Čeští vědci pomohli rozluštit dědičnou informaci hrachu
02. 09. 2019
Mezinárodním tým vědců, mezi nimiž byli i zástupci z Akademie věd, přečetl po šesti letech dědičnou informaci hrachu setého. Informuje o tom prestižní vědecký časopis Nature Genetics. Tento objev přispěje ke šlechtění nových odrůd, díky nimiž by se mohl hrách v České republice začít opět pěstovat ve větším rozsahu.
„Otevírá to zcela novou cestu ke šlechtění hrachu, protože bude možné využívat nejnovější metody molekulární biologie a biotechnologie. Osobně vidím v této práci také jistou symboliku v souvislosti s odkazem zakladatele genetiky J. G. Mendela, který studoval v Olomouci a který v Brně objevil zákony dědičnosti právě díky studiu hrachu. Nepochybuji o tom, že by měl z naší práce velkou radost a doufám, že jsme pomohli k tomu, aby se hrách opět stal rozšířenou plodinou," říká vedoucí laboratoře Jaroslav Doležel.
Jak vypadal prapředek dnešního hrachu
Čtení dědičné informace hrachu trvalo šest let a spolupracovaly na něm laboratoře z celého světa sdružené do Konsorcia pro genom hrachu. Projekt koordinoval francouzský Národní ústav pro zemědělský výzkum v Dijon a vedla ho Judith Burstin.
Olomoučtí vědci se na výzkumu podíleli hned dvěma způsoby. Pomocí unikátních technologií optického mapování genomu a třídění chromozomů významně přispěli k vylepšení sestaveného textu dědičné informace. Metodu třídění chromozomů vyvinula olomoucká laboratoř ÚEB a je dosud jediným pracovištěm ve světě, které ji rutinně využívá.
Stejnou technologii využili odborníci také ke zkoumání rozdílů mezi strukturou dědičné informace pěstovaného hrachu a jeho planých příbuzných druhů. Výsledek projektu je fascinující. Podařilo se odhalit, jak se vyvíjela v průběhu evoluce dědičná informace hrachu od společného předka existujícího v době před 50 miliony lety až po dnešek. Podrobná znalost dědičné informace usnadní šlechtitelům získávání nových odrůd hrachu odolných vůči houbovým a virovým chorobám a s lepší nutriční kvalitou.
Ačkoliv hrách patří mezi tradičně pěstované luskoviny, je v České republice poněkud přehlíženou plodinou a pěstuje se pouze na necelých 30 tisících hektarech. Důvodem je to, že současné odrůdy hrachu jsou pro zemědělce poněkud problematické a je pro ně ekonomicky výhodnější pěstovat jiné plodiny.
Hrách je přitom významným zdrojem rostlinných bílkovin. Jeho pěstování nezatěžuje životní prostředí tak, jako chov hospodářských zvířat, ze kterých získáváme živočišné bílkoviny. Velkým plusem hrachu je, že stejně jako ostatní rostliny čeledi bobovitých, umí fixovat vzdušný dusík a zlepšuje kvalitu půdy. V neposlední řadě je hrách také skvělou, zdravou a ekologickou alternativou k sóji, která se dováží do České republiky ve velkém.
Na titulním snímku hrách setý (Pisum sativum)
Připravila Radoslava Kvasničková, Ústav experimentální botaniky AV ČR, ve spolupráci s Danielou Procházkovou, Biologické centrum AV ČR, a Markétou Růžičkovou, Odbor mediální spolupráce Kanceláře AV ČR
Titulní fotografie: Torli Roberts, FreeImages
Foto v článku: Miroslav Bednařík a Biologické centrum AV ČR
Přečtěte si také
- Jak se mozek zotavuje po mrtvici? Odpovědi přináší studie českých vědců
- Čirok produkuje unikátní pyl. Může být cestou k pěstování odolnějších plodin
- Jak opravit míchu: Kristýna Kárová zkoumá možnosti obnovy nervových buněk
- Prodělali jste černý kašel? Přihlaste se do unikátní studie českých odborníků
- Jak buňky reagují na stres? Tým zpřesnil popis vzniku protistresového proteinu
- I v oddělení biologie nádorů může být sranda, říká Veronika Vymetálková
- Vědci z Akademie věd popsali, jak fungují molekulární nůžky na stříhání RNA
- Vědci odhalili mutace, které spouštějí leukémii. Jejich objev může pomoci léčbě
- Změny v DNA a karcinogenní účinky: I to může odhalit toxikologický inkubátor
- Ječmen „live“: Češi jako první na světě umí živě sledovat dělení jeho buněk
Biologie a lékařské vědy
Vědecká pracoviště
- Biofyzikální ústav AV ČR
Biotechnologický ústav AV ČR
Fyziologický ústav AV ČR
Mikrobiologický ústav AV ČR
Ústav experimentální botaniky AV ČR
Ústav experimentální medicíny AV ČR
Ústav molekulární genetiky AV ČR
Ústav živočišné fyziologie a genetiky AV ČR
Cílem výzkumu je poznávání procesů v živých organismech, a to na úrovni molekul, buněk i organismů. Biofyzikální výzkum se zabývá studiem vztahu DNA – protein a vlivu faktorů životního prostředí na organismy. V oblasti molekulární genetiky a buněčné biologie jsou studovány zejména signální cesty pro spouštění reakcí a odezvy cílových genů na tyto signály; zvláštní pozornost je věnována studiu buněčných mechanismů imunitních odpovědí. Sledovány jsou rovněž genomy mikroorganismů a procesy směřující k moderním technologiím přípravy látek s definovanými biologickými účinky. V oblasti fyziologie a patofyziologie savců a člověka je výzkum zaměřen na kardiovaskulární fyziologii, neurovědy, fyziologii reprodukce a embryologii s cílem vytvořit teoretické základy preventivní medicíny. V oblasti experimentální botaniky se výzkum věnuje genetice, fyziologii a patofyziologii rostlin a moderní rostlinné biotechnologii. Sekce zahrnuje 8 vědeckých ústavů s přibližně 1930 zaměstnanci, z nichž je asi 690 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.