Lehesranta Satu (FM) 16.12.2006

Luonnontieteiden ja ympäristötieteiden tiedekunta

Bioteknologia

Proteomics in the detection of unintended effects in genetically modified crop plants (Proteiiniprofilointi ennakoimattomien muutosten havaitsemisessa muuntogeenisissä viljelykasveissa)

Vastaväittäjä: Professori Karl-Heinz Engel, Technische Universität München, Saksa
Kustos: Professori Sirpa Kärenlampi, Kuopion yliopisto


Väitöskirjan tiivistelmä:


Proteiinitutkimus muuntogeenisten kasvien turvallisuuden arvioinnissa

Väitöskirjatutkimuksessa havaittiin, että geenimuuntelu ei johtanut suuriin muutoksiin perunan proteiineissa. Sen sijaan luonnolliset tekijät, kuten eri lajikkeiden välinen geneettinen vaihtelu, mukulan fysiologinen kehitys sekä viljelyolosuhteet aiheuttavat huomattaviakin eroja proteiiniprofiileissa.

Etenkin Euroopassa ravintokasvien geenimuuntelu herättää edelleen runsaasti keskustelua. Yksi huolenaiheista on geenimuunteluun liittyvien ennakoimattomien muutosten mahdollisuus. Ne voivat ainakin teoriassa aiheuttaa kasvin aineenvaihdunnan muutoksia tai synnyttää uudenlaisia allergeenisia proteiineja tai haitallisia yhdisteitä, jotka voivat vaikuttaa kasvin turvallisuuteen elintarvikkeena.

Jos kasvien turvallisuuden arvioinnissa mitataan vain rajoitettua määrää esimerkiksi tärkeitä ravintoaineita tai haitallisia aineita, mahdollisia ennakoimattomia muutoksia ei välttämättä havaita. Sen sijaan nykyaikaiset profilointimenetelmät, joilla pystytään seuraamaan satoja tai tuhansia molekyylejä yhtä aikaa, voivat lisätä todennäköisyyttä havaita ennakoimattomia muutoksia.

Tutkimuksen tavoitteena oli arvioida nykyaikaisen proteiiniprofiloinnin eli proteomiikan menetelmien soveltuvuutta viljelykasvien turvallisuuden arviointiin. Useiden muuntogeenisten perunalinjojen sisältämiä proteiineja ja niiden määriä eli proteiiniprofiileja vertailtiin mahdollisten ennakoimattomien muutosten havaitsemiseksi.

Toisin kuin itse perimä, kasvien proteiinisisältö vaihtelee huomattavasti ympäristön, kasvin geneettisen taustan ja muiden tekijöiden vaikutuksesta. On mahdollista, että havaitut erot muuntogeenisten ja muuntelemattomien kasvien välillä johtuvatkin muista tekijöistä kuin itse geneettisestä muuntelusta. Siksi vertailtiin myös proteiinien ilmentymisen eroja tavanomaisissa perunalajikkeissa, mukulan kasvun, kehityksen ja varastoinnin aikana sekä tavanomaisissa ja luomuviljellyissä perunoissa.

Tulosten mukaan tavanomaisten perunalajikkeiden proteiiniprofiileissa oli huomattavasti luonnollista vaihtelua, etenkin verrattuna muuntogeenisiin linjoihin. Itse asiassa muuntogeenisten kasvien välillä ei havaittu selviä eroja. Lisäksi todettiin, että mukulan proteiineissa tapahtuu suuria muutoksia kehityksen ja varastoinnin aikana. Pienempiä eroja havaittiin tavanomaisesti viljeltyjen ja luomuperunoiden välillä.

Saadut tulokset viittaavat siihen, että proteiiniprofilointi soveltuu hyvin ravintokasvien koostumuksen ja aineenvaihdunnan arviointiin. Menetelmää voitaneen hyödyntää myös tulevaisuudessa arvioitaessa viljelykasvien ruokaturvallisuutta.


Kuopion yliopiston julkaisuja C. Luonnontieteet ja ympäristötieteet. ISBN 951-27-0681-4


Kuopion yliopisto
Viestintä
tiedotus_at_uku.fi