A haszonnövények hozamának a növelése egyértelműen kiemelten fontos feladat lenne. Ennek egyik legegyszerűbb módja lehetne a fotoszintézis hatékonyságának az emelése. Ezen a területen még beláthatatlan mértékben fejlődhetünk, a növények a beérkező fotonok 1-2% -t hasznosítják jelenleg. A címből már könnyedén kitalálhattátok, hogy ma egy olyan GM-találmányt fogok bemutatni, ami a fotoszintézis hatékonyságát emelik. A meglepetés annyi, hogy nem egyet, hanem kettőt.
Az első egy már megjelent cikk, a Science legfrissebb számában közölték le. Az ötletet az a megfigyelés adta, hogy szántóföldi körülmények között a fényviszonyok gyakran változnak, ilyenkor a növényeknek időbe telik amíg a megváltozó fényviszonyokhoz igazítják a fotoszintetikus rendszerüket, ez akár a megköthető fényenergia 30% -nak az elvesztésével is járhat. Korábbi kísérletekből már ismert volt, hogy ezt a folyamatot gyorsítja a második fotokémiai rendszer S alegysége (PsbS), a violaxantin de-epoxidáz (VDE) és a zeaxantin epoxidáz (ZEP). A szerzők nem szórakoztak, mindhárom fehérjét kódoló gént bejuttatták a dohány genomba (a dohány általánosan használt növényi modellszervezet, egy csomó alapvető technikát ezen kísérleteztek ki), ezzel túltermeltették mindhárom fehérjét. Mivel laborkörülmények között biztató eredményeket kaptak, elvégezték a szabadföldi vizsgálatokat is. Nem meglepő módon a három vizsgált vonalból kettő GM-dohánynövény 20% -kal nagyobb száraz tömeget ért el, mint a vad típusú törzs (a harmadik 14% -kal termelt többet). Ez látható a második ábrán, meg egy fénykép az Illinoisi táblákról, bár lássuk be, ennek nem sok értelmét látni.
A második az Egyesült Királyságból érkezett, a Rothamsted Kutatóközpontból. Sajnos cikket még nem közöltek róla (bár elég kimerítő kérdezz-feleleket írtak hozzá), egyelőre szabadföldi kísérletekre kértek engedélyt egy új GM-búzafajtához. Maga a találmány nem különösebben bonyolult, általában minden nagy ötlet egyszerűnek tűnik utólag. Az már korábban is ismert volt, hogy a fotoszintézis egyik szűk keresztmetszete a RuBP enzim regenerálása, ezt a növényekben két enzim végzi, a szedoheptulóz-1,7-biszfoszfatáz és a fruktóz biszfoszfát aldoláz. Kézenfekvő módon a derék brit tudósok bejuttatták a búza genomba a két enzimet kódoló gént, amivel túltermeltették mindkét fehérjét. Jelenleg itt tart a dolog, mivel a cikk még nem jött ki, csak mendemondákra hagyatkozhatunk, ha a sajtóhírek igazak, laboratóriumi körülmények között ez az egyszerű trükk 15-20% -kal növelte meg a búza hozamát. Mivel ez egy teljesen más elven működő megoldás, mint az elsőként ismertetett, érdemes lenne kipróbálni, hogy a kettő vajon alkalmazható -e ugyanabban a növényben? Elméletileg semmi akadálya, hiszen mindkettő teljesen különböző ponton változtatja meg a fotoszintézis folyamatát. Így külön-külön is fantasztikus eredmény mindkettő, de igazán meggyőző lenne, ha kiderülne, hogy csak ezzel a két trükkel 35-40% -kal növelhető lenne a termésátlag.
Ez a két példa is mutatja, hogy milyen elképesztő haszna lehet a rekombináns DNS technológiának. Ha ismert folyamatokba akarunk belenyúlni, elképesztően rövid idő alatt kiváló hatékonysággal tehetjük ezt meg. Kár, hogy előre láthatóan itt Európában sohasem alkalmazzuk majd egyik megoldást sem, a rendelkezésünkre álló húsz év talán arra elég, hogy az USÁban engedélyeztesse őket, valaki, aki összeszedi az ehhez szükséges tengernyi pénzt, ugye mi inkább a teljes GMO tilalmat szeretnénk fenntartani, jelenleg ismeretlen előnyöket remélve.
Kromdijk, J., Głowacka, K., Leonelli, L., Gabilly, S. T., Iwai, M., Niyogi, K. K., & Long, S. P. (2016). Improving photosynthesis and crop productivity by accelerating recovery from photoprotection. Science, 354(6314), 857-861.
