22-09-2015

Osy naturalnie modyfikują genomy motyli

Bardzo częstym argumentem wysuwanym przeciw organizmom GM jest założenie, że GMO są skrajnie nienaturalnymi tworami. Jak twierdzą oponenci – w środowisku nie jest możliwy transfer genów pomiędzy odległymi gatunkami, a przecież tego dokonują biotechnolodzy w swych laboratoriach – bez opamiętania mieszają tymi genami, z ryby do pomidora albo, co gorsza, ze skorpiona do ogórka. Czy rzeczywiście modyfikacja genomów polegająca na przenoszeniu genów pomiędzy gatunkami jest niespotykanym fenomenem w świecie żywym? Ostatnie odkrycia naukowe coraz bardziej zaprzeczają tej tezie.

W naturze powszechnie występuje zjawisko Horyzontalnego Transferu Genów (HGT), który w dużym skrócie można wytłumaczyć jako wymianę materiału genetycznego pomiędzy różnymi gatunkami. Zjawisko HGT jest powszechne u prokariontów i do niedawna sądzono, że tylko w tej grupie systematycznej występuje. Liczne odkrycia naukowe dowiodły, że zjawisko to zachodzi także wśród eukariontów i to także tych znajdujących się na szczycie drabinki ewolucyjnej.

Wraz z rozwojem technik biologii molekularnej w ostatnim czasie dokonano wielu przełomowych odkryć, które zmuszają nas do weryfikacji tezy o tym, że przenoszenie genów pomiędzy gatunkami jest skrajnym wynaturzeniem. Ten rok jest obfity w doniesienia naukowe, mocno weryfikujące powyższe twierdzenie.

W marcu opublikowano pracę, której autorzy wykazali, że w genomie człowieka znajduje się co najmniej 145 genów „zapożyczonych” od niespokrewnionych gatunków (głównie bakterii i grzybów), co najciekawsze – w zdecydowanej większości przypadków nieznana jest rola tych genów. Miesiąc później wiele komentarzy wywołało doniesienie naukowe, w którym dowiedziono, że niemal wszystkie obecnie uprawiane odmiany batatów zawierają w swym genomie fragmenty DNA bakterii Agrobacterium tumefiaciens. Drugie doniesienie jest o tyle ciekawe, że biotechnolodzy do modyfikowania genomów roślin używają właśnie bakterii A. tumefaciens, a więc niejako korzystają z tego co natura sama wymyśliła.

Nie minęło kilka miesięcy, a kolejna praca naukowa dokłada się do dyskusji o naturalnych organizmach genetycznie modyfikowanych. To historia zależności pomiędzy pasożytniczymi osami, motylami a symbiozą z wirusami.

Pasożytnicze gatunki os wykorzystują ciała larw motyli, w których składają swe jaja. W jajach os znajdują się cząsteczki brakowirusów, które „żyją” w symbiozie z osami – nie są w stanie samodzielnie funkcjonować. Brakowirusy infekują komórki gąsienic, osłabiając ich układ immunologiczny, co umożliwia rozwój larw os w ciele gąsienic. Gdy larwy os osiągają odpowiedni etap rozwoju, opuszczają ciało gąsienic, które w efekcie giną.

Nie był zaskoczeniem dla naukowców fakt, że analiza genomu dwóch gatunków motyli – ofiar pasożytniczych os, wykazała obecność sekwencji cząsteczek DNA wirusa – to powszechne zjawisko. Dużo większym zaskoczeniem dla badaczy okazało się stwierdzenie obecności w genomie motyli sekwencji DNA pasożytniczych os i to nie tylko niewielkich fragmentów niekodujących, ale całych genów. Wszystko wskazuje na to, że geny os zostały włączone do genomu motyli przez brakowirusy. Jednym słowem – motyle zostały naturalnie genetycznie zmodyfikowane.

Francuscy naukowcy uważają, że do modyfikacji genomu motyli doszło kilka milionów lat temu. Geny os odnaleźli w dwóch badanych gatunkach motyli – motyla Monarcha i jednego gatunku ćmy. Poprzez integrację genów os motyle uzyskały istotne korzyści ewolucyjne. Geny kodują białka, dzięki którym motyle uodporniły się na rodzinę potogennych bakulowirusów, a to zwiększa szansę ich przeżycia.

Jak przyznają naukowcy, wyniki przeprowadzonego badania mogą być wierzchołkiem góry lodowej. Na całym świecie istnieją tysiące gatunków pasożytniczych os należących do rodziny męczelkowatych, które składają jaja w gąsienicach motyli (w Polsce przedstawicielem jest baryłkarz bieleniak). Tak więc skala tej naturalnej modyfikacji genomów motyli wydaje się przeogromna. Fakt ten powinien nas skłonić do refleksji i wydaje mi się, że wskazana byłaby rewizja poglądów odnoszących się do nienaturalności tworzenia GMO przez biotechnologów. Wygląda na to, że biotechnolodzy tylko kopiują to, co natura dawno sama wymyśliła.

Źródło: https://gmo.blog.polityka.pl/2015/09/22/osy-naturalnie-modyfikuja-genomy-motyli/