CRISPR v zemědělství: Nový svět evoluce potravin

• Autor:
• jméno autora

  Quantumrun Foresight
• Února 20, 2022

Shrnutí statistik

CRISPR, systém genetických úprav, je příslibem transformace zemědělství zvýšením výnosů plodin, nutriční hodnoty a odolnosti při současném snížení dopadu na životní prostředí. Tato technologie umožňuje přesné modifikace rostlinné DNA a vytváření odrůd, které jsou odolnější vůči chorobám, škůdcům a drsným podmínkám prostředí. Jeho široké používání by mohlo vést k významným společenským změnám, včetně přesunů na trhu práce, zlepšení veřejného zdraví a změněného využívání půdy.

CRISPR v kontextu zemědělství

Systém genetické úpravy CRISPR, nazývaný také Cas9, může zlepšit různé aspekty základních plodin změnou jejich genetického kódu. Cílem plodin upravených pomocí CRISPR je zvýšit produkci potravin a atributy výživy plodin a zároveň minimalizovat jejich zemědělskou stopu a výrobní náklady. Pokroky CRISPR v zemědělském průmyslu nabízejí účinný způsob, jak bojovat s řadou hrozeb zaměřených na plodiny a jejich produkci.

CRISPR lze použít k identifikaci specifické genetické sekvence DNA v buňce a poté tyto specifické sekvence vyříznout/odstranit nebo nahradit ve všech formách živých organismů. V rámci zemědělství má tato technologie potenciál zlepšit plodiny k různým účelům změnou nebo úpravou jejich DNA s velkou přesností. 

Gao Caixia, přední rostlinná vědkyně z Čínského institutu genetiky a vývojové biologie (v rámci Čínské akademie věd), pěstuje rostliny modifikované CRISPR, o kterých doufá, že budou mít vyšší a lepší výnosy. Její tým mění geny, které již v rostlinách existují, pomocí genové úpravy. V průběhu let úspěšně vypěstovali rostliny divokých rajčat, které jsou odolnější než domácí odrůdy, spolu s herbicidně odolnými bramborami a kukuřicí, které na řezu pomalu hnědnou. Vyráběli také nové druhy banánů, jahod, hlávkového salátu a jílku.

Rušivý dopad

Úpravou genetické výbavy plodin mohou vědci vytvořit odrůdy rostlin, které jsou odolnější vůči chorobám a škůdcům. Tento vývoj by mohl vést k poklesu používání chemických pesticidů, které jsou často škodlivé jak pro životní prostředí, tak pro lidské zdraví. Kromě toho by tyto plodiny odolné vůči chorobám mohly pomoci zemědělcům udržet vysoké výnosy, a to i v náročných podmínkách pěstování.

Kromě toho lze CRISPR použít také ke zvýšení nutričního obsahu plodin. Změnou genů odpovědných za produkci živin mohou vědci vytvořit plodiny, které poskytují více nezbytných vitamínů a minerálů. Tato vlastnost by mohla mít hluboký dopad na globální zdraví, zejména v oblastech, kde převládá podvýživa. Otevírá také nové cesty pro vývoj produktů a potenciální řešení problémů veřejného zdraví souvisejících se špatnou výživou.

Technologie CRISPR nám navíc může pomoci přizpůsobit se měnícímu se klimatu. Vzhledem k tomu, že globální teploty rostou, tradiční odrůdy plodin mohou mít potíže s prosperitou v nových podmínkách. Pomocí CRISPR k úpravě genů těchto plodin by však vědci mohli vytvořit odrůdy, které jsou tolerantnější k horku, suchu nebo slanosti. 

Důsledky CRISPR v zemědělství

Širší důsledky CRISPR v zemědělství mohou zahrnovat: 

• Zvýšený výnos rostlin, kvalita a odolnost vůči chorobám.
• Zvýšená odolnost vůči herbicidům a šlechtění.
• Zlepšená trvanlivost produktů a bezpečnost a zabezpečení potravin.
• Snížená míra antibiotické rezistence (AMR) u hospodářských zvířat a lidí krmených plodinami.
• Zvyšuje se potřeba pracovníků kvalifikovaných v biotechnologiích, vytvářejí nové pracovní příležitosti a vyžadují přehodnocení vzdělávacích programů, aby tuto poptávku uspokojily.
• Snížení celosvětové míry podvýživy, což přispívá ke zlepšení veřejného zdraví a snížení nákladů na zdravotní péči.
• Změny ve využívání půdy, kdy je potřeba méně půdy pro zemědělství, uvolňuje prostor pro iniciativy v oblasti přežití a přispívá k ochraně biologické rozmanitosti.
• Expanze zemědělských činností do dříve nevhodných oblastí, což může způsobit změny v distribuci populace a demografické změny.
• Ekonomické rozdíly, protože země nebo společnosti s přístupem k této technologii získávají konkurenční výhodu.

Otázky k zamyšlení

• Může úprava genu CRISPR poskytnout účinné řešení globálního hladu?
• Jak jinak může úprava genů ovlivnit zemědělský průmysl?
• Lze CRISPR v zemědělství použít k nekalým účelům?