Olomoučtí vědci přečetli genom ječmene. Proč je to tak dobrá zpráva?

Mezinárodnímu týmu vědců se po mnohaletém úsilí podařilo získat celou dědičnou informaci ječmene, významné obiloviny, která se využívá především jako krmivo pro hospodářská zvířata, ale také pro výrobu piva a whisky. Znalost genomu pomůže při šlechtění nových odrůd odolných vůči klimatickým změnám, škůdcům a chorobám.

O úspěchu informovalo Mezinárodní konsorcium pro sekvenování genomu ječmene (IBSC) a vyšel o něm článek v prestižním časopise Nature. Podíl na něm mají i olomoučtí odborníci z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR, v. v. i. (ÚEB), kteří jsou partnery Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum.

Nahrávám video
  • Ječmen patří mezi nejstarší zemědělské plodiny. Vyskytuje se již v čínské a indické mytologii, archeologicky je doložen již v prehistorických dobách v Evropě, Asii a Africe. Na naše území přinesly ječmen stěhovavé národy z jihozápadní Asie asi před pěti tisíci lety. Ječmen je ve srovnání podle osevní plochy čtvrtou nejrozšířenější zemědělskou plodinou na světě, v Česku zaujímá po pšenici druhé místo mezi obilovinami.

Úplné přečtení dědičné informace ječmene je výsledkem deseti let intenzivní práce a je to zatím největší genom, který vědci přečetli v takové kvalitě. Úkol, jejž zvládli, byl nesmírně složitý. Dědičná informace ječmene se skládá z pěti miliard písmen, což znamená, že je o polovinu větší než genom člověka. Tato velikost je dána přítomností takzvaných repetitivních sekvencí DNA, které tvoří asi osmdesát procent genomu. Sekvence se opakují ve stejné podobě na mnoha místech, a proto je velmi obtížné určit jejich polohu a sestavit je do větších celků.

Klíčová byla mezinárodní spolupráce

Bez mezinárodní spolupráce týmů z Německa, Velké Británie, Číny, Austrálie, Dánska, Finska, Švédska, Švýcarska, USA a také České republiky by nebylo možné získat a zpracovat všechna data. Ke zdárnému výsledku významně přispělo využití nových technologií, včetně takzvané metody Hi-C.

Centrum strukturní a funkční genomiky rostlin ÚEB se podílelo na čtení genomu ječmene od samého začátku. Podle vedoucího laboratoře a koordinátora programu Potraviny pro budoucnost Strategie AV21 profesora Jaroslava Doležela bylo získání tak kvalitní sekvence ječmene podmíněno kombinací klasických starších technik a nejnovějších metod čtení genomu.

„Byli jsme jedni z hlavních autorů první verze genomu ječmene publikované v roce 2011, která byla získána pomocí naší metody izolace chromozomů. Díky tomu se už v té době podařilo získat první pracovní verzi genomu ječmene, která značně urychlila další postup sekvenování. V posledních letech jsme se na projektu podíleli nejmodernější technikou tzv. optického mapování, která umožňuje řešit problém při sestavování oblastí obsahujících repetitivní sekvence DNA. Naším hlavním vkladem byla příprava vysoce kvalitní DNA, která je pro tuto metodu nezbytná,“ uvedl Doležel.

Výsledek pomůže jiným vědcům i šlechtitelům rostlin

Dosud největší genom přečtený v takové kvalitě byl genom kukuřice, který je ale ve srovnání s ječmenem poloviční. Ječmen také patří do jiné skupiny obilovin, a proto tento výsledek usnadní vědcům práci při čtení genomů pšenice a žita.

Především však pomůže při šlechtění nových odrůd ječmene odolných vůči klimatickým změnám, škůdcům a chorobám. Podle profesora Jaroslava Doležela je to obrovský krok dopředu.

„Najednou máme pro tak významnou plodinu k dispozici knihu, která podrobně popisuje její dědičnou informaci. Můžeme v ní hledat místa odpovídající za agronomicky důležité znaky a tím podstatně urychlit získávání DNA markerů pro šlechtění a izolaci důležitých genů. Nyní máme nové možnosti odhalovat, jak vlastně DNA ovlivňuje vzhled rostliny, její reakce na vnější podmínky a podobně,“ uvedl Doležel.

Dostupnost kvalitní sekvence ječmene bude mít v budoucnu velký význam při využívání nových metod editace genomu. Umožní najít určitou oblast dědičné informace, kterou bude třeba modifikovat, a s velkou přesností změnit pořadí písmen v dědičné informaci.

Před vědci nyní stojí výzva přečíst genom dalších dvou významných obilovin, a to pšenice a žita. Tým profesora Jaroslava Doležela se podílí i na těchto dvou prestižních projektech. Publikování úplné sekvence genomu pšenice seté se předpokládá ještě v tomto roce.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Miliony lidí na severní polokouli pozorovaly zatmění Slunce. Vidět bylo i v Česku

Miliony lidí na severní polokouli ve středu večer SELČ vzhlížely k obloze a sledovaly zatmění Slunce. Úplné bylo pozorovatelné na Islandu, v Grónsku, na severu Ruska či na Pyrenejském poloostrově. Na dalších místech polokoule, včetně velké části Evropy, severu Spojených států, Kanady či severozápadní Afriky, bylo možné pozorovat zatmění částečné. To bylo výrazně viditelné i v Česku, kde byly pro pozorování veskrze skvělé podmínky. Totéž platí i pro roje Perseid, které vrcholí v noci na čtvrtek.
včeraAktualizovánopřed 2 hhodinami

Miliardy těles, biliony pixelů. Astronomové zveřejnili největší mapu vesmíru

Vědci dokončili jeden z nejambicióznějších vědeckých projektů současnosti – rozsáhlou mapu, která zachycuje tři čtvrtiny oblohy a většinu viditelných objektů na ní.
před 7 hhodinami

Při červnové vlně veder zemřelo v Česku více lidí, než je obvyklé

Český statistický úřad tento týden zveřejnil data o úmrtnosti za duben až červen. Čísla ukazují, kolik lidí umřelo v průběhu první letošní vlny veder na konci června, a zasazují je do kontextu úmrtí v celé Evropě ve stejném období.
před 8 hhodinami
Doporučujeme

Když zatmění měnilo dějiny. Tři příběhy, v nichž temnota ve dne ovlivnila historii

Zatímco v současnosti se zatmění Slunce chápe většinou už jen jako velký spektákl, tak v minulosti taková událost doslova „psala dějiny“.
8. 4. 2024Aktualizovánopřed 12 hhodinami

Sopka Santorini chrlila stovky let masivní množství jedů. Přesto ji kolonizoval život

Vulkán Santorini ve Středozemním moři měl po tisíce let přes extrémně toxické podmínky velmi bujný ekosystém složený z organismů, které se dokázaly na toto prostředí adaptovat, ukázala studie.
před 13 hhodinami

Motýli se kvůli změně klimatu i intenzivnímu zemědělství přesouvají

Na lidmi způsobené klimatické změny reagují i motýli, v přírodě se přesouvají do jiných lokalit. Vadí jim vysoké teploty, sucho nebo třeba časný nástup oteplování po zimě. Vyplývá to z mezinárodní studie, na níž se podíleli i čeští experti. Analyzovali 1758 druhů motýlů ve 105 zemích. Zjistili, že osmdesát procent přesunů motýlů souvisí právě s klimatickými změnami.
před 15 hhodinami
Doporučujeme

Zatmění Slunce přinese „býčí rohy“ a dva soumraky. Jak se připravit?

Výjimečný souběh dvou zajímavých astronomických událostí se odehraje na obloze ve středu večer. Nejprve oblohu ztemní zatmění Slunce, jen aby ji poté rozzářily Slzy svatého Vavřince, neboli meteorický roj Perseidů. Přinášíme užitečné rady a informace.
11. 8. 2026

AI měla muži rezervovat cvičení. Hackla fitko a vyházela jiné zájemce

Australská média popsala další případ, kdy umělá inteligence (AI) splnila svůj úkol jinak než měla. Místo, aby jednoduše zařídila rezervaci v posilovně, napadla její server, změnila rezervační systém a vyřadila další zájemce.
11. 8. 2026

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.