Thực phẩm nhiễm GMO là gì, được tạo ra như thế nào?

Nhiều người đã phát hiện ra rằng từ khi thực phẩm nhiễm GMO xuất hiện thì tần suất các bệnh ung thư cũng tăng nhanh. Dù chưa có căn cứ chính xác cho rằng 2 vấn đề này có liên quan nhưng chúng vẫn khiến người tiêu dùng lo ngại và băn khoăn không biết thực phẩm nhiễm GMO là gì và chúng được tạo ra như thế nào?

Thực phẩm nhiễm GMO là gì?

Băn khoăn hàng đầu của người tiêu dùng hiện nay là thực phẩm nhiễm GMO là gì. Theo đó, thực phẩm nhiễm GMO còn được gọi là thực phẩm GMO, thực phẩn biến đổi gen. Tổ chức Y tế thế giới WHO và Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc (FAO) đã nhận định rằng thực phẩm nhiễm GMO là những sinh vật được tạo ra bằng cách thay đổi DNA (còn gọi là vật liệu di truyền) theo phương thức nhân tạo.

thuc-pham-nhiem-gmo-1

Bạn có đang băn khoăn thực phẩm nhiễm GMO là gì

Với định nghĩa này, chúng ta có thể hiểu thực phẩm nhiễm GMO là thực phẩm đã được thay đổi bằng công nghệ sinh học. Khái niệm này giúp phân biệt với các loại thực phẩm truyền thống vốn được nuôi trồng và tự thay đổi bởi quá trình chọn lọc tự nhiên kéo dài hàng ngàn năm.

Tuy nhiên, khoa học luôn phát triển nên định nghĩa trên đã không còn cụ thể. Chúng không thể phân biệt được thực phẩm nhiễm GMO (thực phẩm bị biến đổi gen, chuyển gen bằng các phương pháp công nghệ sinh học hiện đại) với các loại thực phẩm được tạo ra bởi các phương pháp khác như gây đột biến gen hoặc gây đa bội nhiễm sắc thể.

Do đó, đến năm 2014, các cơ quan quản lý đã đưa ra một khái niệm cụ thể hơn về thực phẩm nhiễm GMO. Theo đó, loại thực phẩm này được định nghĩa là những sinh vật có tổ hợp gen di truyền đã bị biến đổi bằng công nghệ, kỹ thuật sinh học hiện đại. Kỹ thuật sinh học hiện đại được hiểu là các hình thức làm biến đổi gen di truyền của một loài sinh vật bằng các phương pháp gây đột biến, chuyển gen hoặc chỉnh sửa gen.

Cách tạo ra thực phẩm nhiễm GMO

thuc-pham-nhiem-gmo-3

Sinh vật biến đổi gen được tạo ra trong phòng thí nghiệm

Khác với các loài sinh vật mới trong tự nhiên, sinh vật biến đổi gen được tạo ra trong phòng thí nghiệm bằng cách thay đổi cấu trúc gen của sinh vât. Sự thay đổi này diễn ra theo 3 con đường chính gồm bắn gen (súng hạt), chuyển gen gián tiếp dưới sự hỗ trợ của một vi khuẩn mang tên Agrobacterium tumefaciens và mới đây nhất là phương pháp chỉnh sửa hoặc chèn gen.

Phương pháp bắn gen

Phương pháp tạo thực phẩm nhiễm GMO này được tiến hành bằng cách bọc ADN trong các hạt vàng hoặc vonfram nhỏ li ti. Sau khi bọc, các hạt này sẽ được bắn vào mô hoặc tế bào thực vật đơn dưới áp suất cao. Ở đó, các hạt AND có tốc độ cao sẽ xuyên qua thành và màng tế bào để vào tận nhân tế bào.

Đến nhân tế bào, DNA tách khỏi lớp vỏ kim loại và được tích hợp vào bộ gen thực vật bên trong nhân tế bào, qua đó hình thành thực phẩm nhiễm GMO. Phương pháp bắn gen này đã được áp dụng thành công cho rất nhiều loại cây trồng, đặc biệt là nhóm thực vật chỉ có 1 lá mầm như lúa mì hoặc ngô.

Phương pháp chuyển gen gián tiếp bằng Agrobacterium

Phương pháp tạo ra các thực phẩm GMO này có liên qua mật thiết tới Agrobacterium tumefaciens – loại ký sinh trùng thực vật tự nhiên, có khả năng chuyển gen. Chính khả năng chuyển gen của loại vi khuẩn này đã cung cấp 1 phương pháp và thức đẩy sự phát triển của sinh vật biến đổi gen.

Theo đó, để tạo ra môi trường sống thích hợp cho mình, các vi khuẩn Agrobacterium thường tiến hành chèn chính bản thân chúng và thân cây, làm tăng nhanh số tế bào thực vật ở gần mặt đất (tạo khối u sần sùi). Thông tin di truyền cho các khối u sần sùi này được mã hóa trên 1 đoạn ADN vòng có khả năng nhân bản độc lập. Đoạn ADN này được gọi là Ti-plasmid (trên Ti-plasmid có đoạn T-ADN). Khi vi khuẩn lây nhiễm vào thân cây, loại cây đó sẽ chuyển đoạn T-ADN này đến một vị trí ngẫu nhiên trong hệ gen.

thuc-pham-nhiem-gmo-2

Agrobacterium tumefaciens (thường tạo khối u sần sùi) đóng góp lớn vào việc tạo ra các thực phẩm nhiễm GMO

Nhờ đặc tính này của Agrobacterium tumefaciens, các nhà khoa học đã tiến hành lấy đoạn gen vi khuẩn T-ADN ra khỏi các plasmid vi khuẩn và thay vào đó là các gen mong muốn từ bên ngoài để tạo sự thay đổi. Sau đó, các khuẩn Agrobacterium sẽ hoạt động như một vector để đưa các gen ngoại nhập vào bên trong và hòa hợp với thân cây. Phương pháp này rất hữu hiệu với các cây hai lá mầm như khoai tây, cà chua và thuốc lá nhưng lại cho hiệu quả rất hạn chế ở các loại thực vật một lá mầm như lúa mì và ngô.

Phương pháp chỉnh sửa hoặc chèn gen

Đến năm 2012, các nhà nghiên cứu tiếp tục đưa ra một phương pháp mới được ví như “cách mạng trong công nghệ sinh học”. Phương pháp này đã nhanh chóng được áp dụng vào nông nghiệp để tạo ra các loại cây trồng nhiễm GMO. Nguyên lý của sự biến đổi trong phương pháp này dựa trên việc phát hiện ra hệ thống chỉnh sửa gen có tên CRISPR-Cas9.

CRISPR-Cas9 là một hệ thống enzyme chỉnh sửa gen của các loại vi khuẩn. Chúng có nhiệm vụ loại bỏ sự xâm nhập các virus vào hệ thống di truyền của vi khuẩn. Khi hệ thống được kích hoạt, một RNA đặc biệt gọi là guided RNA sẽ hướng dẫn các vi khuẩn di chuyển đến vị trí của đoạn DNA ngoại lai. Tại đây, các enzyme của hệ thống sẽ tiến hành định vị và cắt một cách chính xác đoanj DNA ngoại lại (gồm cả 2 mạch), sau đó tiến hành gắn lại những DNA bị đứt.

Lợi dụng cơ chế này, các nhà nghiên cứu đã cho ra phương pháp sửa hoặc chèn gen bằng cách cắt bỏ một đoạn DNA để tạo ra một gen bị đột biến mất đoạn làm mất chức năng của gen hoặc chèn thêm một gen mới (gen ngoại lai) vào trong phân tử DNA. Cuối cùng sinh vật có gen mới hay những thực phẩm GMO ra đời trong đó có chứa gen có một đặc điểm có lợi. Phương pháp này đã mở đường cho việc cấy gen kháng thuốc diệt cỏ vào đậu tượng để tạo ra loại đậu kháng thuốc….