Genetiği değiştirilmiş mısır

Genetiği değiştirilmiş mısır, genetik olarak değişikliğe uğratılmış bir ekindir. Özel mısır soyları, haşere ve herbisit direnci gibi tarımsal olarak arzulanan özellikleri göstermeleri için genetik mühendisliği çalışmalarında kullanılmıştır. Günümüzde bu özelliklere sahip mısır soyları birçok ülkede kullanılmaktadır. GD mısır aynı zamanda gen akışı yoluyla olası sağlık etkileri, hedef olmayan böceklere etkileri ve diğer bitkiler üzerine etkileri nedeniyle tartışma konusu olmaktadır. Starlink olarak adlandırılan bir mısır soyu, ABD'de yalnızca hayvan besini olarak kullanılmasının ardından bu soya yiyeceklerde rastlanmış ve bu durum 2000 yılında başlayan dönüşlere neden olmuştur.

 Pazara Sunulan Ürünler 

 Herbisit Dirençli Mısır 
''Roundup Ready Corn'' olarak bilinen,  herbisitlerine dirençli mısır çeşitleri ilk olarak Monsanto tarafından 1996 yılında ticarete sunulmuştur.''Roundup Ready System  '' Monsanto. ,  dirençli olan ''Liberty Link Corn'' isimli çeşidi geliştirmiştir."Bayer LibertyLink official website" . Bayer Crop Science. Erişim tarihi 1 Haziran 2016.  şirketi ise ''Clearfield'' markası adı altında  herbisitlerine dirençli hibrit mısırları geliştirmiş ve satışa sunmuştur. Ancak bu hibritlerde herbisit direnç davranışı; genetik mühendisliği çalışmaları yerine kimyasal bir mutajen olan etil metansülfat ve doku kültürü elemesi ile sağlanmıştır.Tan, S.; Evans, R. R.; Dahmer, M. L.; Singh, B. K.; Shaner, D. L. (2005). "Imidazolinone-tolerant crops: History, current status and future". Pest Management Science 61 (3): 246–257.

doi: 10.1002/ps.993  Sonuç olarak, transgenik mısırları onaylayan düzenleyici çevre yönetimi sistemi Clearfield üzerine uygulanmamıştır.

2011 yılı itibarıyla, herbisit dirençli GD mısırlar 14 ülkede yetiştirilmektedir.James, C (2011). "ISAAA Brief 43, Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2011" . ISAAA Briefs. Ithaca, New York: International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA). Erişim tarihi: 1 Haziran 2016 2016 yılına kadar, herbisit dirençli 26 adet GD mısır türü Avrupa bölgesine ithal edilmekte izinli olmasına rağmenStaff EU register of genetically modified food and feed  European Commission, Health and Consumers, EU register of authorised GMOs. Erişim tarihi: 1 Haziran 2016 bu ithalatlardan bazıları tartışmalı olarak kalmıştır.Hogan, Michael (5 April 2012)BASF to undertake GMO potato trials in Europe  Reuters Edition US, Erişim tarihi: 1 Haziran 2016 Bunun yanında, Avrupa'da herbisit dirençli mısır yetiştirilmesi tarımsal alanda birçok önemli yarar sağlamıştır.Wesseler, J., S. Scatasta, E. Nillesen (2007): The Maximum Incremental Social Tolerable Irreversible Costs (MISTICs) and other Benefits and Costs of Introducing Transgenic Maize in the EU-15. Pedobiologia 51(3):261-269

 Böcek İlacı Üreten Mısır 
Bt mısırı, Bacillus thrungiensis bakterisinin bir veya daha fazla proteinini üretmek üzere değiştirilmiş bir mısır türüdür."History of Bt" . University of California. Erişim tarihi: 1 Haziran 2016 Bu proteinin haşere üzerinde keskin bir zehir etkisi vardır ve organik bahçecilikte sıklıkla kullanılır."Bt Crop Spraying" .ucsd.edu. Avrupalı mısır kurdu, , mısırlara her yıl yaklaşık bir milyon dolarlık zarar verir.Ostlie KR et al. University of Minnesota Extension Office. Last Reviewed 2008. Bt Corn & European Corn Borer: Long-Term Success Through Resistance Management 

Son yıllarda, mısır yiyen solucanlar ve kök solucanlarına yeni türler eklenmiştir ve bu türler de yaklaşık bir milyon dolarlık zarara neden olmaktadır.Marra, M.C., Piggott, N.E., & Goodwin, B.K. (2012). The impact of corn rootworm protected biotechnology traits in the United States . Erin W. Hodgson, Utah State University Extension and Utah Plant Pest Diagnostic Laboratory. Western corn rootworm 

Bt proteini, bitki tarafından eksprese edilir. Dirençsiz bir böcek Bt içeren bitkiyi yediğinde, protein böceğin  yapıdaki bağırsaklarında aktive olur. Alkalin ortamda protein kısmen açılır ve diğer proteinler tarafından kesilir. Bu kesilme sonucunda böceğin sindirim sistemini durduran ve bağırsak duvarlarında deliklere neden olan bir toksin oluşur. Böcek birkaç saat içerisinde yemeyi bırakır ve açlıktan ölür.W.S. Cranshaw, Colorado State University Extension Office. Last updated March 26, 2013. Bacillus thuringiensis Fact Sheet 

1996 yılında, Avrupalı mısır solucanı ve benzer türleri öldüren Bt Cry proteinini üreten ilk GD mısır onaylanmıştır.Hellmich, R. L. & Hellmich, K. A. (2012) Use and Impact of Bt Maize . Nature Education Knowledge 3(10):4

Mısır ve pamuk bitkilerinde onaylanan Bt genleri şunlardır: Cry1A.105, CryIAb, CryIF, Cry2Ab, Cry3Bb1, Cry34Ab1, Cry35Ab1, mCry3A ve Vip3A.Ric Bessin, Extension Entomologist, University of Kentucky College of Agriculture. May 1996, last updated November 2010. Bt-Corn for Corn Borer Control Castagnola AS, Jurat-Fuentes, JL. Bt Crops: Past and Future. Chapter 15 in [Bacillus Thuringiensis Biotechnology], Ed. Estibaliz Sansinenea. Springer, Mar 2, 2012 VIP üretmek üzere genetiği değiştirilmiş mısır ilk olarak 2010 yılında ABD'de onaylanmıştır.Erin Hodgson and Aaron Gassmann, Iowa State Extension, Department of Entomology. May 2010. New Corn Trait Deregulated in U.S. 

 Kuraklık Direnci 
2013 yılında Monsanto, DroughtGard adı verilen ilk kuraklığa karşı dayanıklı transgenik mısır hibritlerini üretmiştir.OECD BioTrack Database.MON87460  MON 87460 türü, toprak mikrobu Bacillus subtilis'ten üretilen cspB geninin eklenmesiyle oluşturulmuş; 2011 yılında ABDFederal Register , Vol. 76, No. 248 ve 2013 yılında ÇinMichael Eisenstein Plant breeding: Discovery in a dry spell  Nature 501, S7–S9 (26 September 2013) Published online 25 September 2013 tarafından onaylanmıştır.

 Gelişim Aşamasındaki Ürünler 
2007 yılında, Güney Afrikalı araştırmacılar mısır damar virüsüne () karşı dirençli transgenik mısırı üretmelerine rağmen ürün piyasaya sunulmamıştır.Shepherd DN, Mangwende T, Martin DP, et al. (November 2007). "Maize streak virus-resistant transgenic maize: a first for Africa". Plant Biotechnol. J. 5 (6): 759–67.doi:10.1111/j.1467-7652.2007.00279.x.PMID 17924935.

 Sığınaklar 
ABD Çevre Koruma Ajansı (EPA) düzenlemeleri, Bt mısırı yetiştiren çiftçilerin, bu mısırın ekim yerinin yakınına Bt olmayan mısırların ekimini gerekli kılar.J.F. Witkowski; J.L. Wedberg, K.L. Steffey, P.E.; et al. (2002). Bt Corn & European Corn Borer: Long-Term Success Through Resistance Management  (Report). University of Minnesota. Böylece dirençsiz haşerelerin yaşayabileceği bir bölge oluşturulur ve bu bölge sığınak olarak adlandırılır. Çiftçinin ekim alanının %20'lik kısmı sığınak olmalıdır ve bu alan kelebek haşereleri için Bt mısırı bölgesinden 800 metre uzaklıkta olması gerekirken; mısır kök solucanı için Bt mısırı alanına bitişik olmalıdır.E. Cullen; R. Proost, D. Volenberg (2008). Insect resistance management and refuge requirements for Bt corn  (PDF)

Bu sığınakların amacı, böcek zehrine karşı direnç gelişimini yavaşlatmaktır. EPA düzenlemeleri aynı zamanda çiftçileri sığınakların hazırlanışı, sığınaklardan bilgi toplanışı ve bu bilgilerin EPA'ya sağlanışı hakkında bilgilendirmeyi gerektirir. Çalışmalar sonucunda oluşturulan raporlara göre 2003-2005 yılları arasında çiftçilerin bu uygulamaya uyma oranları %90 oranındayken, 2008 yılına kadar olan sürede uygulamaya uymayan Bt mısırı yetiştiricisi çiftçilerin oranı %25 olarak görülmüş ve bu durum böceklerin ilaca karşı direnç geliştireceği endişesinin artmasına neden olmuştur.

1996-2007 yıllarında ABD'de genetiği değiştirilmemiş mısırlar, haşere popülasyonundaki azalma gibi Bt mısırının getirdiği ekonomik avantajların çoğundan yararlanmıştır. Bu azalmanın nedeni, dişi haşerelerin yumurtalarını Bt mısırlarına olduğu kadar Bt olmayan mısırların üzerine de bırakmış olmasıdır.Tabashnik, B. E. (2010). "Communal Benefits of Transgenic Corn". Science 330(6001): 189–190.doi:10.1126/science.1196864.PMID 20929767 .

ABD'de yine EPA tarafından hem Bt mısırı hem de sığınak mısırı tohumu üreten torbalar üretilmiştir. Bu tohum karışımı ''Çantadaki Sığınak'' (Refuge in a Bag) adı ile satışa sunularak sığınak uygulamasına uyan çiftçi sayısını arttırılması ve çiftçileri hem Bt hem normal mısırların ekimi için iki ayrı tohum alma zahmetinden kurtarılması amaçlanmıştır. EPA, bu torbalarda sığınak için gerekli tohum yüzdesini azaltarak %5-10 aralığında sağlamıştır. Bu stratejinin, Bt dirençli mısır kök solucanı oluşması ihtimalini düşürürken; kelebek ve Avrupalı mısır kurdu gibi türlerin direnç kazanabileceği ihtimalini arttırabileceği düşünülmüştür. Bu konu ile ilgili artan bir diğer endişe ise tohum karışımındaki yarı dirençli larvaların, duyarlı bir bitki üzerine taşınabileceği ve burada hayatta kalabileceği ya da  Bt ile Bt-olmayan tohumlar arasında çapraz tozlaşmaya neden olabileceği ve bazı böceklerde Bt ekspresyonunu azaltabileceğidir.Siegfried, B.D.; et al. (2012)."Understanding successful resistance management" . GM Crops & Food 3 (3): 184–193.doi:10.4161/gmcr.20715.Devos, Y.; et al. (2013)."Resistance evolution to the first generation of genetically modified Diabrotica-active Bt-maize events by western corn rootworm: management and monitoring considerations" .Transgenic Research 22: 269–299. doi:10.1007/s11248-012-9657-4. PMID 23011587 .

Kuzey Amerika'da yapılan 15 yıllık bir araştırmada yüksek doz/sığınak direnci yönetimi stratejisi çalışılmış ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Yapılan bu çalışmada Avrupalı mısır kurdu, güneybatı mısır solucanı, tütün tomurcuk solucanı ve pembe tohum solucanı olarak dört ana tür hedef alınmıştır. Bu türler 15 yıl boyunca yoğun Bt mısırı ve Bt pamuğu kullanımına maruz bırakılmıştır. Yüksek doz/sığınak tekniği ile bu dört ana türün ilaca karşı duyarlılığının sürdürülmesi başarılı olmuş ve teknik ''Böcek ilacı direnci yönetimi (IRM)'' olarak adlandırılmıştır. Bu tekniğe göre; 
 Bt mısır çeşitleri yüksek doza maruz bırakılır
 Çok az sayıda dirençli alel canlı kalır
 Sığınak alan hazırlanır
Böylece yüksek doz Bt mısır alanından sağ kalan nadir sayıdaki dirençli böceklerin sığınak alanında da yaşayabilmeleri nedeniyle yalnızca birbirleri ile eşleşmeleri ve dirençli popülasyonun nüfusunun artması önlenmiştir.''Success of the high-dose/refuge resistance management strategy after 15 years of Bt crop use in North America'', Huang F., Andow D.A., Buschman L.L., 20 May 2011

doi: 10.1111/j.1570-7458.2011.01138.x 

Erişim tarihi: 1 Haziran 2016

 Direnç 
Sığınak yönetimindeki kusurlar ve eksikliklere bağlı olarak, Avrupalı mısır kurdunun dirençli türleri gelişmiştir.Staff, University of Minnesota Extension. Section: Can European corn borer develop resistance to Bt corn? in the Bt Corn & European Corn Borer 

2009 Kasım ayında Monsanto bilim adamları, Gujarat-Hindistan bölgesinde Bt pamuğuna direnç geliştirmiş pembe tohum solucanına rastlamışlardır. Bu, dünya çapında Monsanto tarafından onaylanan ilk Bt geni direnci olayıdır."Cotton in India" . Monsanto. 1 Haziran 2016Bagla P (March 2010). "India. Hardy cotton-munching pests are latest blow to GM crops".Science 327 (5972): 1439.Bibcode:2010Sci...327.1439B .doi:10.1126/science.327.5972.1439. PMID 20299559 . Bt dirençli tohum solucanı örneklerine daha sonra Avustralya, Çin, İspanya ve ABD'de rastlanmıştır.Tabashnik BE, Gassmann AJ, Crowder DW, Carriére Y (February 2008). "Insect resistance to Bt crops: evidence versus theory". Nat. Biotechnol.26 (2): 199–202.doi:10.1038/nbt1382.PMID 18259177 . 2012'de Dupond-Dow tarafından geliştirilen böcek dirençli GD mısırına dirençli ordu solucanları tanımlanmış ve bu direnç ilk olarak Puerto Rico'da keşfedilmiştir. Bu olayın ardından Dow ve DuPont kendi rızaları ile adada ürün satışını durdurmuşlardır.Jack Kaskey for Bloomberg News Nov 16, 2012 DuPont-Dow Corn Defeated by Armyworms in Florida: Study 

 Tartışma 
Genetiği değiştirilmiş mısırların normal mısırlara göre insan sağlığı için daha riskli olmadığı, ancak olay bazında test edilmesi gerektiği konusunda genel bir bilimsel fikir ortaklığı vardır.

GD mısırların birçok ekolojik yararının olmasının yanında aşırı kullanımına bağlı olarak Bt direnci geliştiren canlı sayısının artmasına yönelik endişeler doğmaktadır.

Bt geninin zararsız olduğunu, toksik etkilerinin olmadığını kanıtlayan kısa süreli (90 gün) deneyler olmakla beraber uzun süreli beslenme sonucunda olumsuz etkiler oluştuğunu gösteren tartışmalı çalışmalar da yapılmıştır.

GD mısırları hakkındaki tartışmalar ekolojik, ekonomik ve sağlık alanlarında yoğunlaşmıştır.

 Hedef Olmayan Böceklere Etkileri 
Eleştirmenler, Bt proteinlerinin hedef böceklerin yanı sıra hedef olmayan yararlı ya da zararlı diğer haşereleri de öldürdüğünü iddia etmektedirler. Bu proteinler Fransa'da böcek kontrolünde organik spreyler olarak 1958 yılından beri kullanılmaktadır ve 1958'den bu yana ABD tarafından hazırlanan çevresel raporlarda herhangi bir hastalık etkisine rastlanmamıştır. Cyt proteinleri bazı böcek türleri için tamamen tehlike oluştururken, bazı türlere karşı seçici olarak tehlikelidir. Toksik mekanizması olarak, cry proteinleri bağırsak epitelindeki özel reseptörlere bağlanır ve bu reseptörleri tahrip eder. Bu reseptörü taşımayan organizmalar cry proteininden ve dolayısıyla Bt'den etkilenmezler.Hall, H. "Bt corn: is it worth the risk?" . The Science Creative Quarterly.Dorsch, J.A. et al. Cry1a Toxins of Bacillus Thuringiensis Bind Specifically to a Region Adjacent to the Membrane-Proximal Extracellular Domain of Bt-R-1 in Manduca Sexta: Involvement of a Cadherin in the Entomopathogenicity of Bacillus Thuringiensis. Insect Biochemistry and Molecular Biology 32, 1025-1036 (2002) Düzenleyici şirketler, transgenik bitkiyi satışa sunmadan önce hedef olmayan organizma potansiyelini belirlerler.

1999'da yapılan bir araştırmada, laboratuvar ortamında sütlü özsuyu olan bir bitki üzerine dökülen Bt mısırı poleninin bir kelebek türüne zarar verebileceği görülmüştür.Losey JE et al. (1999)Transgenic pollen harms monarch larvae.  Nature 399: 214"Engineered corn kills monarch butterflies" . Cornell News. May 19, 1999. Ardından bu deneyi tekrarlayan birçok laboratuvar grubu olmuş ve risk raporu oluşturulmuştur.

 Gen Akışı 
Gen akışı, genlerin ya da alellerin bir türden diğerine transferidir. Meksika'da yapılan araştırmalar, Gd ve diğer mısır türleri arasındaki etkileşim ve sığınaklara gen akışı üzerine odaklanmıştır.

2009 yılında Meksika hükûmeti genetiği değiştirilmiş mısır için düzenleyici bir sistem oluşturmuşGMO Compass. Mexico: controlled cultivation of genetically modified maize  Erişim tarihi: 1 Haziran 2016 ve Meksika mısır çeşitliliğinin merkezi olduğundan gen akışı dünyadaki mısır soylarının geniş bir kısmını karşılayabilmiştir.Katie Mantell for Science and Development Network, 30 November 2001 GM maize found ‘contaminating’ wild strains - SciDev.Net 

2005 yılında yapılan geniş çaplı araştırmalarda Oaxaca'da herhangi bir kontaminasyonun izine rastlanamasa da doğal mısır ve transgenik mısır arasında çapraz üreme izine rastlayan araştırmacılar olmuştur.Piñeyro-Nelson A, Van Heerwaarden J, Perales HR, Serratos-Hernández JA, Rangel A, Hufford MB, Gepts P, Garay-Arroyo A, Rivera-Bustamante R, Alvarez-Buylla ER (February 2009). "Transgenes in Mexican maize: molecular evidence and methodological considerations for GMO detection in landrace populations" . Mol. Ecol. 18(4): 750–61. doi:10.1111/j.1365-294X.2008.03993.x.PMC 3001031 .PMID 19143938 .

2004 yılında yapılan bir araştırmada sığınak mısırının çekirdeğinde Bt proteinine rastlanılmıştır.Chilcutt, Charles; Tabashnik, BE. (18 May 2004)."Contamination of refuges by Bacillus thuringiensis toxin genes from transgenic maize." . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America101 (20): 7526–7529.Bibcode:2004PNAS..101.7526C .doi:10.1073/pnas.0400546101. PMC 419639 .PMID 15136739 .

 Gıda 
2011 yılında Kanada'da yapılan bir araştırmada; hamile olmayan kadınlar, hamile kadınlar ve cenin kanında CryAb1 proteinin varlığı araştırılmıştır. hamile kadınların %93'ünde ve ceninlerin %80'inde olmak üzere her grupta saptanabilir seviyede protein varlığına rastlanmıştır.Aris A, Leblanc S (May 2011). "Maternal and fetal exposure to pesticides associated to genetically modified foods in Eastern Townships of Quebec, Canada". Reprod. Toxicol. 31(4): 528–33.doi:10.1016/j.reprotox.2011.02.004. PMID 21338670 . Makalede güvenlik etkilerinden bahsedilmemiş veya herhangi bir sağlık problemi bulunmamıştır. Bu nedenle makale birçok yazar ve organizasyon tarafından ikna edici bulunmamıştır."Many Women, no Cry - OGM : environnement, santé et politique" (in English and French). Marcel-kuntz-ogm.over-blog.fr. 2012-01-16. Erişim tarihi: 1 Haziran 2016"FSANZ response to study linking Cry1Ab protein in blood to GM foods - Food Standards Australia New Zealand" . foodstandards.gov.au. 2011-05-27. Erişim tarihi: 1 Haziran 2016 Bir domuz modelinde yapılan çalışmada ise, Bt mısırı ile beslenen dişi domuzlarda ve yavrularında Cry1Ab genine özel herhangi bir antikora ve olumsuz etkiye rastlanılmamıştır.Buzoianu, S. G.; Walsh, M. C.; Rea, M. C.; O'Donovan, O.; Gelencsér, E.; Ujhelyi, G.; Szabó, E.; Nagy, A.; Ross, R. P.; Gardiner, G. E.; Lawlor, P. G. (2012). Bravo, Alejandra, ed."Effects of Feeding Bt Maize to Sows during Gestation and Lactation on Maternal and Offspring Immunity and Fate of Transgenic Material" . PLoS ONE 7 (10): e47851.Bibcode:2012PLoSO...747851B.doi:10.1371/journal.pone.0047851. PMC 3473024 .PMID 23091650 .

 Kaynakça 

Kategori:Gen aktarımlı canlılar