Užitočné GMO

Posledné roky je naša spoločnosť plná ľudí, ktorí hovoria o škodlivosti geneticky modifikovaných organizmov  (GMO), pričom mnohí sú radikálni až natoľko, že hovoria o potrebe ich úplného zakázania. Čo však geneticky modifikované organizmy vlastne sú? 

Do kategórie GMO spadajú všetky organizmy, ktorých genetická informácia bola nejakým spôsobom pozmenená prostriedkami genetického inžinierstva. Mnohí  ľudia majú mylnú predstavu, že do tejto kategórie patria len rôzne druhy poľnohospodárskych plodín, špeciálne upravených na vyššiu odolnosť,  väčší obsah živín a podobne.  V skutočnosti  sú však najbežnejšie geneticky upravovanými organizmami  baktérie, pričom pre medicínu a niektoré odvetvia priemyslu majú priam nenahraditeľný význam.

 Myslím si, že skoro každý vo svojom okolí pozná aspoň jedného človeka, ktorý trpí napríklad cukrovkou a je odkázaný na inzulín. Viete, inzulín nerastie na stromoch, teda rozhodne nie bežne. Teoreticky by síce bolo možné nejaký strom upraviť tak, aby ho produkoval, na tento účel je však oveľa výhodnejšie využiť baktérie. To je nakoniec už od roku 1982 aj bežnou praxou. Inzulín však nie je jediná látka zachraňujúca životy, ktorú dokážeme jednoducho a účinne získavať práve vďaka  geneticky upraveným baktériám.   Napríklad hemofília, známa X-recesívna choroba, ktorá bola kedysi  synonymom smrti, je dnes tiež liečiteľná. A to najmä vďaka mikroorganizmom, ktoré sme pozmenili tak, aby pre nás produkovali zrážacie faktory krvi,  ktoré sa bežne u pacientov trpiacich týmto ochorením netvoria. Okrem týchto dvoch príkladov by sa našli mnohé ďalšie, kde GMO bezpochyby životy zachraňuje a zlepšuje ich kvalitu. Myslím si preto, že by sa len ťažko našiel dobre informovaný človek, ktorý by pochyboval o ich  prospešnosti a nenahraditeľnosti v medicíne.

Produkty geneticky modifikovaných mikroorganizmov však tiež už dlhé roky nachádzajú veľmi dobré uplatnenie aj v priemysle. Za zmienku stoja napríklad baktérie, v ktorých sa syntetizujú proteázy často využívané ako enzýmové prísady v pracích práškoch.  Rovnako získané amylázy a glukózo-izomerázy  sú využívané na prípravu fruktózy, ktorá sa používa ako potravinárske sladidlo. Na výrobu syrov sa používa proteín renín (kedysi bol extrahovaný zo štvrtého žalúdku hovädzieho dobytka). V priemysle sa proste využívajú mnohé látky získané pomocou GMO na veľmi rôznorodé účely a v budúcnosti môžeme očakávať, že sa ich bude využívať stále viac. Niektoré štúdie dokonca naznačujú,  že časom možno budeme rovnakým postupom získavať napríklad aj benzín, či iné palivá (odkaz Tu) .

V súčasnej dobe, hoci si to mnohí ľudia neuvedomujú, sú geneticky modifikované organizmi nenahraditeľnou  súčasťou mnohých oblastí, ktoré priamo, či nepriamo zasahujú do života bežných ľudí a zlepšujú jeho kvalitu. O to smiešnejšia je ich kritika od ľudí, ktorí sa často javia ako neinformovaní. Je faktom, že GMO priamo či nepriamo zachránili  za posledné desaťročia milióny životov a ušetrili obrovské kvantá peňazí. Tým nechcem povedať, že GMO by malo byť chránené voči kritike, to ani náhodou. Iste sú niektoré aspekty tejto technológie, ktoré sú v spojitosti potenciálnym rizikom, napríklad pre biodiverzitu. Treba však brať ohľad na to, že nie je GMO ako GMO a hoci v niektorých prípadoch môžu existovať oprávnené námietky (to, že môžu neznamená, že vždy sú), hlavne čo sa týka ich vplyvu na ekosystémy, do ktorých sa zakomponujú, u iných je kritika natoľko neopodstatnená a zle podložená, že nemôže ísť o nič iné, ako zmes neinformovanosti a predsudkov.

Zdroj: Snustad D. P., Simmons J.P.:Genetika. Brno: 2009, 864 s. ISBN 978-80-210-4852-2
    s. 106 – krvné zrážacie faktory ako produkt GMO
    s. 520 – inzulín schválený pre použitie v roku 1982 a priemyselne využívané produkty GMO

Mohli by sme sa učiť ako v matrixe? (odkaz+preklad)

Voľný slovenský preklad:

Všetci sme videli film Matrix, kde sme proste zasunuli program do nášho mozgu a bingo! Sme majstrami karate. Bingo! Vieme ako riadiť helikoptéru.  Sme schopní spraviť to teraz alebo v blízkej budúcnosti? Odpoveď je, pravdepodobne nie. Pretože mozog skutočne nie je počítač. Nespracúva digitálne informácie. Náš mozog je stroj na učenie. Učí sám seba opraviť jeho predchádzajúce chyby. Zatiaľ čo váš laptop je dnes rovnako hlúpy ako bol včera. Váš laptop sa neučí. Náš mozog nemá žiadny Windows, nie je v ňom žiadny softvér, žiadne programovanie, proste sa učí úlohy za chodu. Preto prepojenie medzi digitálnou informáciou a pamäťou je veľmi komplikované. Sú to v istom zmysle dva operačné systémy. Časom môžeme ovládnuť túto schopnosť, ale musíme zvládnuť spätne zostrojiť mozog. A to bude trvať dekády. Takže neočakávajte, že sa stanete karate majstrom, niekedy v blízkej budúcnosti pomocou jednoduchého stlačenia tlačidla.

Hitchens je mŕtvy

Posledné dny som bol na cestách a nemal prístup k internetu a preto hoci som zaregistroval správu o smrti Christopher-a Hitchens-a nemal som možnosť sa k tejto veľmi smutnej udalosti vyjadriť. Dnešok možno nieje ten najvhodnejší deň kedže zomrela ďalšia významná osobnosť síce skôr lokálneho významu, Václav Havel. No po pravde táto informácia vo mne nevyvolala ani z ďaleka toľko emócií ako smrť Hitchens-a. Na tému jeho smrti toho bolo za posledné dny napísaného veľa a myslím že len ťažko môžem vysloviť niečo čo na túto tému ešte nepadlo.  No v každom prípade chcem verejne hoci s oneskorením povedať že hoci som so všetkými názormi Christopher-a Hitchens-a nesúhlasil s podstatnou väčšinou tomu tak bolo. Svet ho bude postrádať. Teraz treba už len dúfať že sa nájdu ďalší ľudia ktorý sa nebudú báť hovoriť nahlas neprikrášlenú pravdu aj vtedy keď ju ostatný nebudú chcieť počuť.

Je nás 7 miliárd

Už viac ako mesiac žije na Zemi oficiálne 7 miliárd ľudí. Od začiatku priemyselnej revolúcie vďaka zvyšujúcej sa životnej úrovni, veľkým pokrokom v medicíne, lacnej energii a v neposlednom rade vďaka zelenej revolúcii v polovici 20. storočia rastie ľudská populácia prakticky exponenciálne. Vždy som sa zaujímal o mikroorganizmy, občas si dokonca nejaké, hlavne tie prokaryotické, pestujem, no skrátka, mám k nim vzťah. Prečo to spomínam? Pretože exponenciálny rast má naša populácia s ich populáciami spoločný. Áno, uznávam, porovnávať ľudí s baktériami, mikroskopickými hubami, riasami, či prvokmi nie je práve typické, no ja mám pocit, že to v tomto prípade vôbec nie je také nezmyselné, ako by sa mohlo zdať.
     

Čas, za ktorý sa rozdelí priemerná baktéria je zhruba 20 minút. Pri takejto rýchlosti by teoreticky dokázalo z jednej bunky za 48 hodín vzniknúť 2,5*10⁴³ buniek. V skutočnosti také enormné množstvo nikdy nevznikne a to jednak preto, že sa z prostredia relatívne rýchlo vyčerpajú dostupné živiny a súčasne sa nahromadia produkty bunkového metabolizmu v takých koncentráciách, ktoré sú pre bunky škodlivé a ak ich neusmrtia, zabránia im rozmnožovať sa. (Hudecová, 2011)

Z vyššie uvedených informácií vyplýva, že baktérie sa nerozmnožujú vždy rovnakou rýchlosťou, ale prechádzajú niekoľkými fázami. Prvou fázou je takzvaná Lag fáza - v tejto fáze sa bunky nerozmnožujú, ale len naberajú objem, dalo by sa povedať, že si zvykajú na nové prostredie, táto fáza sa líši dĺžkou podľa druhu a okolností. Nasleduje krátka fáza zrýchleného rastu a hneď za ňou sa bunky začínajú množiť exponenciálne - počas tejto fázy sa bunky delia najrýchlejšie a veľkosť populácie prudko narastá. Nasleduje krátka fáza spomaleného rastu, ktorá je dôsledkom toho,  že sa znížila koncentrácia živín a koncentrácia baktérií začala byť taká veľká, že produkty ich metabolizmu pre ne začínajú byť toxické. Situácia sa od tohto okamžiku už len zhoršuje, až je koncentrácia živín natoľko nízka a toxínov je tak veľa, že sa počet buniek, ktoré odumrú,  vyrovná počtu novovzniknutých buniek a veľkosť populácie sa nemení, tým začína stacionárna fáza -  buniek postupne odumiera stále viac a viac, veľkosť populácie sa začne postupne, no neodvratne znižovať.

Keď už máme jasno v tom ako to vyzerá s baktériami, mohli by sme sa pozrieť na to, ako sa zatiaľ darí ľuďom. Väčšinu histórie ľudského druhu rástli naše počty len veľmi pomaly a celosvetová populácia sa držala hlboko pod jednou miliardou. Až v antike sa situácia trošku zlepšila a hoci sme stále boli ďaleko od miliardovej hranice, už sa aspoň dalo hovoriť o stovkách miliónov. Miliarda živých ľudí chodila po Zemi prvý krát v osemnástom storočí, ktoré bolo aj dobou priemyselnej revolúcie, štartéra našej fázy exponenciálneho rastu, ktorej dôsledkom je, že dnes, ledva o tristo rokov neskôr, chodí po Zemi sedem miliárd ľudí. Ale vlastne načo to píšem, keď lepšie ako sto slov, poslúži jeden graf?

Na prvý pohľad sa druhý graf zdá výrazne odlišný od toho prvého, je tomu však skutočne tak? Pozrite sa naň ešte raz a skúste si predstaviť, ako by vyzeral, ak by lag fáza bola dlhšia ako exponenciálna fáza a graf by sa snažil aspoň približne odrážať reálne počty buniek v miliardách, teda počas lag fázy by populáciu tvorili napríklad desiatky buniek, inak povedané nula miliárd a na konci exponenciálnej fázy by ich bolo napríklad toľko, koľko všetkých ľudí na Zemi, teda sedem miliárd. Časť prvého grafu od začiatku lag fázy do konca exponenciálnej fázy, by po úprave vyzerala napríklad takto.

Myslím si, že teraz už väčšina ľudí podobnosť vidí. Samozrejme, podobnosť ešte nič neznamená. Problém je však v tom, že exponenciálny rast našej populácie je závislý, rovnako ako u baktérií, od dostatku živín, u ľudí pod nimi nemyslím len jedlo, ale aj fosílne palivá a ostatné suroviny, na ktorých je naša spoločnosť odkázaná. Presne tak ako baktériám vždy dôjdu živiny a produkty ich metabolizmu sa pre ne stanú toxické, aj ľudstvo  časom nevyhnutne vyčerpá zásoby fosílnych palív, ak nás neprestane  pribúdať, nebudeme mať dostatok pôdy, aby sme sa  uživili a možno nakoniec budú produkty našej civilizácie také škodlivé, že už nikdy nenájdeme dosť sily na to, aby sme napravili škodu. 
  

Na rozdiel od baktérií sme však schopní predvídať dôsledky našich činov. A  hoci doteraz rast našej populácie vyzeral skoro ako rast tých bakteriálnych, ešte je čas zabrániť tomu, aby sme s nimi zdieľali aj fázu nedobrovoľnej stagnácie a neodvratného vymierania. Je síce pravda, že ak sa ľudstvu v budúcnosti nepodarí osídliť iné planéty, skôr či neskôr iste vymrie, s tým sa však budú musieť popasovať iné storočia, my im k tomu musíme dať príležitosť a odvrátiť najprv tieto aktuálnejšie hrozby. Všetky naše problémy majú iste riešenie, no cesta k nim vedie jedine pomocou vedy a snahy pochopiť,  ako vesmír funguje a čo musíme urobiť preto, aby sme si svoje miesto v ňom zaslúžili. Toto tvrdenie je možno pre mnohých až smiešne samozrejmé. Naša spoločnosť sa však podľa neho ani zďaleka nespráva a je len na nás, aby sme sa to pokúsili zmeniť.  

Zdroje: Hudecová, D. – Šimkovič, M.: Mikrobiológia. Bratislava: 2009, 127 s. ISBN  978-80-227-3194-2

Grafy: rast baktérií , rast ľudskej populácie

Beyond Belief, Steven Weinberg (Odkaz + preklad)

V tejto prednáške z roku 2006 Steven Weinberg, známy americký fyzik, ktorý dostal v roku 1979 Nobelovu cenu za model zjednocujúci slabé a elektromagnetické interakcie a predpoveď existencie neutrálnych prúdov, rozpráva  o konflikte medzi vedou a náboženstvom.

Voľný slovenský preklad:

Spomenul som tri sféry nepriateľstva:
                1. Prírodné zákony dávajú ruky boha do reťazí

                2. Veda zobrala človeku centrálnu rolu (vo vesmíre)

                3. Poskytuje alternatívne vysvetlenia

Ale je tu ďalšia oblasť, ktorá je možno najhlbšou v konflikte medzi vedou a náboženstvom, hoci si myslím, že nie je spomínaná tak často. Je to metóda prístupu k pravde. Náboženstvo sa prevažne odvoláva na autoritu a to buď na autoritu posvätného textu ako v sunnitskom islame a protestantskom kresťanstve alebo na text spolu s náboženskými vodcami, ktorí sú božsky inšpirovaní na ich interpretovanie, ako je tomu v šídskom islame a u rímskych katolíkov. My vo svete vedy nič také nemáme. A chcem jasne zdôrazniť, my máme hrdinov, vedcov, voči ktorým máme obrovský rešpekt. Ale oni nie sú autority, za ktorými ideme pre riešenia vedeckých problémov. Napríklad v mojom obore je určite Einstein najväčší hrdina dvadsiateho storočia. Ale nikto, kto dnes argumentuje o teórii gravitácie, by nerozhodol problém referovaním späť na Einsteinove publikácie z 1915, 1916. Dnes vieme, že každý primerane dobrý vysokoškolák (pred dokončením magisterského štúdia) rozumie všeobecnej relativite lepšie, ako jej rozumel Einstein. Získali sme vedomosti, pokročili sme. A tak vo vede nemáme prorokov, máme hrdinov, ale nie prorokov. Myslím si, že ďalší rozdiel v prístupe k pravde je, že vo vede sa veľmi snažíme odstrániť vplyv túžobných želaní, pričom u tak veľa náboženských myšlienok sa zdá, že nie sú ničím iným. „Musím veriť v posmrtný život, lebo ako by som zvládol čeliť tomu, že môj život skončí smrťou.“ Avšak jedna vec, ktorú veda nedokáže robiť o nič viac ako náboženstvo, je opodstatniť samu seba. Ako David Hume chápal už dávno „nemôžete použiť vedecké argumenty ako opodstatnenie pre vedú samú, pretože to je kruhový argument.“ Je to morálna voľba medzi metódami prístupu k pravde náboženstva – odvolávanie sa na autority, hľadanie vecí, o ktorých veríme, že nás spravia šťastnými a prísnejšej na seba sa odvolávajúci prístup k náboženskej pravde. Pre mňa je morálna voľba jasná, ale je to morálna voľba a taká, o ktorej sa, myslím si, nedá argumentovať racionálne. Tak čo robíme s týmto konfliktom? Sú tu takí, ktorých názory na náboženstvo nie sú veľmi odlišné od mojich vlastných, no ktorí napriek tomu majú pocit, že by sme sa mali snažiť utlmiť konflikt, že by sme mali spraviť kompromis. Napríklad Stephen Gould a tiež  Lawrence Krauss, ktorý, keďže je tu, ma môže opraviť ak sa mýlim, majú pocit, že je najdôležitejšie zachovať neporušenosť vedeckej výuky, že by sme mali zaistiť podporu hlavných línií náboženstiev, ktoré často nemajú problém napríklad s učením darwinizmu v školách. Spraviť z nich spojencov a nestúpať im na nohy rozprávaním o konflikte medzi vedou a náboženstvom. Edward Wilson, ďalší dobrý priateľ, chce získať podporu hlavných náboženstiev, ako spojencov v ochrane životného prostredia. Ja ich názory rešpektujem, rozumiem ich motívom a neodsudzujem ich, ale ja ich nezdieľam. Pre mňa je konflikt medzi vedou a náboženstvom dôležitejší, ako otázky učenia vedy a dokonca životného prostredia. Myslím si, že svet sa potrebuje zobudiť z dlhej nočnej mory náboženskej viery a čokoľvek my vedci môžeme robiť, aby sme oslabili pozíciu náboženstva by malo byť urobené a nakoniec môže byť naším najväčším príspevkom civilizácii. Ďakujem