Érdemes megvizsgálni egy, sokaknak nagyon is magától értetődő kérdést: Mi is az a "hagyományos" növénynemesítés és mi az a géntechnológia? Vagyis melyik élőlény számít GM-nek és melyik nem? Nyilván mindenki azt hiszi, hogy a kérdés azonnal eldönthető, de azért kicsit járjuk körbe, hátha mégsem olyan egyszerű elkülöníteni a kettőt. A Vidékfejlesztési Minisztérium honlapján megtalálhatjuk, mi számít GMO -nak:

"A géntechnológiai módosításnak tekintendő tevékenységek a következők, a géntechnológiával módosított szervezetek környezetbe történő szándékos kibocsátásáról és a 90/220/EGK tanácsi irányelv hatályon kívül helyezéséről szóló az Európai Parlament és a Tanács 2001/18/EK irányelve és a géntechnológiával módosított mikroorganizmusok zárt rendszerben történő felhasználásáról szóló az Európai Parlament és a Tanács 2009/41/EK irányelve alapján:

- rekombináns nukleinsav technikák, amelyek magukban foglalják a géntechnológiai anyag új kombinációinak létrehozását olyan nukleinsav molekulák beépítésével vírusba, bakteriális plazmidba vagy egyéb hordozóba, amelyeket bármilyen módon egy szervezeten kívül hoztak létre, és azok beépítését egy gazdaszervezetbe, amelyben azok természetes körülmények között nem fordulnak elő, de amelyekben azok képesek a folyamatos szaporodásra;
- olyan technikák, amelyek magukban foglalják olyan öröklődő anyag közvetlen bejuttatását egy szervezetbe, amelyet a szervezeten kívül állítottak elő, beleértve a mikroinjektálást, makroinjektálást és mikroenkapszulációt;
- sejtfúziós (beleértve a protoplaszt-fúziót) vagy hibridizálási technikák, ahol öröklődő géntechnológiai anyag új kombinációival rendelkező élő sejteket állítanak elő két, illetve több sejtfuzionálásával olyan módszerekkel, amelyek természetes körülmények között nem fordulnak elő.

Az alábbiakban felsorolt technikák nem számítanak géntechnológiai módosítást eredményezőnek:

- in vitro megtermékenyítés,
- természetes folyamatok, mint például: konjugáció, transzdukció, transzformáció,
- poliploidia indukció.

Azokra a szervezetekre nem vonatkozik a szabályozás, amelyekhez az alábbiakban felsorolt genetikai módosítási technikák alkalmazásával jutottak:
- mutagenezis;
- olyan prokariota fajok sejtfúziója (beleértve a protoplaszt fúziót), amelyek ismert fiziológiai eljárásokkal génállományt cserélnek;
- minden eukariota faj sejtfúziója (beleértve a protoplaszt fúziót), beleértve a hibridomák előállítását és a növényi sejtfúziót;
- önmásolás, amely abból áll, hogy egy szervezet sejtjéből nukleinsav szekvenciákat távolítanak el, amelyet vagy követ, vagy nem a fenti nukleinsav (vagy annak szintetikus megfelelője) egészének, vagy részeinek előzetes enzimatikus vagy mechanikai kezelés után vagy anélkül, ugyanazon, vagy filogenetikailag közeli rokon olyan sejtbe való beépítése, amely képes a génállomány természetes fiziológiai folyamatok útján való kezelésére, ahol nem valószínű, hogy a keletkező mikroorganizmus embernél, állatnál, vagy növénynél betegséget okoz.

Az önmásolás olyan rekombináns vektorok felhasználására is kiterjedhet, amelyeknek az adott mikroorganizmusban való biztonságos felhasználhatóságát széles körű tapasztalat bizonyítja."

Ebből én úgy értem, hogy két eukarióta faj közti protoplaszt fúzió nem számít GMO -nak. Lássunk néhány példát, mik is ezek a módszerek és milyen eredményre vezetnek!

1) Az ókor óta ismert búza kártevők a különböző Puccinia fajok, más néven a levélrozsda. A fertőzés legyöngíti a növényt, ezért az ókor óta kiemelt szempont volt a búza nemesítése során a levélrozsda-ellenállás. A dolog nem olyan egyszerű, mint elsőre gondolnánk, ugyanis rengeteg különböző Puccinia törzs ismert, így rengeteg különböző levélrozsdának ellenálló búzafajtát nemesítettek ki az évek során, így rengeteg levélrozsda ellen védő gén ismert a különböző búzafajták genomjaiban. Azonban a különböző kalászosok közt jó néhány sokkal ellenállóbb a levélrozsdának, mint a búza, ám mivel ezek sokszor nem keresztezhetőek a búzával, így ezek a gének elérhetetlenek voltak a mezőgazdaságnak. Ekkor jött Ernest Robert Sears. Abból indult ki, hogy az Aegylops umbellulata ellenáll a levélrozsdának, nyilván valami olyan gént hordoz, amelyik megvédi a levélrozsda ellen. Kézenfekvő lett volna ezt a gént bejuttatni a búza genomjába, de ez lehetetlennek tűnt, mivel az A. umbellulata sehogyan sem keresztezhető a búzával. Ellenben megfigyelte, hogy az A. umbellulata keresztezhető a Triticum dicoccoides nevű kalászossal. Ez a hibrid már keresztezhető volt búzával is, az utódok valamennyire termékenyek maradtak. Ezeket két nemzedéken át visszakeresztezte búzával, amíg már csak egyetlen egy A. umbellulata kromoszómát hordozott a növény. Ez a növény elég beteg, alig termékeny, az A. umbellulata kromoszóma jelentősen zavarja a virágporképzést és ráadásul mindenféle növekedési zavarokat is okoz. Úgyhogy Sears röntgensugárzással keményen besugározta a növényeket, aminek hatására össze-vissza törtek a kromoszómáik. Ezen besugárzott növények virágporával kezeletlen búzanövényeket porzott meg és az utódokat egyszerűen levélrozsdával fertőzte, majd kizárólag az ellenállókkal dolgozott tovább. Körülbelül hatezer növényből negyvenet talált, amelyik ellenállónak bizonyult, ezekben az A. umbellulata kromoszóma egy darabja, ami a rezisztanciagént is tartalmazta letörött és a 6B búza kromoszómára transzlokálódott. Ezt az idegen kromoszómaszakaszt hordozó búza kromoszómát már nyugodtan be lehetett vinni különböző búzatörzsekbe, a hordozó búzanövények életképesek és termékenyek maradtak, ráadásul ellenálltak a levélrozsdának. Sears ezzel valami olyasmit tett, ami addig senkinek sem sikerült, egy fajból egy vele nem keresztezhető másik fajba juttatott át géneket. A módszer nyilvánvaló hátránya volt, hogy ehhez olyan harmadik faj szükséges, amellyel mindkét faj keresztezhető és legalább valamennyire életképes utódokat eredményeznek, valamint hogy nagyobb kromoszómaszakaszokon ismeretlen számú gén került át egyik fajból a másikba, amiknek a mibenlétéről a kísérletezőnek halvány fogalma sem volt, vagyis nem tudta, hogy egy vagy ezeregy gént vitt át. Később ezt a rozsda rezisztanciagént nevezték el lr9 -nek.

Később egy újabb módszer jött divatba, a minisztérium leírásában is említett protoplaszt fúzió, amelynek termékei külön kiemelten nem számítanak GMO -knak. Protplasztnak a sejtfalától megfosztott, szövetkultúrában növesztett növényi sejteket nevezzük, a fúzió két különböző fajból származó protoplasztok összeolvasztása. Így egyetlen sejtmagba kerülnek a két faj kromoszómái és szabadon cserélődhetnek köztük a kromoszómaszakaszok. A módszer előnye, hogy nem kell hogy a két faj életképes hibrideket tudjon létrehozni, bőven elég ha egy sejten belül, tápfolyadékban elél a sejt, ráadásul a protoplasztokból egész növények is felnöveszthetőek, így nagyon távoli rokon növények között is lehetővé vált gének csereberéje. A módszer egyik legnagyobb hátránya, hogy igazából itt is csak véletlenszerűen lehet kromoszómaszakaszokat átvinni egyik növényből a másikba, a kísérletező nem fogja tudni irányítani, hogy egy vagy ezer gént juttatott be egyik élőlényből a másikba.

2) 1994 -ben közölték le Cheng és munkatársai cikkét, amelyben a krumpli (Solanum tuberosum) és egy vad rokonának a S. chacoense szomatikus hibridjeit állították elő. A S. chacoense a termesztett krumplitól eltérően egy leptine nevű glikoalkaloidát is termel, amely a krumplibogarat is megöli (és amelynek a neve sajnos egyetlen "e" betűben különbözik a leptin nevű hormonétól). Viszont a cikk szerint nem sikerült ivaros szaporodás útján, azaz keresztezésekkel a burgonyába juttatni ezt a tulajdonságot, mert eltérő a kromoszómaszámuk miatt nagyon nehezen keresztezhetőek. Az elkészült hibridek ugyanis nem termeltek letine -t. A szerzők nem is szórakoztak keresztezésekkel, sejteket izoláltak az egyik és a másik növényből is, majd elvégezték a protoplaszt fúziót, azaz összeolvasztották a sejteket. Az egyes sejtekből kalluszkultúrákat készítettek, amelyekből a leggyorsabban növő ötvenből regeneráltak egy-egy hibrid növényt. Végül ezek közül három termelt részben termékeny virágport (38, 46 és 57% termékenységet mutattak), ezeket szaporítva megvizsgálták, mennyire ellenállóak a krumplibogárnak, és azt tapasztalták, hogy a kolorádóbogarak messze elkerülték az újonnan létrehozott növényeket. Megmérték a leptinetartalmukat is, a levelek grammonként 0,33 mg leptinet termeltek, ez körülbelül tizede a S. chacoense leptinetartalmának, de a jelek szerint elég ahhoz, hogy a kolorádóbogár ellen megvédje a növényt. Tehát akkor összegezzük, mi is történt itt: Teljesen mesterséges módon egyik fajból géneket juttattak át egy másikba (igazából fogalmunk sincs, hogy egyet, százat vagy tízezret), aminek eredményeként a krumplinövények egy mérget kezdtek termelni, ami megvédte őket egy kártevő ízeltlábútól. Ismerős valahonnan? Bt toxint termelő kukorica?

3) Hogy a protoplaszt fúzió milyen rugalmas módszer, azt mi sem mutatja jobban, mint Dudits és munkatársainak 1987 -es közleménye. A dohány protoplasztok érzékenyek a metotrexátra, úgyhogy fogtak metotrexátnak ellenálló sárgarépa protoplasztokat és fúzionáltatták őketa dohánysejtekkel. A protoplasztokat gamma sugárzással kezelték, még a fúzió előtt. Egy hónapnyi növekedés után a sejteket metotrexátot tartalmazó táptalajra helyezték, majd a rezisztens sejtekből kalluszkultúrákat neveltek föl, amelyek közül kiválasztották a dohánynak kinéző növénykéket. Ezek nyilván tartalmaztak répa géneket is, mert a dohánynövények elpusztultak ettől a méregtől, a répasejtek viszont nem, így amelyik életben maradt, az répa sejtvonal örökíőanyagából kellett, hogy kapja a rezisztanciagént. Ezek láthatóak az első ábrán az A képen a növények, SR1 a szülői dohánytörzs, a többi kettő két egyedi szomatikus fúzió eredménye, a B képen a levelük látható, az SR1 a szülői dohány levele, a C egy répa levele, az N egy szomatikus hibrid levele. A dohány diploid kromoszómaszáma 48, a felhasznált répa sejtvonal kromoszómaszáma 24, de 20 és 30 között változott. A kísérlet eredményeként kapott szomatikus hibridek kromoszómaszáma különbözött egymástól, a legkevesebb 38 a legtöbb 68, ebből is látszik, hogy jelentősen különböztek egymástól az egyes egyedek. A regenerált növények virágait a szülői SR1 dohánytörzs virágporával termékenyítették meg, a magokból kikelő növénykék között metotrexátnak ellenálló és erre érzékeny egyedeket is találtak, tehát a dohánynövénybe bevitt sárgarépa gének öröklődtek, átadták az utódaiknak. Magyarul itt egy növény génjeit juttatták be egy másikba, amelynek hatására az ellenállóvá vált egy méreganyagra. Ismerős valahonnan? Roundup rezisztens kukorica?

4) A negyedik és utolsó példa mára, a poliploidia indukció, ami szintén nem számít géntechnikának. Az USA piacán már jó ideje kelendő a magnélküli dinnye. Meglepően régi termék, 1951 -ben dolgozta ki az eljárást Hitoshi Kihara. Először egy szokványos, diploid (minden kromoszómájából két példányt tartalmaz egy sejtmag) dinnye magjait kolhicinnel kezelte, így egy tetraploid (minden sejtmag négy példányt tartalmaz mindegyik kromoszómából) törzshöz jutott. Ez a tetraploid törzs életképes és termékeny, éppen úgy, ahogy a szokásos, diploid dinnye. Ha a diploid és a tetraploid dinnyét keresztezzük, az utódaik triploidok lesznek, minden kromoszómából három példánnyal rendelkeznek majd, ami általában súlyos zavarokat okoz az ivarsejtképzéskor, így a triploid dinnyéknek nem lesznek magjai, ezt árulják magnélküli dinnyeként. Vagyis a vetőmaggyártó egy diploid és egy tetraploid dinnyetörzs keresztezésével olyan triploid dinnyemagokat állít elő, amit elad a gazdáknak, akik elvethetik, kinő belőlük egy dinnyenövény, ám ez már képtelen magot hozni, azaz a gazdák teljes vetőmagfüggésbe kerülnek, minden évben újra meg kell venniük a vetőmagot, mert az előző évi termés magjait nem tehetik félre. Ismerős valahonnan? Mennyit hallani a "terminátor technológiáról", amire valóban van egy szabadalma a Monsantonak, de még sohasem használta egyetlen vetőmagjában sem.

5) Végül pedig egy gondolatkísérlet: Ha egy Ti plazmidon bejuttatom a genomjába az ESPS CP4 gént, amitől ellenálló lesz a glifozátra, az ugye GM-búzának minősül majd, így készült a MON 71800 fajta. A bejuttatott gén (A 3-foszfosikimát 1 karboxiviniltranszferáz enzimet kódoló aroA gén) az Agrobacterium tumefaciens baktérium CP4 törzséből származik. Tegyük föl, hogy elvégzek egy kísérletet, amelyben búza protoplasztokat tartok fönn, a táptalajukba pedig hővel elölt A. tumefacinens baktériumokat keverek, amelyeknek a genomja tartalmazza ezt az aroA gént, majd röntgensugárzással kezelem a sejtszuszpenziót és a protoplasztokat glifozáttartalmú táptalajon nevelem föl. Ekkor nyilván találni fogok néhány sejtet, amelybe horizontális génátvitellel bekerült a baktérium aroA génje így ellenállóvá vált a glifozáttal szemben. A glifozáttal kiegészített táptalajon ezek életben maradnak, a többi elpusztul. Vagyis az eredménye ugyanaz lesz, mint a MON 71800, egy olyan búzafajta, ami egy baktérium gént hordoz, ami ellenállóvá teszi a glifozáttal szemben. Ez akkor GM-búza lesz -e? Hiszen nem használtam rekombináns DNS technikákat, nem a szervezeten kívül állítottam elő a DNS -t, egy természetes baktérium teljesen természetes kromoszómája nem számít géntechnikai anyagnak. Semmilyen sejtfúziós technikát nem használtam, teljesen természetes horizontális génátvitel történt, ami a természetben is előfordul. Én csak a körülményeket alakítottam úgy, hogy az általam kívánt esemény valószínűsége emelkedjen és nagyon sok sejtnek megvizsgáltam a glifozáttűrését.

Ha esetleg valaki szeret játszani, a hozzászólások között fejtse ki a véleményét, hogy az öt felsorolt élőlényből (négy valódi és egy képzelt) szerinte melyik számít GMO -nak és miért? Amennyire a magyar szabályozást értem, egyik sem, mindegyik a "hagyományos" növénytermesztés eredménye. Nyilván nem a törvényt akarom ekézni, hanem arra szeretnék rávilágítani, hogy egyáltalán nem könnyű, ha lehetséges egyáltalán éles határvonalat húzni a nem-GMO és a GMO közé.

Cheng J., Saunders J.A., Sinden S.L. (1995). Colorado Potato Beetle Resistant Somatic Hybrid Potato Plants Produced via Protoplast Electrofusion. In Vitro Cell. Dev. Biol. 31: 90-95

Dudits, D., Maroy, E., Praznovszky, T., Olah, Z., Gyorgyey, J., & Cella, R. (1987). Transfer of resistance traits from carrot into tobacco by asymmetric somatic hybridization: regeneration of fertile plants. Proceedings of the National Academy of Sciences, 84(23), 8434-8438.

Crow, J. F. (1994). Hitoshi Kihara, Japan's Pioneer Geneticist. Genetics, 137(4), 891.