Dostatek potravin pro stále více lidí je v době extrémního počasí zásadní výzvou současnosti. Jedno z řešení nabízí sama příroda. Více než sto rostlinných genetiků a molekulárních biologů z celého světa bude v Česku diskutovat o fungování genomu rostlin a nových možnostech jeho úprav. Akci pořádá Ústav experimentální botaniky AV ČR od 16. do 19. června 2024.

Jak dokážou rostliny samy opravovat a přeskupovat svou DNA a jak využít těchto mechanismů pro vývoj nových šlechtitelských postupů jsou hlavní okruhy, o kterých bude řeč v Olomouci. Na workshop Stabilita a změny genomu rostlin přijedou uznávaní experti a expertky z USA, Číny, Japonska a mnoha dalších zemích, kteří se věnují výzkumu dědičné informace rostlin a možnostem jejich genetických úprav.

„Ve světě, který se potýká s rostoucí populací a klimatickými změnami, je stále důležitější a naléhavější pochopit základní procesy, které rostliny používají k udržování a opravám svých genomů. Jen tak můžeme pomocí biotechnologických metod šlechtit nové plodiny s mimořádnými vlastnostmi,“ vysvětluje rostlinný genetik Aleš Pečinka z olomouckého pracoviště Ústavu experimentální botaniky AV ČR (ÚEB AV ČR).

Květenství pokusné rostliny huseníčku rolního. Foto: ÚEB AV ČR.

Jídlo pro všechny – současná výzva kritická pro budoucnost

Zajištění dostatku potravin pro rostoucí světovou populaci v době klimatické změny je jednou z největších výzev dneška. Už nyní světovou produkci potravin ovlivňují výkyvy počasí, sucho, různé choroby rostlin a škůdci. Tyto faktory se negativně podepisují na růstu, a tím i výnosu zemědělských plodin, což ohrožuje světovou produkci potravin.

Jedním z řešení jsou genetické modifikace, tedy úpravy genomu rostlin, díky nimž budou odolnější, chutnější, zdravější a budou mít vyšší výnos. To vše je možné díky přelomové metodě CRISPR-Cas9.

„Umožňuje velmi přesně manipulovat s dědičnou informací rostlin. Na našem setkání v Olomouci budeme diskutovat konkrétně o tom, jak ji ještě více zpřesnit a zrychlit. V některých oblastech dědičné informace je totiž použití molekulárních nůžek složité,“ říká Aleš Pečinka.

Rostlinné buňky s opravnými proteiny vážícími se na laserem poškozenou DNA. Foto: ÚEB AV ČR.

Odborníci s celosvětovým renomé

Do Olomouce zamíří více než stovka odborníků, mezi nimi i prof. Steve E. Jacobsen z Kalifornské Univezity v Los Angeles, který studuje zapínání a vypínání genů a je předním odborníkem na kontrolu tzv. genomických parazitů, což jsou části dědičné informace, které nemají jinou vlastnost nebo činnost než množit samy sebe.

Pozvání přijala i prof. Caixia Gao, která je hlavní výzkumnou pracovnicí v Ústavu genetiky a vývojové biologie Čínské akademie věd. Tato vědkyně posouvá limity praktického využití molekulárních nůžek při šlechtění. Podařilo se jí například upravit odolnost pšenice vůči houbovému onemocnění padlí. Průlom byl v tom, že tato změna poprvé negativně neovlivnila výnos pšenice.

Olomoucké pracoviště je hlavním organizátorem prestižního workshopu i proto, že čeští vědci jsou ve výzkumu dědičné informace a jejích samoopravných mechanismů velmi úspěšní. Akci zastřešuje Evropská organizace pro molekulární biologii (EMBO) a koná se v Olomouci od 16. do 19 června.

* * *

EMBO (Evropská organizace pro molekulární biologii) je profesionální nezisková organizace založena v roce 1964, která sdružuje více než 1 800 vědců z oblasti biologie. Jejím cílem je podporovat výzkum v oblasti věd o živé přírodě a umožnit mezinárodní výměnu mezi vědci. Spolufinancuje kurzy, semináře a konference, vydává pět vědeckých časopisů a podporuje jednotlivé vědce.

Centrum strukturní a funkční genomiky rostlin je špičkové pracoviště Ústavu experimentální botaniky AV ČR, které se věnuje studiu dědičné informace modelových rostlin i zemědělských plodin. Pomáhá získávat důležité poznatky a vyvíjet metody, které přispívají ke šlechtění nových odolnějších odrůd s lepšími vlastnostmi. Jeho tým se zasloužil o přečtení dědičné informace pšenice, ječmene, žita, hrachu a dalších druhů rostlin a také pochopení funkce některých proteinů, které se podílejí na regulaci a opravách dědičné informace.

* * *

Text: Radoslava Kvasničková (ÚEB AV ČR)