V Olomouci otevřeli unikátní laboratoř – pomůže ke šlechtění hospodářských plodin

V tuzemsku ojedinělou laboratoř pro sekvenování DNA, tedy čtení dědičné informace rostlin, vybudovalo Centrum regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum. Laboratoř byla otevřena 11. června 2019 u příležitosti zahájení konference Plant Biotechnology: Green for Good V. Odborníci z 20 zemí světa na ní představí nejnovější poznatky z oblasti rostlinných biotechnologií. Přispět by mohly k řešení některých globálních problémů.

Centrum regionu Haná sdružuje týmy Univerzity Palackého a olomouckých pracovišť Ústavu experimentální botaniky AV ČR a Výzkumného ústavu rostlinné výroby. „Současný excelentní výzkum není myslitelný bez špičkového přístrojového vybavení. Díky nové laboratoři si Centrum udrží výsadní postavení v oblasti genomiky a biotechnologie rostlin v celosvětovém měřítku. Stejně tak rozšíříme a prohloubíme spolupráci s českými šlechtiteli a pomůžeme jim při zavádění molekulárních metod ve šlechtění rostlin,” vysvětluje vědecký ředitel Centra regionu Haná a vedoucí Centra strukturní a funkční genomiky rostlin Ústavu experimentální botaniky AV ČR Jaroslav Doležel, který je současně koordinátorem programu Strategie AV21 Potraviny pro budoucnost.

Nejvýkonnější sekvenátor ve službách vědců z Akademie věd
Sekvenační laboratoři vévodí vysokokapacitní DNA sekvenátor NovaSeq 6000 za 29 milionů korun, který Centrum nedávno pořídilo s pomocí projektu Rostliny jako prostředek udržitelného globálního rozvoje, který financoval Operační program Věda, výzkum a vzdělávání. Kromě toho se v laboratoři nacházejí další tři sekvenátory s různou kapacitou, výkonností i systémy sekvenování.

„V našem akademickém prostředí je sekvenační laboratoř ojedinělá. Na jednom místě se podařilo soustředit špičkovou techniku, ale také odborníky, kteří s ní mají zkušenosti. Provádíme často natolik specializované analýzy, že by nešlo si je někde jinde nakoupit jako službu. Zásadní je, že máme zkušenost s poměrně sofistikovanou přípravou vzorků. Tím jsme zajímaví i pro partnery, jimž můžeme tyto služby nabízet,“ vyzdvihuje vedoucí laboratoře Jan Bartoš. 

Nový přístroj má 400krát vyšší kapacitu než nejvýkonnější sekvenátor, který měli olomoučtí vědci dosud k dispozici. V jednom běhu přečte šest tisíc miliard bází DNA. V centru pozornosti výzkumníků bude genom ječmene. Podrobnými analýzami mohou vědci zjistit, které geny odpovídají za různé vlastnosti plodiny – například za odolnost vůči suchu či rezistenci vůči chorobám. Technické parametry nového sekvenátoru umožní nejen rychlejší a podrobnější studium, ale otevírají i nové směry výzkumu. „Chceme studovat, jaká je organizace genomu v prostoru buněčného jádra a jak různé faktory, i vnějšího prostředí, toto uspořádání ovlivňují. Dosud jsme takové analýzy provádět nemohli, nový přístroj nám to ale umožní,“ pokračuje Jan Bartoš.

Lepší výnosy i odolnost
Získané informace mohou mj. přispět ke šlechtění hospodářských plodin významných pro výživu lidstva. Budou mít vyšší výnosy a budou odolnější vůči chorobám i nepříznivým vlivům vnějšího prostředí. To je i jedna z oblastí, kterou se zabývají účastníci konference Plant Biotechnology: Green for Good V. Olomoucké vědecké centrum ji pořádá ve spolupráci s Evropskou biotechnologickou federací.

„Smyslem konference je přiblížit trendy v oblasti rostlinných biotechnologií, genetiky či biochemie rostlin, vyměnit si navzájem zkušenosti a kontakty. Jedním z úkolů je také hledat cesty pro řešení globálních problémů včetně hrozby nedostatku potravin pro stále rostoucí populaci. Zejména mladí vědci mají příležitost setkat se s kapacitami oboru a prezentovat před nimi své výsledky. V tomto směru se máme čím chlubit – jsou zde totiž skutečně vynikající vědci z prestižních zahraničních pracovišť,“ vysvětluje ředitel Centra regionu Haná Ivo Frébort.

Úvodní přednášku přednese odborník na sekvenování genomů obilovin Nils Stein z IPK Gatersleben a Univerzity v Göttingenu, následně vystoupí Miltos Tsiantis, jeden z ředitelů Ústavu Maxe Plancka pro výzkum šlechtitelství rostlin v Kolíně nad Rýnem.

Mezi klíčové řečníky patří i Kyle Lancaster z Cornell University v USA, jehož účast na olomoucké konferenci finančně podpořilo Velvyslanectví USA v České republice. Tento mladý a perspektivní vědec se věnuje problematice fixace dusíku v půdě, takzvané nitrifikaci, která je důležitou součástí koloběhu dusíku a jsou do ní zapojeny mnohé půdní bakterie.

Svou účast potvrdili mj. i mikrobiální ekoložka Asa Frostegard z Norwegian University of Life Sciences nebo Sunghwa Choe z Seoul National University v Jižní Koreji, který se soustřeďuje zejména na editování genomu metodou CRISPR. Na konferenci bude zastupovat Asijskou biotechnologickou federaci, jež úzce spolupracuje s EFB. 

Do programu se poprvé zapojí i vědci z olomouckého Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů, a to v rámci nové sekce Udržitelné technologie pro životní prostředí. Jejím klíčovým řečníkem bude chemik Rajender S. Varma, který kromě RCPTM pracuje v Agentuře pro ochranu životního prostředí v USA. Další novinkou bude Grantový a publikační workshop.

Konference Green for Good se v Olomouci uskutečnila poprvé v roce 2011, na Přírodovědecké fakultě Univerzity Palackého se koná každé dva roky. Účastní se jí světoví rostlinní biotechnologové včetně odborníka na chemickou ekologii a nositel prestižní Wolfovy ceny za zemědělství Johna Picketta z Velké Británie, belgický molekulární biolog rostlin a laureát World Food Prize Marc Van Montagu, Clint Chapple z Purdue University nebo Patrick Schnable z Iowa State University v USA.

Více o programu Strategie AV21 Potraviny budoucnosti také v časopise A / Věda a výzkum.



Připravil: Luděk Svoboda, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR, ve spolupráci s Martinou Šaradínovou z Centra regionu Haná
Foto: Radoslava Kvasničková, Ústav experimentální botaniky AV ČR

Přečtěte si také

• O myších a lidech. Vědci zjistili souvislosti migračních tras člověka a myši
• Svůj svátek slaví i včely. Jaká je role opylovačů v krajině a co je ohrožuje?
• Evoluce věčně živá. V čem tkví podstata biologické rozmanitosti?
• Pozor na klíšťata v městských parcích, jsou nebezpečná, varují odborníci
• Unikátní rozmnožování skokanů z Moravy potvrdili vědci i u dalšího druhu žáby
• Embrya parazitických ryb hořavek se naučila přemet, který jim umožňuje přežít
• Na světě klesá počet velkých šelem – vymírání čelí například levharti
• Vědec chce rozlousknout záhadu rozmanitosti přírody za pomoci mušek octomilek
• Rostliny se mohou přizpůsobit klimatickým změnám, aniž by změnily svoji DNA
• Ekosystémové stanice: tiší strážci zkoumají „dech“ krajiny a dopady změn klimatu