Rostliny snášejí zásahy do chromozomů ještě lépe, než naznačovaly dosavadní poznatky. Popsal to mezinárodní výzkum, ve kterém měli důležitou roli i čeští vědci. Tato tolerance znamená naději pro budoucí úpravy plodin, které by mohly urychlit jejich evoluci směrem výhodným pro člověka.
Huseníčku nevadí zásahy do DNA. Lidstvo na tom může vydělat
Vědci zkoumali rostlinku huseníček rolní. Ta je zajímavá hlavně tím, že je přesně popsaný celý její genom. Pomocí genetického inženýrství dokázali přerušit jeho chromozomy na konkrétních místech, které se označují za „body zlomu“. Poté přemístili jejich části mezi různými chromozomy, které spolu běžně genetickou informaci nesdílejí. Body zlomů zvolili tak, aby nedošlo k přímému poškození genů. A potom sledovali, co to udělá s fungováním rostliny.
Možných dopadů je spousta – od narušení aktivity genů, přes změny jejich uspořádání, až po zkracování takzvaných telomer, což jsou konce chromozomů, které je chrání před poškozením. Jenže se ukázalo, že dopady jsou minimální. „Rostlinný genom je tedy nejen stabilní vůči fyzickým změnám ve struktuře chromozomů, ale zároveň dokáže regulovat aktivitu genů tak, aby se předešlo větším výkyvům,“ uvedli vědci.
Malá rostlinka, velká naděje
Podle prvního autora práce Ondřeje Helii se předpokládané narušení genomu nebo vznik vývojových vad téměř neprojevilo. „Rostliny rostly stejně jako rostliny s nemodifikovanými genomy a jejich genom si zachoval původní funkčnost,“ uvedl vědec. To samé se ukázalo také u telomer, které jsou spojené s délkou života organismu.
„Očekávali jsme, že přesun telomer na jiné místo v genomu by mohl ovlivnit jejich stabilitu. I když faktory, které ovlivňují délku telomer, nebyly zatím plně objasněny, předpokládá se, že svou roli hraje i okolní DNA. Naše výsledky však ukázaly, že i přes rozsáhlé zásahy do genomu si rostliny udržely rovnováhu v délce telomer,“ uvedla vedoucí výzkumu Miloslava Fojtová.
Huseníček je sice jen malá rostlinka s nevelkým hospodářským významem, ale co platí u něj, funguje také u dalších rostlin, třeba zemědělských plodin jako pšenice, brambory nebo rýže. Všude tam se zemědělci i vědci snaží, aby rostliny dávaly ještě větší úrodu, snášely lépe výkyvy počasí i klimatu a staly se odolnějšími vůči škůdcům.
„Pokud lze cíleně měnit strukturu chromozomů, aniž by to negativně ovlivnilo růst nebo genetickou stabilitu rostlin, otevírá se tím cesta k vývoji odolnějších odrůd, které lépe zvládnou stresové podmínky. Naše studie ukazuje, že rostliny tuto mimořádnou schopnost adaptace mají," dodala Fojtová.
