Vědci vyrobili umělou kvasinku, měla by snížit používání pesticidů

Vědci si od této technologie slibují možnost genetických úprav rostlin, které by zabránily nekontrolovanému šíření nových genů do přírodních plodin a plevelů - Foto:  Albert Einstein College of Medicine

Vědci si od této technologie slibují možnost genetických úprav rostlin, které by zabránily nekontrolovanému šíření nových genů do přírodních plodin a plevelůFoto:  Albert Einstein College of Medicine

Biologové z Univerzity v Minnesotě vyrobili v laboratoři kvasinky, které se nemohou v přírodě přirozeně množit. Zprávu o tom publikoval jeden z přírodovědeckých časopisů ze skupiny Nature. Experti v tom vidí naději, že geny z upravených, takzvaných transgenních druhů, by se nešířily mezi přírodní plodiny nebo plevele a mohly by omezit používání pesticidů.

Vědec Maciej Maselko spolu s kolegy z Univerzity v Minnesotě k výrobě geneticky modifikovaných kvasinek, které se nemůžou křížit s jinými, využili moderní technologii úpravy genů zvanou CRISPR–Cas9. 

Úpravy rostlin 

Vědci si od této technologie slibují možnost genetických úprav rostlin, které by zabránily nekontrolovanému šíření nových genů do přírodních plodin a plevelů. Zůstaly by tak, jak odborníci doufají, čistě laboratorními organismy. Autoři studie doufají, že by tak získali pomoc při boji se škůdci a invazivními druhy, když nahradí přírodní plodiny jejich modifikovanou alternativou. Na stránkách Nature se dál dočteme, že za slibný považují výzkum i vědci, kteří do samotného experimentu nebyli zapojeni. Zároveň ale varují, že takový postup může mít technické překážky a otázkou například je, zda by upravený organismus v přírodě přežil a dokázal obstát v konkurenci. 

Biolog Maselko a jeho kolegové nevyužili nástroj pro editaci genů ke střihu genů samotných. Pozměnily ale to, jak se geny projevují – takzvanou genovou expresi. Nastavil ji tak, aby proteinové produkty genů byly toxické. Hladinu proteinu zvaného aktin pak zvýšili v umělé pivovarské kvasince do té míry, že praskly buňky, které tento aktin obsahovaly. 

Protijed v mutaci 

Aby vědecký tým zabránil křížení geneticky upravených kvasinek s jinými kmeny, vytvořil dvě varianty kvasinkových buněk. První vyráběly variantu enzymu Cas 9, který v souhře s ostatními faktory rozpoznával a podporoval činnost genu pro výrobu aktinu. Druhé obsahovaly mutaci, která fungovala jako „protijed” a výrobu nadměrného množství aktinu brzdila. 

Kvasinkový kmen, který obsahoval „jed“ i protidávku, měl po křížení se zdravým kmenem zdravé potomstvo. Když se ale zkřížil s jiným kmenem, který neobsahoval protidávky, skoro všechny nově narozené kvasinky praskly podobně jako balón, popisuje proces Nature. 

Muška octomilka 

Autoři studie doufají, že získají pomoc při boji se škůdci a invazivními druhy, když nahradí přírodní plodiny jejich modifikovanou alternativou - Foto: Ivana Veselková

Autoři studie doufají, že získají pomoc při boji se škůdci a invazivními druhy, když nahradí přírodní plodiny jejich modifikovanou alternativouFoto: Ivana Veselková

Stejný vědecký tým teď postupuje obdobně při výrobě umělého druhu mušky octomilky. Jak Maciej Maselko říká, brzy začnou vědci zkoušet tuto metodu na rostlinách, komárech, parazitických hlísticích a rybkách zebřičkách. Umělé druhy by prý mohly pomoci zastavit nežádoucí organismy, které šíří nemoci nebo poškozují ekosystémy. 

Maselkova kolegyně z Minnesoty, molekulární bioložka Siba Dasová, prezentovala matematický model, který ukazuje, jak by úprava genů mohla pomoci bojovat proti invaznímu kaprovi, který hubí osazenstvo řek a jezer v Minnesotě a v dalších amerických státech. Omar Akbari, molekulární biolog z univerzity v kalifornském San Diegu, ovšem namítá, že úpravy genů bránící mezidruhovému křížení by s sebou mohly nést určité evoluční náklady. 

Enzym Cas 9 totiž ne vždy rozpozná gen, na který má působit a může ovlivnit i aktivitu genů jiných. Akbari také pochybuje o tom, že by umělý kmen kvasinek byl zdravý natolik, aby obstál ve volné přírodě. I samotní autoři studie souhlasí s tím, že úprava reprodukční bariéry s sebou určité evoluční náklady nést může. Navrhují ale, že by vyrobili velké množství modifikovaných organismů, aby zvýšili šanci, že se umělý organismus uchytí. Tým nicméně zkouší i další technologie boje proti škůdcům, uzavírá Nature.  

Autor:  Martina Mašková  (mam)
Pořad: Svět ve 20 minutách  |  Stanice: ČRo Plus
Čas vysílání: pondělí-pátek 19:10; sobota a neděle 14:10 (repríza 06:07)  |  Délka pořadu: 20 minut  
 

Nové články v rubrice

Sledujte nás

Radiofórum

Mobilní verze | Podmínky užití | English
© 1997-2018 Český rozhlas

Tento web používá k analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace