Plevelný huseníček z čeledi brukvovitých není zajímavý jen poetickým jménem, ale spíše svými takřka „ideálními“ vlastnostmi pro rostlinný výzkum. Od základního výzkumu až po praktické využití pro šlechtění plodin, jež zasytí přibývající lidstvo... Takový potenciál skýtá pochopení funkcí dvou genů u drobné, ale „modelové“ rostlinky.
Je to dosti drobná, krátkověká rostlinka. Vzrostlá má jen pár decimetrů, ale díky vlastnostem a rychlému růstu je důležitým modelovým organismem pro molekulární genetiky. Vědci z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd a Centra regionu Haná v Olomouci teď přišli s pozoruhodným objevem. Jako první popsali funkci dvou genů huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana) a jejich vliv na růst této kytičky pěstované v laboratořích celého světa.
Celý jeho genom byl proto přečten již v roce 2000. Z celkových 27 tisíc genů vědci rozumí zatím jen té menší části. Na huseníčku, jenž rychle a levně roste na malé ploše, si vědci zkouší, k čemu je který gen užitečný, nač se hodí.
„Dodnes víme pouze u menšiny genů, jak fungují a co řídí. Pokud chceme získat možnost ovlivňovat různé znaky rostlin – jednoduše řečeno šlechtit –, musíme nejprve pochopit, co dělají jednotlivé geny,“ řekl Lidovým novinám Aleš Pečinka, vedoucí týmu z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR a Centra regionu Haná při Univerzitě Palackého v Olomouci. „Takto si také připravujeme odrazový můstek pro následnou práci s plodinami. Naše skupina již v současnosti pracuje na přenosu poznatků na ječmen.“
S dalšími devíti vědci – mimo jiné z Tokia či Max Planckova ústavu pro šlechtitelský výzkum v Kolíně nad Rýnem – nyní vydali studii v magazínu Plant Cell, která osvětluje funkci dvou genů. Vědci se zaměřili na takzvaný SMC5/6 komplex se dvěma sesterskými geny. Zkoumali jej čtyři roky, což přineslo zajímavý výsledek.
„U jednoho z genů jsme zjistili, že je schopný opravovat chyby v dědičné informaci. To je zásadní zpráva, znamená to, že je nezbytný pro život rostliny. Mimořádné je, že se podílí také na vývoji semen, čehož by se v budoucnu dalo využít v praxi – konkrétně při aplikaci nejnovějších biotechnologických metod ve šlechtění,“ vysvětlují vědci.
„Důkazem významu těchto výsledků je jejich zveřejnění ve velmi prestižním časopise Plant Cell, který publikuje jen ty nejpodstatnější výsledky,“ říká profesor Jaroslav Doležel z obou zmíněných institucí, podle nějž se nabízí i využití pro šlechtění plodin budoucnosti s vyššími výnosy. „Původně necílené studium zajímavého genu může nakonec přispět ke vzniku nových odrůd plodin s vyššími výnosy,“ líčí Doležel.
Faktor deseti miliard lidí
Počet obyvatel planety rapidně roste a v roce 2050 má překročit hranici deset miliard lidí, takže bez výnosnějších či odolnějších odrůd – zvláště vůči suchu – se lidstvo neobejde. Jak Lidové noviny před časem upozornily, rostlinní biologové apelují na Evropskou unii, aby krátkozrace nezakazovala geneticky upravené plodiny, neboť nové metody úprav (jako CRISPR-Cas9) jsou velmi cílené, účinné i bezpečné.
Apel podepsaly jak olomoucké instituce, tak brněnské výzkumné centrum CEITEC. Karel Říha, tamní přední expert na rostlinný výzkum, novou studii kolegů kvituje: „Je to velice solidní práce, která představuje funkční charakteristiku dvou genů, jež doposud u rostlin nebyly charakterizovány,“ řekl Lidovým novinám Říha. Gen je dle něj zajímavý; podílí se nejspíš ještě na dalších buněčných procesech a zaslouží si další zkoumání.
To Hanáci plánují. „Ač může základní výzkum někdy působit jako neužitečné „hraní si“, jedná se o mazivo, bez kterého se kola aplikovaného výzkumu brzy zadřou (...) V práci pokračujeme. Nicméně stále se jedná o běh na dlouhou trať a předpokládám, že by výsledky bylo možno použít především v biotechnologii rostlin v řádu deseti let,“ uzavírá Pečinka.
Autor: Martin Rychlík
Článek vyšel v Lidových novinách 18. července 2019.
