2021. augusztus 1. vasárnap Boglárka

Hírek - Élelmiszer

Bevisszük a kulisszák mögé: ezeken a mezőgazdasági problémákon dolgoznak a magyar biotechnológusok

Kevesebb műtrágyát, növényvédő szert és antibiotikumot szeretnénk a környezetben látni, és csökkenteni akarjuk az élelmiszer-pazarlást. Csupa "zöld" célkitűzés, amelyekről nem hinnénk, hogy a biotechnológia eszközeivel is elérhetők. Pedig a gödöllői Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóintézetben éppen ilyen problémák megoldásán dolgoznak. Az új nemesítési technikák ráadásul a felére-harmadára rövidíthetik a fajta-előállításra fordított időt. Pillantson be velünk a kulisszák mögé!
 
 

Elsőként szögezzük le, hogy a biotechnológia nem egyenlő a génmódosítással. Bár minden génmódosítás biotechnológiai eljárás, a biotechnológiai eljárások nem mindegyike eredményez génmódosítást. Ma a kutatások nagy része – legalábbis Európában - „nyomozásból” áll. Ennek során feltérképezik az élőlények genomját, meghatározzák azokat a szakaszokat benne, amelyek egy kívánatos tulajdonságért felelősek lehetnek, és ezeket igyekszenek megtalálni más egyedekben is. Ha megvannak a kívánt génváltozatok, akkor a tenyésztésanyag leszűkíthető azokra a példányokra, amelyek hordozzák ezt. Ezek felszaporításával sokkal gyorsabban létrehozható egy új fajta, amelynek minden egyede hordozza és örökíti a megfelelő géneket, mint klasszikus nemesítéssel – tudjuk meg a NAIK Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóközpontban dr. Hiripi Lászlótól.

Balra a nitrogénkötésre képes lucerna, jobbra az erre képtelen mutáns (Fotó: Ács András)

Gyorsabb, pontosabb szelekció

Az általa vezetett kutatócsoportot egy nagyobb konzorcium tagjaként három év alatt juthat el egy olyan új nyúlfajta bejelentéséig, amelyik genetikailag ellenállóbb egy bakteriális eredetű emésztési problémával szemben. (A kutatásban a legfontosabb szerep dr. Barta Endre bioinformatikai csoportjához, illetve a konzorciumvezető céghez köthető.)

Ez a betegség antibiotikum adagolása nélkül magas mortalitással jár. Genomszelekcióval viszont gyorsan eljutottunk a legjobb variánsokig, és így elértük, hogy antibiotikum-mentesen felnevelhető húsnyulak álljanak a tenyésztők rendelkezésére. Mindennek óriási a jelentősége a gyógyszerekre rezisztens baktériumok terjedése miatt”

- magyaráz a kutató. Sokan csak mumust látnak a biotechnológiában, holott már fényévekre vagyunk attól, amit a tudományág a születésekor nyújtani tudott. A Mezőgazdasági Biotechnológiai Kutatóintézet 1990-ben kezdett el működni, akkor, amikor a Bacillus thürigiensis toxintermelő génjét hordozó Bt-kukoricák is elterjedtek a világban. Ezek minden egyes sejtje rovarölő mérget termel. „Akkoriban vaktában lövöldözték a genomot idegen génekkel. Ma viszont a génszerkesztés módszerével célzottan lehet a módosításokat végrehajtani. Ezek gyakran csak egy gén be- vagy kikapcsolását jelentik, más esetben a fajban meglévő egyik génvariáns behelyezését a faj többi egyedébe, vagy egy gén vesztését.

Mivel sok esetben a természetben egyébként is fellelhető allélt építjük be, a végeredményről nem biztos, hogy meg lehet mondani, hogy génszerkesztéssel vagy természetes szelekcióval van-e dolgunk”

- ezt már az intézetvezető, dr. Olasz Ferenc mondja. Ez persze egy sor kérdést felvet, nemcsak a licenszek, hanem a jogalkotó szemszögéből is. Az intézetvezető szerint Európának egy-két éven belül tisztába kell tennie a viszonyát az új nemesítési technikákhoz. Hozzáteszi: pillanatnyilag haszonélvezői vagyunk annak, hogy az ország GMO-mentes, mivel így az agrártermékeink jobban értékesíthetőek a nyugat-európai és az ázsiai piacon.

„Olyan kísérleteink is vannak, amelyben a nyulak az emberi betegségek modelljei” – folytatja Hiripi László. Ott jártunkkor éppen egy egysejtes nyúlembrió előmagjába injektáltak olyan genetikai anyagot, amely segítségével utánozni lehet a genetikai eredetű szívritmuszavart, és tesztelni azokat a környezeti hatásokat, amelyek a genomvariánsban szívhalálhoz vezetnek. Mindez azért fontos, mert így kiszűrhetőek lennének az emberi DNS hibái és azok a kockázatok, amelyeket az ezt hordozó egyéneknek kerülniük kell. De a SOTE kutatóival együttműködve találtak az érelmeszesedésre ható gént is.

Egy nyúlembrió mikroinjektálása (Fotó: Ács András)

Jobban értjük a növény működését

A növényekkel kapcsolatos kutatások egy része a vírusokkal, baktériumokkal és fonálféreggel szembeni ellenálló képesség forrását keresi, más része beltartalmi jellegű változások génjeit kutatja, de olyan is akad, amelyik a légköri nitrogénmegkötés képességét szeretné feltérképezni, hogy ez a tulajdonság átvihető legyen például a búzába is.

Tudjuk, hogy a klímaváltozással sok új betegség jelenik meg, elsősorban a rovarok által terjesztett vírusok formájában, ugyanakkor a rovarok elleni védekezést nehezíti a növényvédő szerek kivonása. Nincs más megoldás, magát a növényt kell felvérteznünk ellenálló képességgel”

- magyaráz Olasz Ferenc. Mint később megtudjuk, egy másik kutatócsoport többek között azzal foglalkozik, hogy a paradicsom érésében közreműködő géneket megértse. Dr. Nyikó Tünde az Epigenetikai csoportból olyan génekre vadászik, amelyeknek szerepük van a szín- és ízanyagok kialakulásában. „Ha megtaláljuk ezeket, akkor a nemesítők kezébe adhatjuk egy ízletesebb, szállíthatóbb és eltarthatóbb paradicsom kulcsát, amivel csökkentjük a betakarítást követő veszteségeket. Ez lényegében az élelmiszerpazarlás mérséklésének egyik módja” – érzékelteti a munka lényegét a kutató. Ezután bemutatja, hogyan készíti elő azokat a paradicsomnövénykéket, amelyek jövő nyáron már különbözőképpen fognak érni, és éppen ezek a különbségek fogják megmutatni azt, hogy mely génszakaszoknak van közük az érés minőségéhez.

Paradicsom- és paprikapalánták az intézet növényházában (Fotó: Ács András)

Elhaladunk a hőstressznek kitett repcék mellett – mondanunk sem kell, ez a kutatás miért fontos –, majd egy újabb laborba lépve egy sor üveg és pipetta mögül előkerül dr. Kaló Péter, aki a szimbiotikus nitrogénkötés témakörével foglalkozik. Mint kiderül, ez már lassan 50 éve foglalkoztatja a kutatókat, hiszen

óriási mennyiségű nitrogénműtrágyát lehetne megtakarítani vele, ha a legfontosabb gabonáink a levegőből is képesek lennének hasznosítani a nitrogént. Ennek nemcsak a költségcsökkentés oldaláról lenne haszna, a vizek nitrátosodását is megelőzhetnénk vele.

Kaló Péter az ötvenes éveiben jár, de nyugdíjas koráig kitarthat ez a téma, és még a következő generációnak is lesz tennivalója vele. „Ez egy nagyon bonyolult szimbiotikus kapcsolat a Rhizobium baktérium és a növény között. Még csak egyes részeit értjük annak, hogyan ismeri fel egymást a gazdanövény és a baktérium, milyen jeleket küldenek egymásnak, hogyan befolyásolják egymás életműködését. Lehetetlen küldetésnek tűnt rájönni, de egy másik szimbiotikus kapcsolat révén talán előrébb jutunk” – magyaráz a kutató. A szárazföldi növények a gyökereiken élő mikorrhiza gombákkal már 450-500 millió éve együttműködnek, és ennek a szimbiózisnak vannak rokon vonásai a rhizobiumok és a pillangósvirágúak együttműködésével. Ezt „meghekkelve” talán létre tudnánk hozni a légköri nitrogén hasznosításának képességét akár a búzában is - tudjuk meg.

Nitrogénkötő gümők a lucena gyökerén (Fotó: Ács András)

Afrikai sertéspestis és más betegségek

Ehhez képest sokkal „könnyebb” feladat megtalálni az afrikai sertéspestis ellenszerét. A vakcinafejlesztés nagyon lassan halad, mivel a vírus szokásos kezelése (elölése, gyengítése vagy darabolása) nem ad kellően hatékony immunválaszt a sertésben. Pillanatnyilag eredményesebbek a biotechnológiai megoldások erre a betegségre. „Az egyik lehetőség a transzgénikus disznó, vagy a rekombináns vakcinák létrehozása, de ezek Európában, Magyarországon nem engedélyezett módszerek. A másik, hogy rokon fajokban találjuk meg azt a gént, amelyik ellenállóvá teszi őket, például az afrikai varacskos disznó védett a betegséggel szemben. Ha az ő speciális génjét bevisszük a házisertésbe, akkor az is védetté válik. Illetve begyűjthetnénk azt a néhány túlélő vaddisznót, amelyiket nem gyűrt le a vírus, és akkor genomikai módszerekkel megtalálhatnánk azokat a kulcsfontosságú géneket, amelyekre szükségünk van egy egészséges állomány kialakításához. Ezek már elfogadható módszerek lehetnek Európában is” – vázolja a lehetőségeket Hiripi László.

Olasz Ferenc intézetigazgató (Fotó: Ács András)

Olasz Ferenc szerint a genomika, a génállományok informatikai feldolgozása nagy előrelépéssel kecsegtet, mert előre jelezheti, hogy mely gének miért felelősek. „Azt is lehetségesnek tartom, hogy a jövőben fehérjéket tervezzünk bizonyos funkciókra, olyanokat, amelyek ma még nem is léteznek a természetben. Remélem, ez még az én életemben megvalósul” – mosolyodik el.

Sokan azzal vádolják a biotechnológusokat, hogy istent játszanak, teremtenek, pedig ha belegondolunk, az emberiség évezredek óta ezt teszi. Elég volt ehhez egy pillantást vetni arra a dél-amerikai vadparadicsomra, amelyik borsónyi termését érlelte a kutatóintézet növényházában. Eddig is folyamatosan alakítottuk a környezetünket, ahogy az is alakít minket, csak a tempóban van különbség. Aki nem veszi fel a ritmust, az most is kihullik a rostán.

Kapcsolódó cikkek


 
X

A címlapról ajánljuk

DEVIZA
MATIF
CBOT
NYERSANYAG

    Agrometeorológia

    IDŐJÁRÁSA
    Agrárszektor hírlevél
    Ne maradjon le a friss hírekről!
    Iratkozzon fel hírlevelünkre
    és járjon mindenki előtt.
    Mind a négyet bepipálom
    Itt keressen minket
    © 2017. Agrárszektor.hu