Je potřeba, aby byly v Evropě povolené geneticky modifikované organismy (GMO), říká rostlinný biolog Jiří Friml. V jiných částech světa díky této technologii pěstují rostliny odolnější vůči škůdcům nebo obsahující více živin a vitaminů, což zachraňuje stovky tisíc životů v Africe nebo v jihovýchodní Asii. Friml ve středu získal Cenu Neuron za celoživotní přínos vědě v oboru biologie.
Můžete popsat, na čem v souvislosti s rostlinami pracujete, abychom to pochopili i my laici?
Rostliny jsou v podstatě úplně jiné organismy než živočichové. Ti, když se stane něco nepřátelského v jejich prostředí, můžou bojovat nebo utéct. Rostlina ale zůstává na místě a musí se přizpůsobit svým růstem.
To znamená, že ve větru nebo v zimě poroste méně a v lepších podmínkách poroste více. Když je potřeba dosáhnout k vodě, kořeny porostou delší. Když jsou v půdě, kde je víc živin, budou se víc větvit. V podstatě se (rostlina) přizpůsobí prostředí tím, že změní to, jak vypadá, jak roste.
Jak rychle je schopná se rostlina – já vím, že se to asi pravděpodobně liší prostředím a konkrétním typem rostliny – obecně přizpůsobit?
Například kořen, který chce růst směrem dolů, se reorientuje během několika málo minut. To znamená, že některé reakce jsou velmi rychlé. Trvají i několik sekund.
Čím to je, že jsou schopné takhle rychle přeprogramovat svůj vývoj?
To je objekt toho našeho výzkumu. Hlavní signální molekula v rostlinách, která se jmenuje auxin – rostlinný hormon – se v určitých buňkách hromadí. A pak je instruuje, aby buď začaly růst, začaly se prodlužovat nebo naopak růst přestaly, začaly se dělit či vytvářet nový orgán – třeba nové listy nebo květy.
Auxin tak v podstatě funguje jako univerzální signál, který buňky v rostlině – na základě toho, jak daná rostlina vnímá, co se děje v okolí – instruuje, jak se mají chovat.
Když hovoříte o relativně vysoké přizpůsobivosti rostlin, znamená to, že jsou rostliny obecně schopnější – než jsme předpokládali – reagovat na změny klimatu a s ním související jevy, jako jsou jiní škůdci, různá teplota, vlhkost?
To asi ne. Máme zkušenosti tisíce let zemědělství, kdy víme, jak ty rostliny reagují a do jaké míry se mohou vyrovnat se změnami prostředí. To znamená, že limity jako lidská společnost známe velice dobře.
Výzkum, co provádíme, samozřejmě tyto limity může posunout. Tím, že budeme znát mechanismy, jak to ta rostlina dělá, tak je budeme schopni vylepšit, když to řeknu jednoduše.
GMO jako cesta k odolnějším a nutričně hodnotnějším rostlinám
Jakým konkrétním způsobem? Co si pod tím mám představit?
Můžeme zapnout nebo vypnout geny kódující některé bílkoviny, které jsou důležité pro odpověď. Můžeme je zapnout v určitých částech rostliny. K tomu, abychom to mohli dělat, je ale potřeba, aby v Evropě byly povolené takzvané GMO, neboli geneticky modifikované organismy.
- Geneticky modifikovaný organismus (GM organismus, GMO) je organismus, jehož genetický materiál (tedy DNA, případně RNA u RNA virů) byl úmyslně změněn, a to způsobem, kterého se nedosáhne přirozenou rekombinací.
- Zdroj: Wikipedie
To je moje další – velice důležitá – otázka. Jak se to vypnutí a zapnutí děje za situace, kdy je ve velké části západního světa ten odpor ke geneticky modifikovaným organismům tak velký?
Když to zase zjednoduším, tak v současné době je možné, že vezmeme pytel semen a vystavíme ho nějakému mutagennímu účinku – třeba radioaktivnímu záření.
Tyto tisíce semen pak vysejeme a mezi nimi najdeme rostlinu, kde náhodně došlo k vypnutí nebo zapnutí toho správného genu. To je legislativně v pořádku. Pokud my – molekulární biologové – změníme jenom jeden jediný gen a víme, co děláme, tak je to legislativně nepovolené.
Takže v současné době, pokud to děláte třeba v USA, tak to můžete dělat tím druhým způsobem, a pokud to děláte v Evropské unii, tak musíte spoléhat na náhodu. Máte pak ještě tu nevýhodu, že v těch náhodně zmutovaných rostlinách budou samozřejmě desítky, stovky nebo tisíce jiných mutací, které nemáte pod kontrolou.
Co by bylo například možné, pokud by ta pravidla byla volnější?
Bylo by možné mít rostliny, které budou mít zhruba o třicet procent vyšší výnos. Byli bychom schopni mít rostliny, které budou odolné vůči různým škůdcům, takže nebude je potřeba stříkat tolik pesticidy a jinými jedy.
Mohli bychom mít rostliny, které by pro nás byly nutričně hodnotnější, měly by více vitaminů a více látek, které chybí. Například existuje zlatá rýže nebo zlaté banány, což jsou plodiny, které v podstatě v banánech nebo v rýži vytvářejí vitamin A, a tím pádem můžou zlepšit kvalitu života nebo zachránit život stovkám tisíc lidí v Africe a v jihovýchodní Asii, kde populace, které jsou závislé na rýži nebo na banánech, mají nedostatek vitaminu A.
Myslíte si, že tyto argumenty budou jednou dostatečně silné na to, abyste přesvědčili legislativní orgány v západní Evropě a v Evropě jako takové?
Určitě budou dostatečně silné. Jakákoliv technologie, která je schopná zlepšit kvalitu lidského života, se vždycky nakonec prosadí. Je otázka, o kolik to nastane v Evropě později než třeba v Americe nebo teď v Anglii a kolik se ztratí cenného času.
Od přiotrávení rtutí k rostlinám
Zaujala mě ve vašem životopise jedna zajímavá věc. A to, že jste se k rostlinám dostal náhodným přiotrávením rtutí. Můžete říct, co se stalo?
Původně jsem studoval chemii, biochemii a fyzikální chemii. Když jsem pracoval na své magisterské práci, tak jsem pracoval se rtuťovou elektrodou. Pravděpodobně jsem pracoval trochu víc, než bylo zdrávo, a tou rtutí jsem se přiotrávil.
Můj původní plán byl, že doktorskou práci odjedu dělat do Brazílie, kde budu studovat obsah vitaminu C v pomerančích. Vzhledem k mému zdravotnímu stavu, ale tato možnost padla, tak jsem se v podstatě náhodou dostal k rostlinám a do německého Ústavu Maxe Plancka.
Teď pracujete v Rakousku. Jak byste porovnal vědecké prostředí v Rakousku a v Česku v konkrétním oboru, kterému se věnujete?
Musím říct, že lidský potenciál v mém oboru v Česku je daleko větší než v Rakousku. Máme spoustu vynikajících, schopných, pracovitých, dobře vzdělaných lidí. Ale ty podmínky nebo koncept vědy jsou samozřejmě v Rakousku lepší. Investice do vědy jsou tam větší, celý ten systém je průhlednější. Takže to nakonec funguje efektivněji než v Česku, kde to závisí na kvalitách těch jednotlivých vědců, a nikoliv na systému.
Redakčně kráceno a upraveno. Celý rozhovor je k dispozici ve videu.
