تراریخته یعنی چه؟

نخستین‌بار در قرن17میلادی (1665) رابرت هوک، دانشمند انگلیسی توانست سلول را با کمک میکروسکوپ مشاهده کند. در واقع کلمه سلول توسط وی و به خاطر شباهت آنچه در زیر میکروسکوپ مشاهده می‌کرد و اتاق‌های استراحت کشیش‌ها پیشنهاد شد. با گذشت زمان (تقریبا 300 سال) و پیشرفت علم در زمینه‌های مختلف آدمی دانست که تمام اطلاعات لازم برای ادامه حیات هرگونه زیستی (اگر از پاره‌ای از ویروس‌ها با محتوای ژنتیکی آر. ان.‌ای صرف‌نظر شود)، به‌صورت ساختار مولکولی پیچیده‌ای به نام (DNA)، درون این سلول‌های کوچک قرار دارد. مولکول دی‌ان‌‌ای تمام اطلاعات لازم برای ساخته شدن یک موجود زنده را داراست. این مولکول از واحد‌های وراثتی تشکیل شده که به آنها ژن گفته می‌شود.

ژن‌ها از نسلی به نسل دیگر به ارث می‌رسند و باعث بروز ویژگی‌های هرگونه‌ای می‌شوند. هرکدام از ما در سلول‌های خود ژن‌هایی را حمل می‌کنیم که زمانی جزئی از ساختار ژنتیکی اجداد بسیار دور ما مثلا پدر بزرگی که در دوران زندیه می‌زیسته بوده است. ساختار مولکول دی ان‌ای توسط مکانیسم‌هایی از تغییر و اشتباه حفاظت می‌شود ولی از آنجا که هیچ‌چیز کامل نیست به علت اشتباه در به ارث رسیدن ژن‌ها گاهی صفت‌هایی ایجاد می‌شود که وجودشان سبب برتری آن گونه می‌شود. دقیقا همین اتفاق پایه تکامل است. تا زمانی که آدمی از این فرآیند‌ها بی‌اطلاع بود، تمام سازوکار‌های شرح داده شده به‌طور طبیعی اتفاق می‌افتاد، اما با پیشرفت علم کم‌کم بشر یاد گرفت که می‌تواند در این مکانیسم‌ها که پایه حیاتند، دستکاری کند و به این ترتیب موجوداتی با محتوای ژنتیکی دستکاری شده یا تراریخته (Transgenic) خلق کند.

برای روشن‌تر شدن موضوع به این مثال توجه کنید؛ گیاهان همواره در معرض خطر حمله آفات و بیماری‌ها قرار دارند و یکی از بزرگ‌ترین مشکلات را برای کشاورزی حشرات ایجاد می‌کنند. برای کاهش خسارت ناشی از حشرات، باغ‌ها و مزرعه‌ها باید به‌صورت دائم سم‌پاشی شوند. بسیاری از این آفت‌کش‌ها غیر‌اختصاصی عمل می‌کنند یعنی علاوه بر حشره آفت طیف وسیعی از حشرات دیگر را هم ازبین می‌برند. علاوه بر این سموم مشکلات زیادی برای سلامتی انسان ایجاد می‌کنند. بنابراین حشره‌کش ایده‌آل باید بتواند فقط بر حشره هدف اثر داشته باشد و نه سایر گونه‌های حشرات و حیوانات و همچنین باید قابل تجزیه شدن در محیط باشد تا بعد از برداشت محصول اثری از آن باقی نماند و در تمام قسمت‌های گیاه (ریشه، ساقه و برگ) موجود باشد تا تمام این قسمت‌ها را مصون سازد. نوعی باکتری خاکی وجود دارد که برای محافظت از خود در برابر حشراتی که از آن تغذیه می‌کند مکانیسم دفاعی اختصاصی دارد. این‌گونه باکتری نوعی پروتئین سمی در برابر حشرات تولید می‌کند که برای حشرات از حشره‌کش‌های ارگانوفسفره 80 هزار بار سمی‌تر است.

تلاش‌هایی برای تولید آفت‌کش با کمک این باکتری‌ها انجام شد که موفقیت اقتصادی چندانی نداشت. راهکار دیگر وارد کردن ژن تولید‌کننده این سم به درون سلول‌های گیاه است. نخستین‌بار در سال 1993 تلاش‌هایی در این راستا انجام شد. گیاهان تراریخته ذرت که توانایی تولید سم ضد حشره را در سلول‌های خود داشتند و گیاهان نرمال (بدون دستکاری ژنتیکی) را به‌صورت مصنوعی با لارو حشره آفت آلوده کردند، پس از گذشت شش هفته، تونل‌های حفاری شده توسط لارو حشره در گیاهان نرمال در حدود 40 سانتی‌متر و در ذرت‌های تراریخته شش سانتی‌متر بود.

فرآیند انتقال ژن سبب ایجاد صفتی در گیاهان مورد آزمایش شده بود که به آنها در برابر حشرات آفت ایمنی می‌داد. مثال دیگر در این زمینه، گوجه فرنگی‌های تراریخته‌ای است که به واسطه تغییرات ژنتیکی و تغییر ناشی از این دستکاری در آنزیمی که در فرآیند رسیدن میوه موثر است، دیرتر می‌رسند. این نوع گوجه فرنگی‌ها یکی از نخستین محصولات غذایی مهندسی شده‌ای بودند که اجازه فروش عمومی یافتند. پس از لحاظ تکنیکی دستکاری ژنتیکی می‌تواند گیاهانی تولید کند که به آفات و علف‌های هرز مقاوم‌تر باشند، عملکرد بیشتری داشته باشند، نسبت به انواع تنش‌های محیطی مانند خشکی و شوری مقاومت نشان دهند و کیفیت (مثلا ویتامین‌ها و عناصر معدنی) بالاتری داشته باشند.

در سال 2014 مطالعه جامعی در مورد اثرات اقتصادی و کشاورزی محصولات تراریخته با توجه به تمام یافته‌های پژوهشی بین سال‌های 1995 تا 2014 انجام گرفت. نتایج این بررسی نشان داد که محصولات زراعی مقاوم به آفت‌کش، هزینه تولید پایین‌تری دارند و گیاهان مقاوم به حشرات به علت گران‌تر بودن قیمت بذر، هزینه تولیدی تقریبا برابر با محصولات نرمال دارند. عملکرد دسته نخست در حدود 9درصد و در مورد دسته مقاوم به حشرات 25 درصد افزایش نشان می‌دهد. همچنین این مطالعه نشان داد کشاورزانی که از محصولات تراریخته استفاده کرده بودند سود بیشتری (در حدود 69 درصد) نصیب خود ساخته بودند.

محصولات کشاورزی تراریخته امکان کشاورزی ارگانیک را هم فراهم می‌کنند چون پایه کشت ارگانیک عدم استفاده از کود‌ها و آفت‌کش‌های شیمیایی است و اگر محصولی خود مقاوم به حشره آفت باشد یا قدرت رشد بیشتر و در نتیجه رقابت قوی‌تری با علف هرز غالب مزرعه داشته باشد، نیاز به استفاده انواع سموم به خودی خود برطرف می‌شود. به هر حال علاوه بر تمام این جنبه‌های مثبت دستکاری ژنتیکی، نگرانی‌هایی هم در این مورد وجود دارد. خطرات احتمالی فرار ژن‌ها از آزمایشگاه یا از پیکر گیاه و انتقال اتفاقی آنها به حشرات یا علف‌های هرز و ایجاد مقاومت در آنها یا مقاوم شدن باکتری‌ها در برابر آنتی بیوتیک‌ها، اثرات احتمالی بر سلامت آدمی و همچنین بحث‌های اخلاقی. البته در صورت رعایت پروتکل‌ها و موارد ایمنی امکان ایجاد چنین مواردی بسیار پایین است و نظر و توافق کلی دانشمندان بیشتر بر مفید بودن بیوتکنولوژی تاکید دارد.

* کارشناس کشاورزی