Úterý 22. června 2021, svátek má Pavla
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Úterý 22. června 2021 Pavla

Vědci rozluštili genom pšenice, vylepší výnosy i odolnost proti suchu

  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

Kvůli vedru popraskala dálnice D35 u Olomouce, zavřená bude několik dní

V sobotu odpoledne zastavila provoz na dálnici D35 u Přáslavic směrem na Ostravu nehoda čtyř automobilů a kamionu. Na...

Exekutor staví přehradu načerno. Úřady mu daly minimální pokutu i povolení

Policie se začala zabývat stavbou přehrady, která má zadržovat vodu pro zasněžování v lokalitě pod Paprskem v...

Prasklá dálnice z vedra je výjimka, jinde v Česku to nehrozí, říká ŘSD

U Olomouce se v sobotu zvlnila dálnice D35 a následně zde havarovala čtyři osobní a jedno nákladní auto. Ředitelství...

Nechtějte mě naštvat! Drulák o stříbru z Eura, záplavách i štrekách v kamionu

Premium Ruku stiskne tak pevně, až si kajícně pomyslíte, jestli vás netrestá za pětiminutové zpoždění. „Ne, to zaplatíte kafe,“...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

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

Dceru škrtil černý oblak s lidským tělem, říká matka. Povolali lovce přízraků

Premium Probudil mě hlasitý pláč dcery volající o pomoc. Rozespalá otevřu oči a v nočním šeru rozpoznávám něco jako černý oblak...

Feri odešel s kryptoměnou za 3 miliony. Za peníze z mandátu, tvrdí

Premium Bývalý poslanec Dominik Feri stihl od začátku letošního roku do konce květnu nakoupit kryptoměnu v hodnotě přes 3...

Sledujeme začátek rituální sebevraždy lidstva, říká Čech s IQ 206

Premium Je jedním z nejchytřejších Čechů, ale jako robot nepůsobí. Při osobním setkání je Karel Kostka, vzděláním učitel,...

Z dětství jsem si nesla zranění, rodinu chceme, říká Gregor Brzobohatá

Premium Vítězka Miss World, topmodelka, zakladatelka nadace a influencerka Taťána Gregor Brzobohatá přijala další výzvu: právě...

  • Další z rubriky

Na Kraličáku spustili novou moderní lanovku, sveze cyklisty i kočárky

Ostrý provoz zahájila nejmodernější lanovka v České republice, která vede na vrchol Štvanice na Šumpersku. Její...

Kamion se otáčel v zatáčce u sjezdu k zavřené D35, způsobil smrt motorkáře

Zničená D35 u Olomouce a zhuštěný provoz na objízdných trasách vedly i k tragické nehodě. V neděli v podvečer se v...

Hanou ucpaly kolony aut, která objíždějí dálnici popraskanou vedrem

Obousměrně uzavřená dálnice D35 u Přáslavic, kde v sobotu v důsledku vedra praskla vozovka a havarovalo několik aut,...

Finanční poradce propadl sázení na sport, jménem klientů si půjčil miliony

Nezvládnuté sázení na sportovní výsledky přivedly finančního poradce z Pardubicka k úvěrovým podvodům v celkové výši...

Akční letáky
Akční letáky

Všechny akční letáky na jednom místě!

Primark v Praze otevřel: fronta až od koně, hasiči lidi ve vedru kropili

S ročním zpožděním způsobeným koronavirovými restrikcemi se na Václavském náměstí otevřela pobočka irského řetězce s...

Nabídka lokálních potravin za hranicemi vyrazí dech, v Česku rozhoduje cena

Je všední letní den v bavorském příhraničí na německé straně Šumavy. Česká rodina si právě nakoupila v supermarketové...

Nevěřím, že někdo dokáže být roky věrný, přiznává polyamorii Frühlingová

Iva Frühlingová (39) vydala novou píseň Moralisté, ve které se nepřímo přiznává k paralelním mileneckým vztahům....

Žena dala za dárce spermatu své úspory, teď vychovává postiženého syna

Nyní třiačtyřicetiletá Michele Elizaga z Arizony dlouhá léta čekala na pravého muže, se kterým by založila rodinu....

Dojemné parte Šafránkové. Nikde mě nehledejte, jsem všude, také tedy ve vás

Pozůstalí po herečce Libuši Šafránkové ve čtvrtek zveřejnili netradiční smuteční oznámení. Dominuje mu černobílá...