Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

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.

Volby 2018

Volby do obecních zastupitelstev a do Senátu PČR se konají 5. a 6. října. V pátek se volí od 14 do 22 hodin a v sobotu od 8 do 14 hodin.

Komunální volby

Kompletní seznamy kandidátů do zastupitelstev jednotlivých obcí podle okresů pro Olomoucký kraj:

Volby do Senátu

Olomoucký kraj volí své zástupce do Senátu v obvodech 65 - Šumperk a 62 - Prostějov. Pokud žádný z kandidátů nezíská v daném obvodu nadpoloviční většinu, proběhne druhé kolo senátních voleb 12. a 13. října.



Nejčtenější

Voják nemusí státu platit dva miliony za zásah „bévépéčka“ při cvičení

Jediným odsouzeným v kauze střelby bojového vozidla pěchoty do vlastních řad...

U olomouckého krajského soudu pokračuje kauza nešťastné střelby do vlastních řad při cvičení bojových vozidel pěchoty...

Bitka kvůli parkování. Řidič dostal smetákem, sám po ženě hodil ořech

Snímek řidičových zad se stopami po ranách od násady smetáku

Strážníci v Olomouci ve čtvrtek večer vyjížděli k bizarní přetahované kvůli zaparkovanému autu. Jeho řidič se nejprve...



Rychle jedoucí motorkáře sledoval na Červenohorském sedle i policejní dron

Policie hlídala řidiče na Červenohorském sedle dronem

Nejen hlídky ale i dron nasadila policie o uplynulém víkendu během kontrolní akce na Červenohorském sedle, které je...

Babišova pravá ruka kraluje v absencích, přesto Faltýnek kandiduje znovu

První místopředseda hnutí ANO Jaroslav Faltýnek v diskusním pořadu iDNES.tv...

Sedí ve Sněmovně, šéfuje poslaneckému klubu ANO a na stranické úrovni je prvním místopředsedou hnutí, který se účastní...

Roky vedl v Jeseníkách záchranáře, zažil umrzlé milence i ztracenou třídu

Dlouholetý horský záchranář Zdeněk Zerzáň, který Horskou službu Jeseníky...

Bezmála dvacet let vedl Horskou službu Jeseníky, která letos slaví sedm dekád své činnosti. Za tu dobu zažil Zdeněk...

Další z rubriky

Kraj založí firmu na likvidaci odpadu z obcí a měst, opozice to kritizuje

Ilustrační snímek

Krajské zastupitelstvo schválilo vznik akciové společnosti, která by měla pomoci obcím a městům Olomouckého kraje při...

Pacient útočil na personál a ničil zařízení nemocnice, zranil dva strážníky

Ilustrační snímek

Dramatické chvíle se v pondělí odehrály v prostějovské nemocnici, kde agresivní pacient napadal zdravotníky a demoloval...

Řidič po proražení olejové vany odešel od auta, na skvrně boural motorkář

Řidič auta prorazil na výmolu vanu s olejem a ten vytekl na silnici. Následně...

Dopravní nehodu, která vedla k další havárii, vyšetřují policisté z Prostějovska. Řidič na silnici při najetí do výmolu...

Nákup až domů: Vyhrajte poukaz na Tesco Online nákupy
Nákup až domů: Vyhrajte poukaz na Tesco Online nákupy

Soutěžíme o poukázky na nákup Tesco Online nákupy v hodnotě 1500 Kč, 1000 Kč a 500 Kč. Objednaný nákup vám kurýr přiveze až ke dveřím, což si pochvaluje i naše redakce eMimino.cz - otestovali jsme dovoz do práce a uspořádali místo oběda společný piknik.

Najdete na iDNES.cz