Ukupne površine pod GM usjevima u svijetu su porasle za više od 70 puta, u prvih 12 godina komercijalizacije, što GM usjeve čini najbrže usvojenom tehnologijom usjeva u historiji. Tokom 2007. prekoračena je barijera od 110 miliona hektara pod GMO, pošto je po prvi put više od 12 miliona farmera u 23 zemlje svijeta zasijalo 114,3 miliona hektara GM usjeva, što je porast za 12% ili 12,3 miliona hektara, u odnosu na 102 miliona hektara koje su 10,3 miliona farmera u 22 države zasijali u 2006. godini.

Tako visoka stopa usvajanja GM usjeva u svijetu je potvrda povjerenja miliona uzgajivača u ove usjeve i u industrijskim i u zemljama u razvoju. Takođe, važno je istaći da više od polovine kupne populacije od preko sedam milijardi ljudi živi u 23 zemlje gdje se uzgajaju GM usjevi, te da se više od polovine (od ukupno 1,5 milijardi hektara) obradivih površina pod usijevima u svijetu nalazi u 23 države u kojima su u 2007. odobreni i uzgajani GM usijevi. Znakovit je i podatak da 114,3 miliona hektara pod GM usijevima koji su gajeni u 2007. godini predstavlja 8% od 1,5 milijardu hektara ukupnih zemljišnih površina pod usijevima u svijetu.^[2][3][4]

Površine i vrste GM usjeva u 2007. godini u pojedinim državama

Izvor: Clive James, 2007.
Tokom 2007. godine broj država u kojim su se uzgajali GM usijevi se povećao na 23, od čega su 12 zemalja u razvoju i 11 razvijenih industrijskih zemalja. Prema površini (u hektarima), to su: SAD, Argentina, Brazil, Kanada, Indija, Kina, Paragvaj, Južna Afrika, Urugvaj, Filipini, Australija, Španija, Meksiko, Kolumbija, Čile, Francuska, Honduras, Češka, Portugal, Njemačka, Slovačka, Rumunija i Poljska, od čega sje osam članica EU (Španija, Francuska, Češka, Portugal, Njemačka, Slovačka, Rumunija i Poljska), u kojima se uzgajao GM kukuruz.

SAD, Argentina, Brazil, Kanada, Indija i Kina su bile šest vodećih zemalja proizvodnji GM usjeva, sa Indijom koja je prvi put zamijenila Kinu na petom mjestu po uzgoju Bt pamuka. SAD su zadržale svoju poziciju na prvom mjestu sa 57,7 miliona hektara (50,5% ukupnih površina pod GM usjevima u svijetu), poslije kojih slijede Argentina sa 19,1 miliona hektara, Brazil sa 15 miliona hektara, Kanada sa 7 miliona hektara, Indija sa 6,2 miliona hektara i Kina sa 3,8 miliona hektara (tab. 1). U SAD-u su, od 57,7 miliona hektara, oko 37% svih GM usjeva transgeni usjevi sa dva ili tri GM svojstva u jednoj sorti ili hibridu (npr. 63% GM kukuruza i 78% GM pamuka koji se gaje sadrže dvije ili tri GM karakteristike u jednoj sorti ili hibridu). Osim u SAD, ove kulture se uzgajaju i u Kanadi, Filipinima, Australiji, Meksiku, Južnoj Africi, Hondurasu, Kolumbiji i Argentini i predstavljaju značajnu buduću orijentaciju u razvoju GM usjeva.^[5]

Genetički modificirana soja je najviše i načešće gajen GM usjev, sa 58,6 miliona hektara (preko 50% ukupnih površina pod GM usjevima), zatim dolazi kukuruz, pa pamuk i uljana repica.

Lucerka koja je tolerantna prema herbicidima je prva višegodišnja GM biljka koja se gaji i koja je u u SAD-u posijana na 80.000 hektara, dok je RR® lan koji je tolerantan prema herbicidima zasijan na preko 800.000 hektara u SAD-u i Australiji.^[6][7]

U 2007. godini, tolerantnost prema totalnim herbicidima, kod GM soje, kukuruze, uljanoe repice, pamuka i lucerke je i dalje najdominantnija osobina kod GM usjeva koji su se gajili pod transgenim usjevima. Međutim, tada su se , po prvi put tzv. „grupe osobina“ (dvije ili tri nove osobine zajedno u istoj sorti ili hibridu) gajile na većim površinama (na 21,8 miliona hektara ili 19% ukupnih površina pod biotehnološkim usijevima) u odnosu na Bt otpornost prema insektima kod GM usjeva koji su se gajili na 20,3 miliona hektara ili 18%. Površine pod GM usjevima sa „grupama osobina“ su najbrže rasle od svih drugih u periodu između 2006. i 2007. godine sa 66% porasta, u poređenju sa 7% za otpornoat prema insektima i 3% za telerantnost prema totalnim herbicidima.

GM usjevi je uzgajalo od približno 12 miliona farmera u 23 države, što je porast sa 10,3 miliona farmera u 22 državi u 2006. godini. Od ukupnog boja od 12 miliona farmera sa koristima od biotehnologije u 2007. godini, njih preko 90% ili 11 miliona, su bili mali i siromašni farmeri iz zemalja u razvoju, čiji su prihodi povećani od GM usjeva doprinijeli ublažavanju njihovog siromaštva. Većina njih su uzgajivači Bt pamuka iz Kine (7,1 miliona) i Indije (3,8 miliona), dok je njih oko 100.000 sa Filipina (uzgajivači GM kukuruza), te nekoliko hiljada iz Južne Afrike (uzgajivači GM pamuka, kukuruza i soje), uključujući i mnoge žene - farmere koje uzgajaju pamuk, dok je ostatak sitnih farmera iz osam zemalja u razvoju koje su uzgajale GM usjeve u 2007. godini. Ovaj početni skromni doprinos GM usjeva milenijumskom razvojnom cilju smanjenja siromaštva i gladi za 50% do 2015. godine je važan i ima ogroman potencijal u drugoj dekadi komercijalizacije GM usjeva od 2006–2015. godine.

U periodu 1996.–2007., površine pod GM usjevima u zemljama u razvoju su se povećavale svake godine, tako da su u 2na kraju zauzimale više od 2/5 (oko 43%) od ukupnih površina pod GM usjevima, što je ekvivalento 49,4 miliona hektara. Zajednički uticaj pet glavnih zemalja u razvoju (Kina, Indija, Argentina, Brazil i Južna Afrika) raste i važan je trend u kontinuitetu, koji utiče na buduće usvajanje i prihvatanje GM usjeva širom svijeta. U prvih 12 godina komercijalizacije GM usjeva kumulativna površina pod GM usjevima u svijetu je bila 690,9 miliona hektara, što je ekvivalentno oko 70% ukupne površine zemljišta SAD-a ili Kine ili gotovo 30 puta ukupne površine zemljišta u Velikoj Britaniji.

Kontinuirano ubrzano usvajanje GM usjeva značajno utiče na poboljšanje produktivnosti, kao i ukupan pozitivan uticaj na živono okruženje, zdravlje, ekonomiju i socijalne dobrobiti koje su ostvarili farmeri. Tako je naprimjer, ukupni pozitivni finansijski efekt za farmere koji uzgajaju GM usjeve, iznosio oko 34 milijarde dolara (16,5 milijardi $ za zemlje u razvoju i 17,5 milijardi $ za industrijske zemlje). Ukupno smanjenje potrošnje pesticida u periodu od 1996.–2006., pri uzgoju GM usjeva u odnosu na uobičajene, je za 15,5%, što ima pozitivan uticaj na životno okruženje.

Budući pravci razvoja

Neočekivani porast površina pod GM usjevima koji je u svijetu zabilježen u prvih dvanaest godina njihove komercijalizacije od 1996–2007. godine sugerira optimizam za njihovo uvođenje u budućnosti. Međutim, porast površina pod GM usjevima u periodu između sadašnjosti i 2015. godine može da prevaziđe onaj iz prve dekade, pošto će se razviti još više GM biljaka u gigantskim projektima kako bi se dostigla nekada ambiciozna, a danas realna meta: proizvodnja biogoriva. Evidentno je da biotehnologija nudi vrlo značajne prednosti za povećanje efikasnosti proizvodnje biogoriva i u zemljama u razvoju i da će ona biće glavni faktor razvoja proizvodnje biogoriva u budućnosti. Međutim, poštovanje "dobre prakse" gajenja biljaka, kao što su plodored i upravljanje otpornošću prema insektima i herbicidima za GM usjeve će i dalje ostati osjetljivo pitanje, kao što je bilo i u toku prve decenije ere GMO. Također se nameće nastavak prakse dobrog upravljanjem uzgojem GM usjeva, posebno sa državama na jugu, za koje se očekuje da budu nositelji razvoja GM usjeva u narednom periodu.^[2]

• Genetičko inženjerstvo
• Transgeneza
• Biotehnologija

Commons ima datoteke na temu: Genetički modificirani organizam

• ISAAA database
• GMO-Compass: Information on genetically modified organisms