1. Szyfranci kodu

Aby wytworzyć cząsteczkę białka, DNA przy pomocy swoich genów przygotowuje „receptę” na białko dla swojego pomocnika, kwasu rybonukleinowego, czyli RNA. RNA na podstawie owej recepty tworzy aminokwasy, z których zostaje złożone białko. Czasami jednak zanim RNA stworzy aminokwasy, pojawia się grupa cząsteczek – spliceosomów (nazwijmy je szyfrantami) – które rozbierają cząsteczkę RNA na części, zmieniają ich położenie i składają je z powrotem w całość. Takie przeskładane RNA dysponuje zupełnie nową recepturą, przez co może tworzyć inną odmianę białka. Szyfranci mogą przetasować cząsteczkę RNA na bardzo wiele sposobów, dzięki czemu „RNA może tworzyć setki, a nawet tysiące odmian białka przy pomocy tylko jednego genu”.¹⁰

Owe cząsteczki szyfrujące nie działają w sposób przypadkowy. Wyobraźcie sobie, że wędrują sobie po komórce, obserwując uważnie cząsteczki RNA i porównując je ze swoim „spisem poszukiwanych”. Kiedy szyfrant zauważy cząsteczkę RNA pasującą do listy, zabiera się do roboty, sprawdzając najpierw, które białko jest w danej chwili najbardziej potrzebne, po czym wraz z kolegami przerabia tak RNA, by mogło stworzyć owo potrzebne w danej chwili białko.

Wróćmy do naszego genu zapobiegającego zamarzaniu, który po raz pierwszy trafi do pomidora. Gen ten podaje recepturę RNA, a ono ma wyprodukować białko zapobiegające zamarzaniu. Ale co się stanie, jeśli owo RNA z recepturą przepłynie w pobliżu jednego z naszych szyfrantów? Co się stanie, gdy szyfrant uzna, że to obce (bo zakodowane przez rybi gen) RNA jest mu potrzebne? Co będzie, gdy zacznie ciąć i zmieniać to obce RNA? Jakie białko wtedy powstanie? Bóg jeden raczy wiedzieć – bo człowiek z pewnością nie.

Dopóki naukowcy byli święcie przekonani, że każdy gen potrafi kodować wyłącznie jedną odmianę białka, mogli z czystym sumieniem wprowadzać obce geny do innych organizmów, sądząc, że stworzą one tylko po jednym białku. Niestety, byli w błędzie.

Barry Commoner, starszy pracownik Centrum Biologii Systemów Naturalnych w Queens College wypowiedział się na ten temat następująco: „Sam fakt, że jeden gen może kodować wiele odmian białka [...] rozbija fundamenty przemysłu wartego wiele miliardów dolarów, czyli modyfikacji genetycznych upraw”. Gdy odkryto cząsteczki szyfrujące, okazało się, że obce geny wprowadzane do roślin uprawnych w ramach modyfikacji genetycznych mogą wyprodukować wiele zupełnie nieoczekiwanych białek, „...a skutków działania tych białek dla środowiska i zdrowia ludzkiego nie da się określić”.¹¹

Związek między genami i cząsteczkami szyfrującymi ewoluował wraz z samym DNA przez miliardy lat i został w tym czasie doprowadzony do harmonijnej doskonałości. Nie rozumiemy jeszcze do końca, jak geny i szyfranci współdziałają w organizmach w obrębie jednego gatunku. Tym bardziej nie jesteśmy w stanie przewidzieć, co się stanie, gdy gen pochodzący z jednego gatunku zetknie się z cząsteczką szyfrującą z innego gatunku. Czy szyfranci zignorują obecność obcego genu? Czy może jednak zabiorą się za RNA niosące informację tego genu i przypadkiem powstanie białko toksyczne wywołujące jakąś alergię albo chorobę? Tego nie wiadomo, zwłaszcza że nikt nie przeprowadził w tym kierunku żadnych badań.

„Twórcy żywności GM nie chcą tego wiedzieć” – twierdzi Joseph Cummins, emerytowany profesor genetyki na Uniwersytecie Zachodniego Ontario w Kanadzie. Według niego pracownicy przemysłu biotechnologicznego wolą wygodnie założyć, że ich obcy gen nie wywoła reakcji cząsteczek szyfrujących w organizmie nosiciela, i czynią tak wbrew ogromnej liczbie dowodów świadczących, że jest zupełnie inaczej. Gdyby nie czynili tych tak wygodnych dla siebie założeń, inżynieria genetyczna stałaby się dla nich zbyt ryzykowną dziedziną nauki.¹²

Można wybaczyć „inżynierom genetycznym”, że nie prowadzą badań na obecność nowych (nieoczekiwanych) białek, gdy wprowadzają do organizmu geny pochodzące z bakterii. W przeciwieństwie do genów roślinnych, zwierzęcych czy ludzkich, geny bakteryjne nie są „szyfrowane” przy tworzeniu białek. Aby informacja z genu została zaszyfrowana, gen taki musi posiadać tak zwane introny (sekwencje wtrącone) – nazwijmy je tu bojami. Owe boje, analogicznie do boi świetlnych na morzu, wysyłają jasną informację cząsteczkom szyfrującym w komórce: „Wybierz mnie!” Większość naukowców uważa, że prawie wszystkie geny wyposażone w introny, czyli boje, są „szyfrowane”, zaś te pozbawione boi – nie są. Większość genów zwierzęcych i roślinnych posiada takie boje, zaś te bakteryjne – nie.

Naukowcy zakładają, że skoro geny bakteryjne nie posiadają owych boi sygnałowych, to po umieszczeniu w obcym środowisku komórkowym nie zostaną zaszyfrowane. W takim przypadku w zbożach Bt nie dochodziłoby do aktywności cząsteczek szyfrujących. Zboża Bt, na przykład kukurydza, bawełna i rzepak „canola” (odmiana rzepaku uprawiana w USA i Kanadzie na olej o niskiej zawartości kwasu erukowego – przyp. tłum.), to zboża zmodyfikowane genetycznie tak, by wytwarzały własny środek owadobójczy. Obcy gen w tych roślinach, odpowiedzialny za produkcję toksyny Bt, pochodzi z bakterii i nie posiada intronów, czyli owych boi sygnałowych dla „szyfrantów”.

Kiedy genetycy wprowadzili gen Bt do roślin, na początku nie działał on tak, jak oczekiwano, bo wytwarzał raptem niewielkie ilości białka Bt. Genetycy postanowili temu zaradzić. Zgadnijcie, w jaki sposób? Ależ tak! Dodali do genu Bt boje sygnałowe! Dlatego też informacja z genu Bt może być zmieniona przez „szyfrantów”, ale może też wzrosnąć ilość produkowanej toksyny Bt. I tak też się stało. Mechanizmy genetyczne roślin zareagowały na sygnały. Czy nie oznacza to, że mogłyby zareagować na nie cząsteczki szyfrujące i przyczynić do powstania jeszcze innych białek?

Niestety, producenci żywności GM wolą trzymać się swoich założeń, niż sprawdzić, jakie jeszcze nieoczekiwane białka powstaną w zbożach Bt. Commoner twierdzi, że producenci „mimo braku naukowych dowodów zakładają, iż gen toksyny bakteryjnej umieszczony w kukurydzy będzie wytwarzał tylko tę toksynę i nic więcej”.¹³

Nie tylko cząsteczki szyfrujące mogą zmienić informację obcego genu, oprócz nich istnieje wiele innych mechanizmów...

 

2. Gapowicze

Załóżmy, że obcy gen pozostanie nie zauważony przez szyfrantów w komórce i będzie wytwarzał jedynie to białko, na którym zależy genetykom. Nie oznacza to wcale końca kłopotów. Profesor David Schubert z The Salk Institute for Biological Studies mówi, że „można zmienić działanie białka zakodowanego przez gen przy pomocy takich związków chemicznych jak fosforany, siarczany, cukry czy lipidy”. Te dodatkowe cząsteczki przyłączają się do cząsteczek wytworzonego białka – dlatego nazwijmy je „gapowiczami”. Ich obecność zależy od tego, gdzie występują w organizmie. „Od typu komórki zależy, jakie będą w niej cząsteczki”¹⁴, zaś każda z nich może zmienić działanie białka na różne sposoby. Na przykład istnieje pewne białko występujące w wątrobie i w mózgu. W zależności od tego, w którym z tych organów się znajduje, zabiera takich a nie innych „gapowiczów”. W ten sposób białko tego samego typu może działać na organizm na różne sposoby.

Wróćmy do kukurydzy z genem Bt. Czy białko Bt połączy się z „gapowiczem” w ziarnie, przez co zmieni się jego działanie? A może białko Bt znajdzie innego „gapowicza” w korzeniach, liściach, łodydze, i wtedy jego działanie będzie jeszcze inne? Nie znamy odpowiedzi na te pytania. Biotechnolodzy nie zawsze wiedzą, czy owi „gapowicze” w ogóle połączą się z cząsteczką białka i w jaki sposób odbije się to na organizmie.