Genetikailag módosított növények a Marson

Ha minden a tervek szerint alakul, akkor a 2007-ig befejeződik egy 300 millió
dolláros NASA program, aminek eredményeként ugyanannak a növénynek 10 genetikailag
módosított variánsa veszi útját a vörös bolygó felé. Ezt a kísérletsorozatot
a növényekkel NASA Emberi Felfedezés és Fejlesztés az Űrben programja indította
el 290 ezer dollárt (=87 millió Ft) rászánva.
"Talán ez az első lépés, hogy lakhatóvá tegyük a Marsot az ember számára" –
mondta Rob Ferl, a Biotechnológiai Program igazgatóhelyettese. Ferl és a molekuláris
biológusok egy csoportja kísérletét egy (Arabidopsis) mustárnövényen végezte.
Három előnyös tulajdonsága miatt választották éppen ezt a növényt a fejlesztéshez:
először is, a maximális magassága kb. 20 cm. Másodszor, az életciklusa csak
1 hónap. És végül: az összes génje és azok helye a kromoszómákon ismert. Hozzá
kell tenni, hogy a mustárnövény teljes genetikai állományának feltérképezése
nemrégiben, 2000 decemberében fejeződött be.
Ahhoz, hogy a növény fényt tudjon kisugározni, egy új gént kell beültetni a
DNS-ébe. Ettől a DNS-től egy olyan fehérje képződik, ami fluoreszkáló fénnyel
világít (a szentjánosbogár is így "működik"). Fehérje viszont csak
akkor képződik a növényben, ha erre megfelelőek a körülmények. Például az egyik
növényben akkor van csak zölden világító fehérje, ha túl sok nehézfém van a
talajban. Egy másik növény meg kéken világító fehérjét termel, ha túl sok a
peroxid a földben. Az egyik ilyen beültett gén egy másik világból, az óceán
mélyéről származik, egy ott élő medúza DNS-éből. Ennek a medúzának az a tulajdonsága,
hogy stressz hatására – például ha megijed – elkezdi termelni ezt a világító
fehérjét.
1999-ben Ferl 40 ilyen genetikailag módosított növényt küldött fel az űrsiklóval
orbitális pályára. A repülés során a növénynek gondjai voltak a víz hasznosításával,
amit a nehézségi erő okozott. Ezt űradaptációs szindrómának nevezik. Mindenesetre
ez az út is hozzájárult, hogy erősebb növényeket tervezzenek.
"Ahogy az embernek, a növénynek is meg kell tanulnia alkalmazkodni a környezetéhez"
– mondta Ferl. "Mi a genetika segítségével képessé tesszük a növényeket
arra, hogy jelezzék, ha kedvezőtlen hatás éri őket. Így tudjuk, mi a rossz
nekik
és tudunk segíteni, hogy túléljenek nehéz körülmények között is."
A 2 és fél éves Mars program – másfél év az oda-vissza út, plusz egy év állomásozás
a Marson – valahogy a következőképpen fog kinézni: a növényi magok a Mars Odyssey-hez
hasonló "űrhajón" utaznak majd a Marsra. Leszállás után a leszállóegység
robotja mintát vesz a talajból, amit a tudósok analizálnak a robot és egy speciális
kamera segítségével. Aztán módosítják a talajt trágyával, bufferekkel és egyéb
tápanyagokkal. Végül kicsíráztatják a magot és felnevelik a növényt leszállóegység
miniatűr zöldházában.
Annak ellenére, hogy egy alig ismert idegen talajjal fognak dolgozni, a biológusok
bíznak a kísérlet sikerében. Ferl és Schuerger régóta dolgoznak egy régi terven,
amit "terra-formálásnak" vagy "ökoszintézisnek" neveznek.
Ennek a lényege, hogy növények segítségével próbálnák csökkenteni a marsi légkör
széndioxid-, növelni az élethez nélkülözhetetlen oxigéntartalmát. "Bár
a növényeket genetikailag módosítottuk, hogy jelezni tudjanak (kék- vagy zöld
fénnyel) bizonyos kedvezőtlen környezeti hatásokat, így segítünk nekik alkalmazkodni,
mégis sok nehézségbe ütközhet a kísérlet. Nincs kétségem, hogy olyan növényeket
tudunk előállítani, amik képesek túlélni a Marson" – mondta Ferl. "Ha
megteremtjük a földi élet feltételeit, megláthatjuk, hogy a Földön felnevelkedett
élet képes-e benépesíteni egy távoli világot. Ha igen, lehetőség nyílik arra,
hogy új kolóniát hozzunk létre az emberi civilizációnak."

A fordítás a jpl.nasa.gov
hírlevele alapján készült.