Olomoučtí vědci vyvinuli unikátní metodu izolace genů rostlin

Vědci z olomoucké laboratoře Ústavu experimentální botaniky AV ČR vyvinuli metodu,  která zjednodušuje izolaci genů rostlin. Jejími hlavními přínosy budou obrovské úspory peněz i času, zefektivnění vědeckého bádání a rychlejší šlechtění zemědělských plodin.

1

Olomoučtí vědci spolupracovali při výzkumu se zahraničními partnery, švýcarskou Universität Zürich a anglickým vědeckým ústavem John Innes Center ve městě Norwich. Výsledky jejich výzkumu přispějí ke šlechtění odrůd odolných vůči změnám klimatu a k zajištění dostatku potravin pro rostoucí světovou populaci.

U pšenice bylo dosud velmi obtížné izolovat geny, protože má velký a složitý genom. Její dědičná informace je asi šestkrát větší než u člověka a proto u ní až doposud trvala izolace genů mnoho let. Například v listopadu 2016 dokončili američtí vědci z Kansas State University izolaci genu odolnosti vůči fuzariové spále obilnin. Na tomto projektu pracovalo po dobu dvaceti let přes sto odborníků. Olomoucká metoda může podobný proces zkrátit až na pouhých několik měsíců!

4

Podle vedoucího laboratoře prof. Jaroslava Doležela, který je současně koordinátorem výzkumného programu Potraviny pro budoucnost Strategie AV21 má nový postup zásadní dopad do praxe: „S pomocí nejnovějších molekulárních metod přispějeme k rychlejší izolaci genů a tím k rychlejšímu šlechtění rostlin. Tento úspěch navíc znamená další využití námi vypracovaných metod v době, kdy se dokončuje čtení dědičné informace pšenice. Na tomto gigantickém díle jsme se podíleli jako jeden z klíčových členů Mezinárodního konsorcia pro sekvenování genomu pšenice. Nyní tedy můžeme techniky, které jsme vypracovali původně pro tento projekt, začít používat při praktičtějších aplikacích“.

2

Izolace genů je nesmírně důležitá pro výzkum a šlechtění rostlin. Díky ní vědci zjistí, který úsek dědičné informace (gen) odpovídá za určitý znak či vlastnost rostliny. Mohou tak studovat molekulární mechanismy, projevující se na tomto znaku, například množství a složení zásobních látek v obilce. Pomocí molekulárních technik mohou rychle identifikovat rostliny, které obsahují daný gen či jeho variantu, čímž se velmi urychlí šlechtění nových odrůd.

Nejnovější biotechnologické metody navíc umožňují měnit samotnou dědičnou informaci úpravou genu, a zlepšit tak její funkci. Je možné i kombinovat více vhodných genů v jedné rostlině, a vyšlechtit tak odrůdy s vlastnostmi, kterých by jinak bylo velmi složité dosáhnout.

Obtížná izolace genů u pšenice, která má velkou a složitou dědičnou informaci, brání širšímu využití molekulárních technik ve šlechtění tak, jak je tomu například u rýže a kukuřice. V posledních letech bylo sice vypracováno několik postupů, které měly celý proces zjednodušit, ty ale zatím nepřinesly žádané výsledky. Zásadním přelomem se stala až olomoucká metoda, která je založená na izolaci chromozomů představujících malé části dědičné informace.

3

Nová metoda je založena na izolaci chromozomu, na kterém se nachází hledaný gen.

Po výběru odrůdy, která má požadovanou vlastnost a tedy i hledaný gen, následuje rentgenové ozáření obilek, případně jejich ošetření chemickým mutagenem. V potomstvu zmutovaných rostlin se hledají takové, které ztratily požadovanou vlastnost. Vědci totiž předpokládají, že právě u nich byl poškozen gen odpovědný za studovanou vlastnost. Paralelně s těmito aktivitami je určen chromozom, na kterém se nachází hledaný gen. Pak už jen zbývá najít poškozenou oblast v dědičné informaci, která je společná všem mutantům.

Analýza dědičné informace rostlin je tak omezena jen na její malou část. Chromozom je izolován jak z odrůdy, která má požadovanou vlastnost, tak z mutantů. Porovnáním jejich sekvencí DNA určí vědci poškozenou oblast společnou všem mutantům, a identifikují tak velmi rychle žádaný gen. Pokud pomineme čas potřebný k získání mutantů, trvá tak celá práce namísto mnoha let pouhé tři měsíce.

Rubriky:  Příroda Zajímavosti
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Pro diagnózu na toaletu?

Pro diagnózu na toaletu?

Výzkumníci z Rochesterského technologického institutu v USA sestavili...
Během spánku náš mozek vystřídá 19 různých fází!

Během spánku náš mozek vystřídá 19...

S nejnovějším výzkumem na poli mozkové aktivity během spánku přišli...
Móda spojená s technologií

Móda spojená s technologií

V rámci Mercedes-Benz Prague Fashion Weeku bylo možné 24. 3. vidět kolekci AUDIRE...
Tučňák v bílém fraku

Tučňák v bílém fraku

V zoologické zahradě v polském Gdaňsku se v nedávné době narodil...
Xiaomi Mi 9 dorazil do Česka

Xiaomi Mi 9 dorazil do Česka

Nová vlajková loď čínské společnosti Xiaomi dorazila na pulty prodejců v...
První primát na světě, který se narodil za použití techniky zmrazených tkání varlat

První primát na světě, který se...

Vědci z USA a Kanady poprvé použili kryokonzervovanou testikulární tkáň...
Hongkong plánuje výstavbu velkolepého umělého ostrova

Hongkong plánuje výstavbu...

Především nedostatek volných pozemků dovedl Hongkong k rozhodnutí, že...
Elektrické SUV s rekordním dojezdem

Elektrické SUV s rekordním dojezdem

Americká automobilka Fisker Inc. představila model SUV, které by mělo...
Číňané šetří čas i peníze: Klonují osvědčené policejní psy

Číňané šetří čas i peníze: Klonují...

Vycvičit dobrého policejního psa není žádná sranda. Číňané se proto rozhodli...
Ptačí trus prospívá korálům

Ptačí trus prospívá korálům

Korálové útesy jsou již dlouhodobě v ohrožení. Může za to i velký příliv...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Pivo před vínem: Lidové moudro pod vědeckým drobnohledem

Pivo před vínem: Lidové moudro pod...

Staré hospodské moudro říká, že pivo a víno se nekombinuje. Pokud k...
Na dne jezera Michigan spočívá obrovský mramorový krucifix!

Na dne jezera Michigan spočívá...

Na dne jezera Michigan ve hloubce asi sedm metrů spočívá na kamenitém dně...
Jací jsou největší zvířecí cestovatelé?

Jací jsou největší zvířecí...

Migraci můžeme pozorovat u všech velkých zvířecích skupin, ať už ve...
Legendy Divokého západu: Znáte nejznámější pistolníky?

Legendy Divokého západu: Znáte...

Pustá prérie, kovbojové, drsní šerifové, indiáni a divoké pitky v saloonech....
Víte, které potraviny ničí naše zuby?

Víte, které potraviny ničí naše...

Zuby přicházejí jako první do kontaktu s jídlem a pitím. Jejich konzumace...
Bez klobouku bos? Fenomén barefootingu

Bez klobouku bos? Fenomén...

Vidět ženu ve společnosti bez bot ještě donedávna znamenalo, že...
Přehledně: 6 největších brouků světa

Přehledně: 6 největších brouků...

Zástupci hmyzího řádu brouků (Coleoptera) jakoby představovali jakési „hřiště“,...
Benátky volají SOS: Klenot omývaný a týraný vodou

Benátky volají SOS: Klenot omývaný...

Patří k místům, jak vystřiženým z červené knihovny, kde se to v minulosti...
Bipolární porucha: Jednou ráj, jindy peklo!

Bipolární porucha: Jednou ráj,...

Lékařskou hantýrkou bipolární porucha, dříve známá pod názvem maniodepresivní psychóza...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.