iPon Hírek

Bakteriális enzimmel turbózták fel a dohány fotoszintézisét

Dátum | 2014. 09. 20.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Bár a legtöbb növény már jelenleg is a nagyon jó hatékonysággal állítja elő napfényből, vízből és levegőből a tápanyagokat, némi trükközéssel azért megoldható, hogy mindezt a korábbinál gyorsabban tegyék. Egy angol-amerikai kutatócsoport nemrégiben olyan dohánynövényeket hozott létre, amelyek cianobaktériumoktól kölcsönvett enzimeiknek köszönhetően hétköznapi rokonaiknál nagyobb tempóban fotoszintetizálnak. Mivel a mezőgazdasági termelésre használható területek száma véges, más megoldásokat kell keresni a terméshozam növelésére, magyarázza Steven Gutteridge, a DuPont nevű vegyi cég kutatója. A növények tanulmányozása alapján kiderült, hogy ennek megvalósításához a rubisco nevű enzim kiváló célpont lehet, hiszen ennek a közreműködésével válik a szén-dioxidból cukor. Az enzim valószínűleg a Föld leggyakoribb fehérjéje, hiszen minden egyes növényi szervezetben nagy tömegben található meg. Elterjedtségében azonban az is jelentős szerepet játszik, hogy enzimként nem túlságosan hatékony. A növények elsősorban azért termelnek olyan sokat belőle, mert az enzim csak mérsékelten gyorsítja fel az átalakítási folyamatokat. Egyes szakértők becslése szerint a rubisco genetikai módosításával és a körülötte található szén-dioxid koncentrációjának megnövelésével akár évi 60 százalékkal is növelhető lehetne a rizs és a búza terméshozama.
Maureen Hanson, a Cornell kutatója és kollégái úgy döntöttek, hogy kipróbálják, mihez kezd a növény, ha egy gyorsabb működésre képes rubisco-típust kap. Ehhez egy cianobaktérium-faj, a Synechococcus elongatus enzimjének génjét vették kölcsön. A géneket a hasonló genetikai kísérletek során gyakran modellszervezetként használt dohánynövény leveleinek fotoszintézist végző sejtszervecskéibe (kloroplasztisz) juttatták be. Néhány kísérleti növénybe az új rubisco mellett azon bakteriális fehérje génjét is bejuttatták, amely az eddigi kutatások alapján az enzim megfelelő összehajtogatásában nyújt segítséget. Egy másik csoportba pedig annak a fehérjének a génjét ültették be, amely a működő enzim szerkezeti támogatásában vesz részt. Mindkét csoport tagjai képesek voltak használni a bakteriális enzimet saját, növényi fotoszintézisük során, és mindannyian gyorsabban alakították át a cukorrá az alapanyagokat, mint a genetikailag nem módosított dohány teszi.
Az eredmények alapján tehát úgy tűnik, hogy az enzim gyorsabb változatának használatával valóban nagyobb terméshozamú növényeket lehet létrehozni, mondja Donald Ort, az Illinois-i Egyetem növénybiológusa. Azt ugyanakkor egyelőre nem tudni, hogy az enzimcsere milyen egyéb következményekkel járhat a növényre nézve. Az egyik, már most világosan látszó probléma az lehet, hogy a bakteriális rubisco hajlamos tetemes energiákat elpazarolni arra, hogy szén-dioxid helyett oxigénnel reagáljon el. A fotoszintetizáló baktériumok ezt a problémát úgy hidalták át, hogy karboxiszómáknak nevezett speciális struktúrákat hoztak létre, amelyekben az enzim az oxigéntől elzárva, szén-dioxidban dús környezetben teheti a dolgát. A növényekben azonban nincsenek karboxiszómák, legalábbis egyelőre. A szakértők szerint azonban rövidesen ez a probléma is megoldódhat, mivel a kutatócsoport kísérletezés közben megfigyelte, hogy a dohány megfelelő módosítások hatására képes hasonló szerkezeti elemek létrehozására. A következő lépés az lesz, hogy az ilyen módon megváltoztatott növényeket bakteriális rubiscóval látják el, hogy megfigyeljék, mi történik az új rendszerben. Ort mindenesetre úgy véli, hogy öt éven belül lehetséges lehet olyan dohánynövényeket létrehozni, amelyek működő karboxiszómákkal rendelkeznek.
Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

11. tibaimp
2014.09.20. 19:49
"...az enzimcsere milyen egyéb következményekkel járhat a növényre nézve..." -- ez nagyon jó kérdés, de én inkább arra lennék kíváncsi, hogy az emberre milyen hatással lesz hosszútávon....
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
10. Szefmester tibai...
2014.09.20. 21:00
Dohány termék... szerinted érdekel bárkit is a hosszútávú hatása? De most komolyan...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
9. tibaimp Szefm...
2014.09.20. 21:51
Nem az a gond, ha olvastad a cikket, az említi a búza és egyéb növényt is....ez a csoki...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
8. Szefmester
2014.09.20. 23:39
De azok ha jól értelmeztem így félálmosan, az csak elméleti rész, míg a dohányon már próbálták....
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. balinlin
2014.09.21. 07:48
Hűha, biztos nagyon veszélyes. Ha elszívsz egy ilyen dohányból készült cigit, akkor te is fotoszintetizálni fogsz. Na persze...
Mivel a cigiben elég így ez sokat nem befolyásolhat eleve, nem hinném, hogy rosszabb lesz a füstgáz, mint eleve lenne.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. enisherpa tibai...
2014.09.21. 12:14
Emiatt nem kell aggódnunk. Vírusok és baktériumok segítségével át fog adódni az új gén minden növényre. Akkor is, ha aggódunk, és akkor is, ha nem.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. Renhoek enish...
2014.09.21. 16:02
Látom nagyon értesz a genetikához. Azért kíváncsi lennék ezt a kijelentést milyen tudományos tényekre alapozod

 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. enisherpa Renho...
2014.09.21. 16:35
Nagy vonalakban: http://en.wikipedia.org/wiki/Horizontal_gene_transfer

Bár még vitatkoznak rajta, hogy mekkora szerepet játszik a jelenség.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. Renhoek enish...
2014.09.21. 17:05
Tanultam erről, és utána is olvastam régebben. Csak kíváncsi voltam mire alapozod azt a kijelentést, hogy "minden" növénybe át fog adódni.

Ezzel pont magadat cáfolnád, hiszen a fejlettebb rubisco is egy baktériumból származik, ennek alapján pedig az évmilliárdok alatt régen át kellett volna jutnia minden növénybe. A folyamat létezik, de korántsem jelenti azt, hogy minden mindenbe átjut.

Az emberi DNS nagyon nagy része származik különféle helyekről (növényi, állati stb), melyek virális és bakteriális közvetítéssel jutottak ide...

Tulajdonképpen a fent említett mutáns, az evolúció által is simán létrejöhetett volna, ahogy sok más előnyös tulajdonság is.

Ehhez a folyamathoz nagyon nagyon sok véletlen eseménynek kell összejönnie, hogy mondjuk egy dohányt és búzát is közösen megtámadó vírus/baktérium a pílusain át átvigye pont azt a szakaszt, és működőképes életképes egyedet hozzon létre, amely szaporodik is.

Annak nagyobb az esélye, hogy mint GM pollen kikerül, és megtermékenyít vad típusú dohányt is... de ez még mindig csak egy faj. Egyelőre kb életképtelen lenne vad környezetben, így el is pusztulna azonnal.

A GM növények hatása az emberi szervezetre pedig kutatás alatt áll, és totálisan attól függ, hogy mit használunk fel. Ha egy karcinogén rovarirtót termel a búza, az természetesen lehet káros. (Jelenleg egy 96 óta folyó GM takarmány tanulmány, több millió szarvasmarhát vizsgálva bizonyította, hogy semmiféle problémát nem okozott náluk... csak egy példa.)

Jelen esetben csak egyszerűen nincs elég adat arra nézve, hogy a növényre milyen hatással van a változtatás. Mire az ilyen búzából kenyér lesz, rengeteg vizsgálaton fog átesni, és mire átmegy az emésztőrendszereden, a gyomorsavon, a fehérjebontó enzimeken, bélbolyhokon kicsit az esélye, hogy fotoszintetizálni kezdesz

Mellesleg az évszázad végéig súlyos élelmiszerválság várható, ha tovább erősödik a felmelegedés, milliók, százmilliók fognak éhenhalni. Ez a bolygó már képtelen eltartani ezt az emberi masszát, így egyszerűen muszáj új technológiákat bevetni, különben Mad Max világ lesz...
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. Pandion enish...
2014.09.22. 12:04
jajajj, ezzel a dologgal több gond is van. Először is, wikipedia??? Ne viccelj már. Erről a témáról több ezer (ha nem millió) oldalnyi szakirodalom van, és erre te belinkelsz egy wiki oldalt mint megbízható forrást. De ha már belinkelted elolvastam és a következőkre szeretném felhívni a figyelmedet.
Még a wiki is többször említi, hogy a horizontális gén transtfer főleg baktériumok között jön létre természetes körülmények között. Eukarióta sejtben eddig csak a kloroplasztisz és a mitokondriális genom sejtmagba történő vándorlását figyelték meg. Illetve van ugyan elmélet egyes bakteriális dns növénybe történő bejutására, de ez extrém ritka eset és koránt sem bizonyított még (ezért elmélet). Illetve bizonyos gombák és növények között, illetve gombák és baktériumok között előfordul, tehát elméletileg lehetséges a dolog, de a gyakorlatban igen ritka és specifikus lehet. Tehát annak az esélye, hogy egy cianobaktérium enzim kódoló dns bejut és működik egy dohány növényben, évmilliós időskálán nézve is elenyészően kicsi, szinte nulla. Tehát a kijelentésed, miszerint mindenképpen meg fog történni " akkor is, ha aggódunk, és akkor is, ha nem." ráadásul minden növényre, hogy is fogalmazzak, enyhe túlzás, mondhatni irracionálisan elképzelhetetlenül nagy butaság. Nyilvánosan ne mondj ilyeneket a saját érdekedben.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. Zabalint Renho...
2014.09.23. 10:41
Arról nem beszélve, hogy ha a horizontális gén transzfer problémát okozhat a GMO-nál, akkor nélküle is azt okozna, hiszen pl. természetben előforduló gyomnövények génjei is "megfertőzhetik" mondjuk a búzát, vagy a nem GMO-s búza génkészlete sem feltétlenül az emberre szabott, így az is okozhatna az emberben problémát, ha a GMO-s okozhat. Önmagában a génmanipuláció semmit nem változtat ezeken a dolgokon.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!