Čtvrtek 9. dubna 2020, svátek má Dušan
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Čtvrtek 9. dubna 2020 Dušan

Vědci rozluštili genom pšenice, vylepší výnosy i odolnost proti suchu

  12:37aktualizováno  12:37
Po více než dekádě bádání se skupině vědců z dvaceti zemí světa podařilo rozluštit celý dědičný kód pšenice seté. Na výzkumu, který může mít celosvětový přínos, neboť má umožnit genetické vylepšení plodiny z hlediska výnosu, odolnosti vůči chorobám nebo suchu, mají velký podíl i experti z Olomouce.

Tým čítající dvě stovky vědců pracoval na rozluštění dědičné informace třináct let, neboť je zhruba ještě pětkrát složitější než u člověka a obsahuje téměř 17 miliard písmen kódu. Dlouho tak bylo jeho rozluštění považováno prakticky za nemožné.

Co je genom

Kompletní sekvence DNA chromozomu jednoho druhu. Obsahuje jeho veškerou genetickou informaci. Každý genom se skládá ze sady molekul DNA, které se skládají z jednotlivých genů.

Genom pšenice se totiž skládá ze tří navzájem podobných subgenomů a většina je navíc tvořena mnohokrát se opakujícími úseky DNA. Práci navíc vědcům ztěžoval fakt, že mohli číst dědičnou informaci jen po malých úsecích.

„Můžeme to přirovnat k tomu, že bychom rozstříhali tři vydání stejné knihy ve velmi podobných jazycích na úseky kratší než jedna věta, tyto kousíčky smíchali a museli knihy sestavit do původní podoby,“ nastínil rostlinný genetik Jaroslav Doležel, vedoucí Centra strukturní a funkční genomiky rostlin olomouckého Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR.

„Jsem nesmírně rád, že se to u tak velkého genomu, jaký má pšenice, podařilo. Nebylo by to samozřejmě možné bez rozsáhlé mezinárodní spolupráce, na výzkumu se celkem podílelo 73 vědeckých pracovišť, která využívala různé metody, sdílela výsledky a vyměňovala si zkušenosti,“ dodal.

Vědci z centra Hané hráli ve výzkumu klíčovou roli

Olomoucký ústav, který je partnerem Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum a patřil v roce 2003 mezi zakládající členy Mezinárodního konsorcia pro sekvenování genomu pšenice (IWGSC), hrál ve vědeckém týmu klíčovou roli.

Celý výzkum byl totiž postavený na metodě třídění chromozomů pomocí metody průtokové cytometrie, kterou vyvinuli právě olomoučtí vědci a jako jediní na světě jsou schopni ji běžně používat.

Tento postup umožnil rozdělit velkou a složitou dědičnou informaci na menší části - chromozomy, což velmi zjednodušilo čtení DNA a následné uspořádávání přečtených úseků. Laboratoř sídlící v centru Hané tak prakticky dodávala DNA jednotlivých chromozomů ostatním týmům ve zbytku světa.

Fotogalerie

Kromě toho čeští vědci mimo jiné připravovali i takzvané BAC knihovny, díky kterým bylo možné číst delší úseky textu dědičné informace, což velmi usnadnilo sestavování genomu.

V sestavování těchto knihoven z izolovaných chromozomů drží olomoučtí experti světový primát a jsou považováni za nejlepší v jeho využívání. Ve speciálních mrazicích boxech kvůli tomu při teplotě 80 stupňů pod nulou uchovávají 2,5 milionu klonů DNA pšenice.

„Získali jsme celý a velmi přesný text dědičné informace pšenice. Nyní máme k dispozici sekvenci jedné odrůdy, se kterou můžeme snadno porovnávat sekvence jiných odrůd. Nemusíme je tedy znovu pracně sestavovat, rozdíly zjistíme velmi jednoduše,“ doplnil Doležel.

Vědce čeká další výzva, rozluštit interakce mezi částmi genomu

Objev, který mimo jiné publikoval i prestižní vědecký časopis Science, má umožnit vědcům i šlechtitelům rychleji získat odrůdy pšenice s vylepšenými vlastnostmi. Budou totiž schopni snáze identifikovat, které geny rostliny ovlivňují výši výnosu, kvalitu zrn, odolnost vůči chorobám a škůdcům nebo třeba zvládání období sucha.

Přečtěte si také:

To je podle vědců obzvláště důležité vzhledem k rostoucímu počtu obyvatel planety, neboť pšenice je základní potravinou pro více než třetinu populace, jež má podle nynějších propočtů v roce 2050 dosáhnout velikosti 9,6 miliardy lidí. Každoročně je tak třeba zvýšení výnosu pšenice o zhruba 1,6 procenta a to za situace, kdy ubývá úrodné půdy a zvyšuje se negativní vliv změn klimatu.

Práce vědeckého týmu ovšem zdaleka nekončí. Dosud genom zkoumali spíše jako lineárně seřazený sled písmen, ve skutečnosti je ale dědičná informace nesená molekulou uspořádaná v trojrozměrném prostoru buněčného jádra o průměru několika tisícin milimetru a některé její části na sebe vzájemně působí. Vědci chtějí zjistit které, přirovnávají to ovšem ke zjišťování interakcí v klubíčku smotaném ze 42 třiceticentimetrových vláken.

Olomoucké Centrum strukturní a funkční genomiky rostlin se zaměřuje na studium struktury a funkce dědičné informace rostlin, především pak obilovin, ale také třeba banánovníku a trav. Účastní se řady významných mezinárodních projektů, při nichž využívá nejmodernější metody cytogenetiky, molekulární biologie a genomiky.

  • Nejčtenější

Prahu čeká test promoření na vzorku populace, Litovel do toho jde celá

Testování reprezentativního vzorku populace na koronavirus se bude týkat 5000 obyvatel Prahy, řekl náměstek ministra...

První firmy už propouštějí, personál redukují obchody či restaurace

Na úřady práce v Olomouckém kraji už míří lidé, kteří kvůli epidemii koronaviru a zavedeným omezením přišli o...

Zasloužíš kulku, vyhrožoval muž na Facebooku nakaženému otci dvou dětí

Vyhrožování smrtí kvůli tomu, že patří mezi nakažené koronavirem, čelil otec dvou malých dětí z obce na Olomoucku. Muž...

Žena upozornila souseda, že nemá roušku, zlomil jí prst

Na to, že nemají nasazenou roušku, upozornila své sousedy na chodbě seniorka z Přerova. Místo toho, aby si muž roušku...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Na olomouckých kolejích už má koronavirus na třicet zahraničních studentů

Na vysokoškolských kolejích v Olomouci se dál zvyšuje počet zahraničních studentů nakažených koronavirem. Po plošném...

Premium

Klienti versus cestovní kanceláře: jak nepřijít o peníze za zájezd

Cestovní kanceláře jsou zahlceny žádostmi klientů o zrušení zájezdů. Sociální sítě se plní příspěvky nespokojených...

Premium

Ufňukaná generace. Mladí v pandemické panice možná konečně dospějí

Vše zlé může být k něčemu dobré. Dokonce i koronavirus. Magazín Víkend DNES se domnívá, že mladí lidé v pandemické...

Premium

KOMENTÁŘ: Po dvou měsících přijde rozvrat. Nečekejme na pomoc, konejme!

Karanténní prázdniny může ekonomika státu vydržet měsíc. Po dvouměsíčním výpadku už hrozí naprostý rozvrat výroby,...

  • Další z rubriky

VIDEO: Zběsile ujíždějícího řidiče zastavila až nehoda

Celkem pět dopravních nehod způsobil v pondělí odpoledne pětatřicetiletý řidič, který se snažil ujet policistům na...

Koronavirus v domově v Prostějově, žena onemocněla po návratu z nemocnice

Část zaměstnanců domova seniorů v Prostějově zůstala „uvězněná“ v práci. Jsou tady už od středy kvůli tomu, že jedna...

Valník za traktorem se převrátil, kruhový objezd zalily hektolitry hnojiva

Stovky litrů koncentrovaného hnojiva se vylily na kruhovém objezdu u Kauflandu v Přerově, když se převrátila vlečka za...

Premium

Nedej nám zahynouti. Velikonoční kříž nese protikoronavirové poselství

Známý loštický řezbář Jaroslav Beneš letos spojil svůj velikonoční kříž, který tradičně vzniká před Velikonocemi, s...

Najdete na iDNES.cz