Geneticky modifikované organismy Nepřežívají nejsilnější, ani nejinteligentnější, nýbrž ti, kteří se nejlépe přizpůsobí změnám Charles Darwin Důsledky přirozené adaptace na změnu vnějších podmínek • zvýšený cholesterol • cukrovka • hemachromatóza • Leidenovská trombofílie Bez selekce (díky lékařské péči, IVF…) dochází dnes k obrovské genetické zátěži 2010 Přečten ideální lidský genom 2010 Přečten ideální lidský genom 2010 Přečten ideální lidský genom Evoluce jako tvůrce modifikací Bílé víno vzniklo před 7 tis. lety inzercí transpozonu do genu pro antocyan u původního červeného vína Dnešní plodiny vznikly dlouhodobým šlechtěním Z „osobností“ jsme vyrobili na nás absolutně závislé organismy. Proměna Almerie 60. léta – neúrodná, suchá oblast Nyní – 50 tisíc hektarů skleníků Almería view from space Kontrolované opylování Bombus terrestris (earth bumblebee) Co je to geneticky modifikovaný organismus (GMO)? Organismus jehož genetický materiál byl úmyslně změněn pomocí metod genového inženýrství. Náhodné změny indukované člověkem pomocí mutagenů nejsou podle zákona GMO. „moderní šlechtění“ - povoleno GMO – 103 milionu stránek Lionel Messi – 215 milionu stránek PewDiePie – 10 miliard shlédnutí GMO na internetu První GMO produkt na trhu 1982 Inzulín produkovaný bakteriemi E.coli První GMO plodina na trhu 1994 standardní rajče upravené rajče Řeší se otázka plýtvání potravin První GMO živočich na pultech 2017 Kanada losos Zlatá rýže V ČR klesá plocha osetá GMO plodinami 8 380 ha v roce 2008 6 480 ha v roce 2009 4500 ha v roce 2013 Kolik se vlastně GMO plodin pěstuje? USA • sója 94% • bavlna 90% • řepka 90% • cukrová řepa 95% • kukuřice 88% Jak se zvyšuje prodej semen GMO plodin v miliardách dolarů Bacillus subtilis cold shock protein B Vkládání cizorodých genů Kukuřice odolná vůči suchu Kukuřice odolná vůči zavíječi Bacillus thuringiensis Bt delta endotoxin Vkládání cizorodých genů Revoluce v biologii CRISPR/Cas9 nukleáza - "molekulární nůžky " Štěpení DNA CRISPR/Cas9 nukleáza - "molekulární nůžky " = CRISPR RNA Sekvenčně specificky váže DNA Cas9 vytváří dvouřetězcové zlomy DNA 20bp Sekvenčně specifická vazba komplexu CRISPR/Cas9 na DNA Štěpení DNA Genomická DNA Tvorba "transgene-free" rostlin 1) transientní transformace protoplastů (nedochází k integraci konstruktu do rostlinného genomu) 2) segregace transgenu v následujících generacích transgen Požadovaná mutace Následující generace "Syntetická" pšenice Symbióza mezi pšenicí a bakterií 1) odstranit geny rezistence vůči bakterii z genomu pšenice 2) do genomu vložit geny zodpovědné za symbiotické interakce Craig Venter Synthetic genomics Synthia – umělý život (2016) • Craig Venter: „první druh.... jehož rodičem je počítač... a je to také první druh, který má ve své DNA zapsán odkaz na své webové stránky“ 473 genů A jak to všechno dopadne? Centrum strukturní a funkční genomiky Oddělení vývojové genetiky rostlin