slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Václav Řehout PowerPoint Presentation
Download Presentation
Václav Řehout

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 119

Václav Řehout - PowerPoint PPT Presentation


  • 97 Views
  • Uploaded on

Geneticky manipulované organizmy. teorie, praxe, etika, rizika a legislativa. Václav Řehout. Zemědělská fakulta Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích. Projekt FRVŠ 3556/2005. Definice GMO biologická.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Václav Řehout' - fisseha


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

Geneticky manipulované organizmy

teorie, praxe, etika, rizika a legislativa

Václav Řehout

Zemědělská fakulta

Jihočeská univerzita v Českých Budějovicích

Projekt FRVŠ 3556/2005.

slide2

Definice GMO biologická

Pojem GMO zahrnuje takové organizmy, jejichž genetický základ byl úmyslně pozměněn vnesením či vyjmutím nějakého genu (genů).

Definice GMO legislativní

GMO je organizmus, kromě člověka, jehož dědičný materiál byl změněn genetickou modifikací.

slide3

Genové inženýrství (GI)

= techniky vedoucí k umělé tvorbě geneticky pozměněných

buněk nebo celých organizmů zásahem do jejich DNA

výsledkem

vznik nových modifikovaných genomů, transgenních

organizmů, které by se za normálních okolností

v přírodě nemohly vyskytnout

slide4

Cílem jsou v podstatě dva procesy:

  • vložení cizího DNA segmentu (genu, konstruktu) do
  • DNA příjemce
  • vyřazení nežádoucího genu z funkce, tzv. genový
  • knock-out
slide5

Techniky GI

  • identifikace a izolace genů,
  • získání genového konstruktu
  • volba příjemce pro přenos
  • genového konstruktu
  • volba metody pro přenos
  • genového konstruktu
slide6

Konstrukce transgenu

a

tvorba rekombinantní DNA

slide7

Konstrukce transgenu

- modifikace izolovaného genu

podmínka pro úspěšnou integraci a expresi genu

Sekvence promotoru - přidána k transgenu z důvodu správné

exprese genu (tzn. překlad do proteinového

produktu)

Terminační sekvence - signalizuje buňce zakončení sekvence genu

Markergen- přidán z důvodu identifikace úspěšného včlenění

transgenu

slide8

Tvorba rekombinantní DNA (rDNA)

rDNA je uměle

vytvořená DNA.

DNA z několika

zdrojů je včleněna

do jedné

rekombinantní

molekuly DNA.

slide10

Namnožení molekuly DNA

Molekulární klonování

získání identických kopií cílového transgenu nebo rDNA

Molekulární klonování in vitro

- procesem polymerázové řetězové reakce (PCR)

Molekulární klonování in vivo

- pomocí prokaryot (bakterie, např. E. coli),

- pomocí eukaryot (kvasinky),

- pomocí buněk savců rostoucích v tkáňových kulturách.

slide11

Molekulární klonování in vitro

Polymerázová řetězová reakce (PCR)

= enzymatické namnožení (amplifikace) DNA

syntézou mnoha kopiií vybrané sekvence DNA

  • cyklická reakce o třech teplotních fázích:
  • Denaturace: dvouvláknová DNA denaturována na dvě
    • jednovláknové templátové molekuly DNA
    • Annealing: nasedání oligonukleotidových sond (primerů)
    • na obou stranách cílové DNA
    • Elongace: syntéza nových vláken pomocí termostabilní
    • DNA polymerázy od 5´konce ke 3´konci
    • začínající od primerů
slide12

Schéma PCR

v každém cyklu se množství

DNA zdvojnásobí

exponenciální amplifikace

z každé molekuly původního

templátu bude vytvořeno 2n

kopií, kde n je počet cyklů

30 cyklů = 1010 násobné

namnožení DNA

slide13

Molekulární klonování in vivo

= namnožení určitých fragmentů DNA pomocí vektorů

vektor= molekula, která obsahuje všechny sekvence

potřebné ke vstupu, přežití a množení v určité

hostitelské buňce

klonovací vektor = slouží nejen k přenesení do buňky,

ale i k zajištění jejího klonování v buňce 

slide14

Klonovací vektory

Plazmidy

malé molekuly kruhové DNA v bakteriálních buňkách

Fasmidy

plazmidy vybavené navíc částí genomu bakteriofága

Bakteriofágy

viry napadající bakterie

Kosmidy

plazmidy se zabudovanými částmi sekvence bakteriofága 

Umělé bakteriální chromozómy (BAC-bacterial artificial

chromosome)

Umělé kvasinkové chromozómy (YAC-yeast artificial

chromosome)

slide16

Postup:

  • volba tzv. kompetentní buňky, schopné přijmout cizí DNA
  • destabilizace cytoplazmatické membrány (mírný tepelný šok,

vápníkové ionty apod.)

  • kultivace v podmínkách zajišťujících tvorbu propustné buněčné

stěny a zvýhodňujících udržování a množení plazmidu

Transformace DNA do bakterie

Transformace =proces, kterým je molekula DNA vpravena

do buňky

slide17

Schéma bakteriální transformace

Úspěšnost transformace

cizí DNA je sledována na

základě marker genů, které

danou buněčnou kolonii

odlišují na kultivačním

mediu od kolonií bez

přenesené DNA.

Marker geny:

pro rezistenci vůči antibiotiku;

pro alfa-peptid enzymu

-galaktosidázy zajišťující barevnou odlišnost kolonií atd.

slide19

Izolace klonované DNA

  • oddělení klonované DNA od DNA a proteinů bakterie
  •  lyzační metoda
  • volná plazmidová (rekombinantní) DNA musí být dále
  • purifikována centrifugací na cesium chloridovém gradientu
  • a cílový fragment rDNA vyštěpen z vektoru restrikčními enzymy
slide20

plazmid

DNA

Komerční kity založené na

chromatografické technologii

tento proces zjednodušují.

Purifikace DNA cesium chloridovým

gradientem

Roztok plazmidové DNA

je smíchán s ethidium

bromidem pro vizualizaci

v UV světle.

Vrstvy plazmidové DNA

jsou poté odsáty jehlou

injekční stříkačky přes stěnu

centrifugační zkumavky.

slide21

Plazmidová DNA je

vystavena působení

restrikční endonukleázy

1

vyštěpení rekombinantní

DNA z vektoru

2

1 – horní band představuje plazmidovou DNA – vektor

2 – dolní band představuje rekombinantní DNA uvolněnou z vektoru

Uvolnění rDNA z vektoru

slide23

Příprava GM rostlin

Příprava GM živočichů

slide24

Příprava GMO

Technologie tvorby

  • technicky i časově náročný proces
  • využití poznatků molekulární biologie, využití metod
  • genetického a buněčného inženýrství
  • poznatky integrovány do moderních šlechtitelských
  • postupů
slide25

Příprava GM rostlin

Schéma tvorby GM rostlin

  • výběr genu(ů) pro dosažení požadované vlastnosti
  • izolace vhodného genu(ů) a klonování genu v baktérii
  • úpravy genu(ů)
  • transformace genu(ů) do genomu rostliny
  • selekce transformovaných rostlin
  • sledování projevu transgenu
  • testy v uzavřených prostorách laboratoří a skleníků
  • vyhodnocení biologické bezpečnosti
  • polní zkoušky transgenních rostlin
  • hodnocení biologické bezpečnosti
  • registrační zkoušky GM odrůdy
slide26

Metody transformace transgenu

Existuje řada metod, kterými je docílena transformace

transgenní DNA do rostlinných buněk.

Nejčastěji využívanými:

- transformace

s využitím bakterií

- přímá transformace

slide27

Transformace s využitím bakterií

Půdní bakterie:

Agrobacterium tumefaciens

Agrobacterium rhizogenes

  • vyvolávají růstové a genetické změny u napadených rostlin
  • přenáší část svých genů z Ti (tumor-inducing) plazmidu do

rostlinnéhogenomu

slide29

- rostlinný materiál:

  • jádra nebo organely kultivovaných buněk
  • rostlinné orgány

Přímá transformace

= přímý přenos klonované DNA

mikroprojektilové ostřelování rostlinného materiálu

(microparticule bombardment, biolistic transformation)

  • vstřelování mikroskopických částic netoxických kovů,

na jejichž povrchu je přichycena DNA

slide30

wolfram

zlato

Mikroprojektilová pistole

Mikroskopické

částice

slide32

Výběr úspěšně transformovaných tkání

Transformované rostlinné tkáně jsou přemístěny na medium

obsahující antibiotikum či herbicid, podle toho, jaký selektivní

marker byl použit.

přežívají pouze rostlinky exprimující vybraný marker gen

a vložený transgenní konstrukt

slide33

Počáteční hodnocení zaměřují pozornost na:

  • aktivitu vloženého genu
  • stabilita dědičnosti
  • vlivy na růst, produkci a kvalitu

Transgenní rostlinky jsou pěstovány

v kontrolovaných životních podmínkách

na médiích obsahujících potřebné

živiny a hormony.

Rozsáhlá hodnocení a testace transgenních rostlin ověřují, zda

začlenění genu je stabilní a bez škodlivých vlivů na další funkce rostlin,

kvalitu produkce a agroekosystém.

slide34

Nejčastěji využívané transgeny

Geny významné z hlediska zemědělských

a potravinářských technologií

  • geny podmiňující odolnost vůči herbicidům
  • geny podmiňující odolnost vůči hmyzím škůdcům
  • geny podmiňující odolnost vůči houbovým patogenům
  • geny podmiňující odolnost vůči virům
  • geny podmiňující odolnost vůči antibiotikům
  • geny zvyšující nutriční hodnotu
  • geny umožňující nové technologické postupy v rostl. výrobě

(pylová sterilita – produkce F1 hybridů; terminátor)

slide35

Geny pro produkci farmaceuticky

využitelných látek

Geny pro průmyslové aplikace

a zpracování suroviny

  • změněný obsah a kvalita lipidů
  • změněný obsah a kvalita škrobu
  • produkce enzymů pro potravinářský a papírenský průmysl
  • produkce biodegradovatelných polymerů
slide36

Příprava GM zvířat

Cílem přenosu genového konstruktu:

  • časné stadium vývinu embrya na úrovni 1 buňky

(zygoty) před splynutím prvojader

  • linie pluripotentních buněk
slide37

Metody transformace transgenu

Přenos genového konstruktu je realizován

různými metodami závisejícími na:

  • druhu organizmu
  • buněčném typu
  • zaměření transformace nebo transgenózy
slide38

Mikroinjekce

  • požadovaný gen je přenesen do vajíčka těsně po
  • jeho oplození (zygota)
  • provedení pomocí mikromanipulátoru pod kontrolou
  • mikroskopu, injekcí o velikosti 2 – 5 pikolitrů

- proces začlenění je náhodný

  • počet začleněných kopií je nekontrolovatelný od malého
  • počtu do stovek kopií původního konstruktu

- účinnost začlenění konstruktu 1:1000

slide39

Mikroinjekce

Extrémně tenkou jehlou

je do samčího prvojádra

vpraveno nepatrné množství

roztoku obsahující mnoho

kopií transgenu.

Zygota je pevně přichycena

pipetou.

slide40

superovulace a oplození

izolace buněk (zygot)

mikroinjekce transgenu

transfer vajíček

do náhradnic

Schéma metody mikroinjekce

slide41

Transformace embryonálních

kmenových buněk

  • metoda využívaná k přenosu cílové genové sekvence
  • na specifické místo v genomu

Příprava embryonálních kmenových buněk

  • během kultivace buněk je přidán vhodný vektor,
  • který zajistí specifickou genetickou modifikaci (např.
  • odstranění nebo vložení vybraného genu, nebo dokonce
  • výměnu jednotlivých bází v genetickém kódu)
slide42

Schéma transformace kmenových buněk

Výsledný jedinec je

chimérou.

Testace potomstva na

přítomnost vloženého genu.

Páření heterozygotních

jedinců s cílem získat

homozygotní transgenní linii.

slide43

Použití retrovirových vektorů

  • využití schopnosti retrovirů proniknout a začlenit svou genetickou
  • informaci do jádra hostitelské buňky
  • zabudování genového konstruktu do viru tak, aby byla zachována
  • schopnost množení a vnesení genetické informace do buňky
  • odstranění části genomu viru zodpovědné za zničení hostitelské
  • buňky
  • přednost: zabudování pouze jedné kopie
  • omezení: velikost délky přenášených konstruktů (max. 10 kb)
  • obavy: schopnost virů navodit nádorové bujení, obnovení jeho
  • patogenity
slide44

Klonování organizmů

- technika používaná k vytvoření identických organizmů

Reprodukční klonování

- vytvoření duplikátu(ů) existujícího jedince

Terapeutické klonování

- strategie buněčné terapie

slide45

Reprodukční klonování

- dvě techniky:

přenos jádra zárodečné buňky

přenos jádra somatické buňky

slide46

Cíle živočišného reprodukčního klonování:

  • produkce hospodářských zvířat (zlepšení kvality zvířat
  • či jejich produktů)
  • produkce GM laboratorních zvířat (studium lidských chorob,
  • testace nových léků)
  • produkce GM hospodářských zvířat (produkce vysoce
  • terapeutických proteinů)
  • pokus záchrany ohrožených či vyhynulých druhů
  • zlepšení klonovaných domácích zvířat
  • - produkce živočichů vhodných pro xenotransplantace
slide47

Přenos jádra zárodečné buňky

- 3 hlavní kroky:

  • získání oocytu

hormonální stimulace ovce za účelem

získání velkého množství zralých oocytů

  • získání DNA

umělá inseminace ovce spermatem berana za účelem získání embrya (16

nebo 32 buňkové stadium), vyjmutí

zárodečné buňky

  • implantace

vložení zárodečné buňky do oocytu,

získání blastocysty in vitro,

implantace do dělohy náhradní matky

slide48

Foto: Odstranění jádra

Obr.: Embryo

Foto: Vyjmutí embryonální

buňky

Foto: Blastocysta

Získání oocytů výplachem dělohy, jejich přečištění a následné odstranění jádra

pomocí mikropipety.

Získání embrya výplachem

dělohy, jeho přečištění a

následné vyjmutí embryonální

buňky pomocí miniaturních kleští.

Růst oocytu do stadia

blastocysty in vitro.

slide49

Schéma

přenosu jádra

zárodečné

buňky

slide50

Přenos jádra somatické buňky

- 3 hlavní kroky:

  • získání oocytu

hormonální stimulace ovce za účelem

získání velkého množství zralých oocytů

  • získání DNA

odebrání somatické buňky z vemene ovce,

kultivace buněk a docílení klidové fáze G0

buněčného cyklu

  • implantace

vložení jádra somatické buňky do oocytu,

získání blastocysty in vitro,

implantace do dělohy náhradní matky

slide51

Ovce Dolly

  •  5. července 1996
  •  14. února 2003 utracena z důvodu plicní infekce
  • vyvinuta kolektivem vedeným Ianem Wilmutem
  • (Roslin Institute, Skotsko) reprodukčním klonováním

jádro oocytu nahrazeno jádrem somatické buňky

s dospělé ovce

vytvořena genetická kopie původní dospělé dárkyně

slide52

Vytvoření ovce Dolly, velblouda,

myši, křečka, prasete, člověka ?

slide53

Terapeutické klonování

  • využívá schopnosti embryonálních kmenových buněk
  • regenerovat orgány či tkáně
  • strategie buněčné terapie

- postup:

původní genetický materiál kmenových buněk

nahrazen genetickým materiálem pacienta

spuštěna jejich diferenciace ve specifické tělní buňky

transplantace do místa poškozené tkáně

bez spuštění imunitní reakce

slide54

Schéma

terapeutického

klonování

slide56

Detekce GMO v potravinách

a potravinářských surovinách

Princip:

metody založeny na stanovení nukleových kyselin

nebo na stanovení bílkovin

Základní schéma detekce GMO:

- odběr reprezentativního vzorku matrice

- extrakce nukleových kyselin nebo proteinů

- testovací metoda potvrzující přítomnost transgenu

- identifikace transgenu

- kvantifikace transgenu

slide57

- PCR

- multiplex PCR

(vhodná modifikace PCR z hlediska analýzy více parametrů

v rámci jednoho reakčního procesu)

- nested PCR

(modifikace vhodná pro zvýšení citlivosti a přesnosti

detekce)

- kvantifikace pomocí PCR

(řeší problém určení vztahu mezikoncentrací cílové DNA

sekvence a množstvím PCR produktu vytvářeného během

amplifikace)

Metody založené na detekci nukleových kyselin

slide58

Metody založené na detekci nukleových kyselin

- kvantitativní kompetitivní PCR

(GMO ve vzorku je kvantifikováno elektroforeticky, porovnáním

intenzity proužku PCR produktu s vnitřním standardem)

- real-time PCR

(monitoring vznikajícího produktu během celé reakce,

kvantifikace je provedena v exponenciální fázi syntézy DNA)

- blotting

(identifikace přenášeného fragmentu obsahujícího hledanou

sekvenci pomocí značené sondy)

- analýza RNA

(není-li možné provést analýzu proteinů, lze použít analýzu

RNA transkriptů)

slide59

Metody založené na detekci bílkovin

- imunometody

(využívají specifické reakce mezi antigenem a protilátkou,

studium akumulace proteinů v transgenních rostlinách)

- určení aktivity transgenu

(biochemické a/nebo biometody měří protein se specifickou

aktivitou)

- chromatografie

(používána v případě, liší-li se vlastnosti GMO od

nemodifikovaného organizmu, např. složení mastných kyselin,

triglyceridů)

- infračervená spektroskopie

(v případě změny struktury organizmu)

slide61

Zákon č. 153/2000 Sb.

o nakládání s geneticky modifikovanými organizmy a produkty

Cílem:

  • stanovení povinnosti fyzických a právnických osob tak, aby byla
  • zajištěna ochrana zdraví člověka a zvířat, životního prostředí
  • a biologické rozmanitosti
  • stanovení postupu udělování oprávnění k nakládání s GMO
  • a produkty
  • stanovení systému kontroly nad dodržováním zákona a systému
  • evidence uživatelů i GMO a produktů

Právní úprava nakládání s GMO v ČR

v roce 2003 upraven s ohledem na nařízení EU

slide62

Zákon č. 78/2004 Sb.

o nakládání s geneticky modifikovanými organizmy

a genetickými produkty

- v platnosti od 25. února 2004

  • zákon se vztahuje na nakládání s GMO, které si
  • zachovaly schopnost reprodukce a nakládání s produkty,
  • které tyto životaschopné organizmy obsahují

Vyhláška č. 209/2004 Sb. o bližších podmínkách nakládání

s geneticky modifikovanými organizmy a genetickými produkty

slide63

Zákon rozeznává 3 typy nakládání s GMO:

Uzavřené nakládání

  • zahrnuje vznik a využití GMO pro výzkumné účely v
  • izolovaných kultivačních a laboratorních místnostech

Uvádění do životního prostředí

  • zahrnuje pěstování nebo chov v polních pokusech nebo
  • experimentálních chovech a nakládání s jejich produkty
  • pro výzkumné účely

Uvádění do oběhu

  • zahrnuje běžné komerční pěstování GM rostlin či chov
  • GM zvířat a výrobu a prodej výrobků obsahujících GMO
slide64

Zákon rozeznává 4 kategorie rizika:

První kategorie

činnosti bez rizika nebo s minimálním rizikem

Druhá kategorie

činnosti s rizikem škodlivého působení, které lze snadno

odstranit obecně známými opatřeními

Třetí kategorie

činnosti s rizikem škodlivého působení, které můžou být

odstraněny jen zvláštními náročnými zásahy

Čtvrtá kategorie

činnosti s rizikem škodlivého působení, které zanechává

trvalé následky, které nemůžou být zcela odstraněny ani

zvláštními náročnými zásahy

slide65

Další právní předpisy týkající se GMO:

Vyhlášky Ministerstva životního prostředí č. 372, 373 a 374/2000 Sb.

vyhláška 372/2000 Sb.zrušena právním předpisem

209/2004 Sb., vyhlášky373, 374/2000 Sb.zrušeny

Metodika hodnocení rizika pro geneticky modifikované vyšší rostliny

Metodika hodnocení rizika pro geneticky modifikované mikroorganizmy

Zákon č. 110/1997 Sb.o potravinách a tabákových výrobcích

(novelizován zákonem č. 306/2000 Sb.)

řeší označování potravin vyrobených GMO a uvádění

nových potravin do oběhu

slide66

Správní úřady na úseku nakládání s GMO a produkty

Ministerstva

životního prostředí

zdravotnictví

zemědělství

Česká inspekce životního prostředí

Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský

Státní ústav pro kontrolu léčiv

Ústav pro státní kontrolu veterinárních biopreparátů a léčiv

Státní rostlinolékařská správa

Státní zemědělská a potravinářská inspekce

Orgány veterinární správy

Celní orgány

slide67

Směrnice platné v EU

Směrnice 2001/18/ES o záměrném uvolňování GMO do

životního prostředí

Nařízení 1829/2003 o GM potravinách a krmivech

Nařízení 1830/2003 o vysledovatelnosti a označování

GMO a vysledovatelnosti potravin a

krmiv vyrobených z GMO

Nařízení 641/2004 o podrobných pravidlech implementace

nařízení 1829/2003

Nařízení 1946/2003 o pohybech GMO přes hranice

Směrnice 90/219/EHS, změněná a doplněná směrnicí98/81/ES o používání GM mikroorganizmů (GMM) v

uzavřených prostorech

slide68

Stav problematiky ve světě

(mimo zemí EU)

Problematika GMO řešena v rámci:

Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj

(OECD)

Světová zdravotní organizace

(WHO)

slide70

Význam GMO

  • farmacie a medicína:

- výroba léčiv(inzulín, lidský růstový hormon,

srážlivý faktor ...)

- studium chorob a vývoj léků

  • zemědělství, zemědělsko-potravinářská odvětví:

- zlepšení technologických vlastností(odolnost herbicidům,

houbovým a virovým chorobám, škůdcům,

zvýšení nutriční hodnoty …)

- produkce farmaceuticky využitelných látek(obsah a kvalita

lipidů a škrobu …)

slide71

Význam GMO

  • průmysl:

- kvasný, textilní

- výroba aminokyselin, bílkovin, škrobu

- průmyslové aplikace a zpracování surovin(produkce enzymů

pro potravinářský a papírenský průmysl, produkce

biodegradovatelných polymerů)

  • životní prostředí:

- likvidace ropných havárií

a další ....

slide73

Rostliny

  • plodiny s rezistencí vůči herbicidům (sója, řepka, kukuřice, bavlník)
  • plodiny produkující bakteriální insekticidní toxiny (brambory,kukuřice)
  • plodiny s upraveným metabolismem cukru (brambory)
  • plodiny s prodlouženou trvanlivostí (rajčata)
  • plodiny produkující biodegradabilní polyestery, bioocel
  • plodiny s upraveným poměrem látek (rajčata, řepka)
  • bavlník s přírodně zabarveným vláknem
slide74

Rostliny

  • rajčata, cukrovka s vysokým obsahem fruktanu
  • dřeviny se sníženým obsahem ligninu pro výrobu papíru
  • plodiny se zvýšenou odolností vůči stresu chladem či suchem
  • plodiny se schopností asimilace vzdušného dusíku
  • rýže produkující betakaroten
  • peckoviny s odolností k viru šarky
slide75

Živočichové

  • škodlivý hmyzpřenášející gen způsobující neplodnost potomstva
  • živočichové se zvýšenou intenzitou růstu (kapr, losos, myš, prase)
  • ryby s genem protimrazového proteinu (losos)
  • živočichové s genem rezistence vůči chorobám
  • změna kvality živočišných produktů (mléko krav)
  •  obsah laktózy, -laktoglobulinu, -kaseinu,
  • humanizace kravského mléka
  • produkce léčiv pro humánní medicínu (mléko ovcí, krav a koz)
slide77

Možnosti rizik GMO

- zdraví lidí a zvířat (toxicita a kvalita/bezpečnost potravin, alergie,

rezistence k léčivům)

- životní prostředí(tvorba genu, transgenu nebo transgenních

produktů, náchylnost necílových organizmů,

rostoucí množství použití chemikálií v zemědělství,

nepředpokládaná exprese genu a nestabilita

transgenu)

- zemědělství (rezistence/tolerance cílových organizmů, superplevele,

změna nutriční hodnoty, snížení počtu odrůd a ztráta

biodiverzity)

slide78

Možnosti rizik GMO

- horizontální přenos genů(genetické znečištění pomocí pylu nebo

rozptylováním semen, rozptylování transgenů nebo

promotorů, přenos cizorodých genů do mikroorganizmů

nebo vznik nových virů rekombinací)

- všeobecné rizika(ztráta příslušnosti v systému, vyšší náklady

v zemědělství, neplánování polních pokusů při

odhadu rizika)

slide80

Geneticky modifikované léky

  • metody genového inženýrství umožňují produkci
  • „rekombinantních“ léků

GM léky – erytropoetin, růstový hormon, interleukiny

léky na hemofilii (faktor VIII), vakcína proti

hepatitidě B

Výhody:

při výrobě nehrozí kontaminace léku (např. lék pro hemofiliky

kontaminovaný HIV); bezpečná, relativně levná výroba

Nevýhody:

hrozba ilegálního obchodu s léčivy, tendence k nadměrnému

použití léků – „vše vypadá jako choroba / porucha“

slide81

Ochrana občanských práv

Geneticky modifikované potraviny

  • využití GMO k produkci potravin je velmi diskutovaným
  • problémem
  • probíhají diskuze na téma:
  • označování potravin
  • bezpečnost GM potravin pro spotřebitele (potvrzena pouze
  • rizika alergií)
  • ekologická rizika (stále málo informací  diskuze pokračují)
slide82

ve většině zemí

zakázáno zákonem

Reprodukční klonování lidí

  • spojeno s množstvím etických, právních, sociálních
  • i technických otázek

  • v roce 2002 Raelianská sekta a fa Clonaid
  • prohlašovaly úspěšné naklonování prvního
  • člověka  neposkytnuty však důkazy úspěchu
slide83

Terapeutické klonování

Klinické uplatnění terapeutického klonování

se očekává během cca 10 let.

Terapeutické klonování je předmětem vášnivých debat,

protože v tomto procesu vznikají a zanikají embrya

 etické problémy.

vznikají a zanikají embrya

Diskuze zaměřena na definici momentu,

od kterého musí být chráněn lidský život.

slide85

GMO schválené v ČR k uvádění

do oběhu

- schváleno Ministerstvem životního prostředí ČR ke dni 30. 4. 2003

Roundup Ready sója

-s tolerancí k herbicidu glyfosfátu (účinné látce

herbicidu Roundup)

- linie GTS 40-3-2

- produkt: sójové boby

- import za účelem zpracování obdobně jako

nemodifikované sójové boby

- není určeno k pěstování

slide86

GMO schválené v ČR k uvádění

do životního prostředí

- schváleno Ministerstvem životního prostředí ČR ke dni 30. 4. 2003

Brambor (Solanum tuberosum)

- s vneseným genem ovlivňujícím cukerný metabolismus

Bt Kukuřice MON 810

- s vneseným genem rezistence vůči zavíječi kukuřičnému

Kukuřice NK 603, RR

- s vneseným genem rezistence vůči herbicidu ROUNDUP

Len setý (Linum usitatissimum L.)

- s vneseným selekčním genem pro rezistenci hygromycinu

slide87

GMO schválené v ČR k uvádění

do životního prostředí

  • Řepka olejná ozimá MS8
  • - tolerantní k herbicidu s geny pro samčí sterilitu
  • Řepka olejná ozimá MS8RF3
  • tolerantní k herbicidu s geny pro samčí sterilitu
  • a obnovení plodnosti
  • Slivoň Stanley
  • - s vneseným genem pro obalový protein viru šarky švestky
slide88

vstup do Evropské unie dne 1. 5. 2004

komerčně využívány pouze ty GMO, které

byly schváleny pro uvádění na trh v EU

ne všechna povolení zahrnují i pěstování

(sóju je povoleno pouze dovážet a zpracovávat)

GM plodiny ve schvalovacím řízení

registrace odrůd GM plodin  pěstování za několik let

slide89

Koncem roku 2004 bylo v rámci EU do

Společného katalogu odrůd zemědělských plodin

zapsáno

17 odrůd GM kukuřice MON 810.

zápisem lze v ČR využít tuto plodinu

ke komerčním účelům

GMO schválené v ČR k uvádění

do oběhu

Bt kukuřice MON 810

Roundup Ready sója

slide90

Celosvětové pěstování

transgenních plodin

slide91

Celosvětová výměra

transgenních plodin

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

mil. ha

1,7

11,0

27,8

39,9

44,2

52,6

58,7

67,7

81,0

Vývoj pěstování GM plodin ve světě (mil. ha)

Zdroj: www.icgeb.org/ ~bsafesrv/background.htm

slide93

Celosvětová výměra

významných GM plodin

Sója

Kukuřice

Bavlna

Řepka

mil. ha

48,4

19,3

9,0

4,3

Výměra pěstovaných GM plodin v roce 2004

(mil. ha)

slide94

Celosvětová výměra

GM plodin dle

vlastností

Herbicid tolerance

Rezistence

vůči hmyzu

Bt/herbicid tolerance

mil. ha

58,6

15,6

6,8

Výměra pěstovaných GM plodin dle vlastností

v roce 2004 (mil. ha)

slide96

GMO v datech

1973 -první pokusy s genovými manipulacemi u mikroorganizmů

v Kalifornii

1974 -konference v Asillomaru, stanoveny hlavní zásady zaručující

bezpečnost dalšího výzkumu

1976 -první směrnice pro práci s rekombinantní DNA

1983 -první GM plodina - tabák, první genové manipulace

u kukuřice

1989 -ustanovena Česká komise transgenóze rostlin při Ministerstvu

životního prostředí ČR

1990 -EU vydala Nařízení rady 90/219 EC (později 98/81 EC)

upravující nakládání s GMO v členských zemích unie

1991 -poprvé pěstována GM kukuřice (Bt kukuřice) na volném poli

(USA, Argentina)

slide97

GMO v datech

1991 -poprvé pěstována GM kukuřice (Bt kukuřice) na volném poli

(USA, Argentina)

1994-uvedeny na trh GM rajčata

1995 -uvedeny na trh GM soja a kukuřice

1996 -vydáno povolení Evropské komise pro dovoz GM sóji,

GM kukuřice do Evropy

-uvedena na trh GM řepka

-protesty aktivistů Greenpeace

-poprvé pěstována GM řepka na volném poli v ČR

-první kampaň proti GMO v Praze

slide98

GMO v datech

1997 -EU přijala Nařízení rady o potravinách nového typu

(vymezení způsobů hodnocení bezpečnosti potravin)

-EU přijala směrnici o značení potravin vyrobených z GMO

-rodí se ovce Dolly

1998 -v členských zemích vstoupila v platnost povinnost značit

na obalech potravin přítomnost surovin GMO původu

1999 -vláda ČR zařadila zákon o GMO do legislativního plánu

-EU vyhlásila moratorium na schvalování nových GMO

-ministři životního prostředí „patnáctky“ schválili zpřísnění

podmínek pro vstup GMO na trh

2000 -Parlament ČR schválil zákon č. 153/2000 Sb. o nakládání

s geneticky modifikovanými organizmy a produkty

slide99

GMO v datech

2001 -zákon č. 153/2000 Sb. vstoupil v platnost

-Greenpeace odhalilo závažné nedostatky v dodržování

zákona č. 153/2000 Sb. ze strany firmy MONSANTO a

MŽP ČR

-analýzy potravinářských výrobků uváděných do oběhu na

trhu v ČR obsahující kukuřici nebo sóju odhalily GMO

suroviny

-Evropská komise navrhla označování plodin a potravin

obsahujících GMO

2002 -protesty Greenpeace v Branišovicích na Znojemsku

-studie odhadující ekonomické pozadí využívání GM plodin

(Institute for Prospective Technological Studies,

Join Research Centre; Soil Association)

slide100

GMO v datech

2003 -vláda USA ohlásila, že podá stížnost Světové obchodní

organizaci (WTO) proti„neoficiálnímu zákazu“ dovozu

GMO do EU

-Evropská komise vydala směrnici, jak lze pěstovat plodiny

s GMO tak, aby se tyto organizmy nešířily na pozemky

s organickými a konvenčními plodinami.

-USA, Kanada a Argentina vyzvaly Evropskou unii

prostřednictvím WTO, aby zrušila faktické moratorium

na GMO.

2004 -Evropská komise povolila pěstování Bt kukuřice

2006 –10 let po Dolly – klonován: skot, myši, jeleni, králíci, kočky,

prasata, kozy, mufloni, muly, koně, jelenci, psi, antilota dzeren,

gaur, banteng a naposled fretka

slide101

K zamyšlení:

geneticky modifikované organizmy

GM plodiny, GM živočichové

klonování, genová terapie …

NE?

ANO?

slide102

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

GMO jsou mutanty.

Argumenty vědců:

Ano, mutace vždy vznikají spontánně nebo jsou indukovány člověkem. Nejen GM sója, proti které je tolik odporu, ale i většina odrůd jablek, rajčat, obilnin a dalších plodin jsou mutanty, které dlouhodobě bez obav konzumujeme.

slide103

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

Konvenční plodiny jsou přirozené, GM plodiny umělé.

Argumenty vědců:

Přirozené jsou snad jen lesní plody, některá volně žijící zvěřina a některé ryby- rozhodně ne však kapr a ostatní hospodářská zvířata a kulturní plodiny, jejichž současné genotypy jsou výsledkem genetických procesů řízených člověkem.

slide104

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

V potravinách z transgenních plodin „jíme geny.“

Argumenty vědců:

Geny jíme stále. Jíme geny z rostlinné i živočišné potravy, v jejichž každé buňce je okolo 30 000 genů. Potrava je běžně kontaminována nepatogenními mikroorganizmy v množství až 100 000 bakterií v jednom gramu. Bakterie má 3 – 5000 genů, takže v gramu nesterilní potravy běžně sníme kromě rostlinných a živočišných genů až půl miliardy bakteriálních.

slide105

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

V GM potravinách konzumujeme cizí geny.

Argumenty vědců:

Gen je úsek molekuly DNA. Každá DNA je v zažívacím traktu rychle enzymaticky rozkládána na jednotlivé nukleotidy a jejich stavební kameny, které jsou u všech genů a u DNA všech organizmů shodné. Není tedy cizích nukleotidů.

slide106

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

GM plodiny zvyšují podíl genů a DNA v krmivech

(potravinách)..

Argumenty vědců:

Gen vnesený např. do kukuřice tvoří v celkovém množství DNA přijatého potravou jen 0,0004%. Je neoddiskutovatelné, že takovéto zvýšení obsahu DNA v krmivu je zcela zanedbatelné.

slide107

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

V GM plodině konzumujeme kromě plodině vlastních i cizí geny.

Argumenty vědců:

Ano, ale rozložené DNA na její stavební jednotky nepoznáme, z kterých genů pouhé čtyři možnosti nukleotidů pocházejí. Je to stejně lhostejné jako, z jakých slov pocházejí písmenka v těstovinové polévce.

slide108

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

Transgenoze je hraní si na Boha.

Argumenty vědců:

Při genetických modifikacích jde v podstatě o přenos genu od dárce příjemci, kteří by se jinak nemohli přirozenou cestou křížit. Šlechtitelé však jež dávno překonali problém přenášení genů mezi druhy i rody. Např. smíchali geny pšenice a žita, koně a osla aj., které by se od Boha nikdy nezkřížili.

slide109

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

GM potraviny mohou vyvolat alergie.

Argumenty vědců:

Ve všech schválených transgenních potravinách sou pouze geny, jejichž genové produkty běžně jíme. Je-li však někdo alergický na beta-karoten, nemůže proto karotku, pak ovšem nebude moci ani geneticky modifikovanou rýži s obsahem beta-karotenu.

slide110

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

Není důkazu, že transgenní potraviny jsou dieteticky

nebezpečné.

Argumenty vědců:

Požadavek stoprocentní bezpečnosti je fikce. U jakékoliv potraviny snášíme vždy důkazy opačné, dokazujeme jejich nebezpečnost, např. jedovaté houby. Nebezpečná GM potravina se nikdy nemůže dostat na trh. Nikdy ostatně nebyl přeložen důkaz, že vepřový bůček není rizikový.

slide111

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

Transgenozí se vnáší do přírody nové geny, které mohou uniknout kontrole.

Argumenty vědců:

Geny používané pro transgenozy jsou brány z přírody, tedy z jiných existujících organizmů. Např. gen tolerující glyfosfát byl do sóji přenesen z bakterie rodu Agrobacterium. Této bakterie je v půdě řádově 1 milion v gramu. Prakticky stejný gen mají i jiné rody bakterií žijících v půdě, na povrchu rostlin i ve vodě. Příroda je tedy dostatečně „zamořena“ vlastním genem.

slide112

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

Transgenní plodiny vytlačí tradiční odrůdy a sníží

biodiverzitu.

Argumenty vědců:

Zemědělství bude vždy dávat přednost výkonným odrůdám před méně výkonnými, byť tradičními. To není specialita transgenních organizmů /plodin. to platilo vždy pro výkonnější odrůdy i plemena. Ostatně biodiverzitu snižují katastrofálně v globální měřítku jiné antropogenní vlivy.

slide113

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

Modifikovaný gen z rostlin se může zabudovat do dědičné informace živočišné buňky.

Argumenty vědců:

Ano, ale se stejně mizivou pravděpodobností jako kterýkoliv jiný gen. Zatím však nebyl v živočišném genomu nalezen gen pocházející z rostlin, vůbec, natož pak z rostlin modifikovaných. Pokud by však i k tomu došlo pak modifikované geny vždy tvoří jen netoxické produkty, které by živočišné buňce nemohly škodit a navíc by byly zabudovány jen do omezeného počtu somatických buněk (např. leukocytů, které mají jen omezenou životnost).

slide114

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

K čemu výkonné GMO, když má EU nadbytek potravin.

Argumenty vědců:

Kdyby nic jiného, jejich využití vede ke snížení chemizace, omezení výjezdů techniky, zvýšení kvality potravin a nakonec i k možnosti využití zbývající plochy při stejné produkci pro nezemědělskou činnost.

slide115

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

Pěstování plevelům a škůdcům rezistentních plodin vede ke snížení biodiverzity – biologické rozmanitosti v krajině.

Argumenty vědců:

Naopak, lepší výnosy, nižší energetické, chemické a pracovní vstupy umožní zmenšit podíl orné půdy a tím zvětšit plochy přirozených biotopů.

slide116

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

Transgenní plodiny jsou rizikové.

Argumenty vědců:

Transgenní plodiny jsou nejpodrobněji a nejpřísněji testované potravinářské suroviny. Toto testování z nich naopak činí nejméně rizikové zdroje potravin. O výsledcích transgenoze víme stokrát víc než o výsledcích šlechtění za využití záření a přitom tímto způsobem vzniklé mutanty přicházejí do spotřeby bez jakýchkoliv testů.

slide117

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

Jedním z dalších argumentů proti GM plodinám je vedle sebe existující konvenční a ekologické zemědělství, vyrábějící bioprodukty.

Argumenty vědců:

Pyl z GM rostlin může být přenesen na geneticky nemanipulované rostliny. Následnou kontrolou může být transgen v bioproduktech identifikován, což může znamenat vysokou pokutu pro biofarmáře, zrušení registrace biofarmy a nakonec i vrácení získaných dotací na provoz biofarmy. Obdobné riziko je kontaminace včelího medu pylem z transgenních rostlin, jsou-li pěstovány cca blíže než 5 km od umístění včelstva. Opatření proti tomuto riziku jsou bez bližšího komentáře nanejvýš zřejmá.

slide118

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

Používání geneticky modifikovaných organizmů může způsobit nekontrolované rozšírční transgenů do okolního prostředí a může způsobit narušení přírodní rovnováhy..

Argumenty vědců:

I realizaci tohoto argumentu brání složité metody testování GM plodin před jejich uvedením do pěstování v polních podmínkách.

slide119

GMO ano či ne ?

Obavy veřejnosti:

Přenesení transgenu od kulturní rostliny do příbuzných plevelných druhů.

Argumenty vědců:

Je však málo pravděpodobné, že by transgen plevelný druh zvýhodňoval natolik, aby vytlačil ze životního prostředí původní populace.