Vda a technika - archiv

AKTUALIZACE TOHOTO WEBU JE UKONEN.
Tuto strnku jsme pesunuli do Archivu web Ro.
Uveden informace proto nemusej bt aktuln a nkter soubory mohou bt nedostupn.

Plevel huseníčku lidem

Miloš Ondřej  02.06.2000

Těsně před dokončením není jen určení pořadí základních stavebních jednotek - bází lidské dědičné hmoty. V souvislosti s projektem určování souhrnu všech lidských genů - genomu, se začaly určovat také genomy dalších organismů, mezi nimi i modelové rostliny huseníčku Thalova, latinsky Arabidopsis thaliana. 

Zdá se, že rozšifrování celé dědičné informace této rostliny bude mít přinejmenším stejný společenský a ekonomický dosah, jako poznání lidského genomu. Předpokládá se totiž, že genomy všech rostlin jsou si velmi podobné v tom smyslu, že téměř všechny geny, které jsou v dědičné informaci huseníčku, se najdou i v ostatních druzích rostlin. Nebudou ale zcela totožné. Cílem mezinárodního projektu studia genomu huseníčku je nejen poznat celou dědičnou informaci, ale také určit funkci všech genů a jejich hlavní typy spolupůsobení. Tato modelová rostlina je k tomu nesmírně vhodná. Rostlinní genetici ji používají ke studiu dědičných změn (mutací) už přes padesát let.

Mutace, tedy dědičné změny jednotlivých genů, které vznikají občas samovolně, ale i velmi často, mohou být vyvolány působením ionizujícího záření a některých chemických látek, čímž zpravidla vyřazují určitý gen z činnosti. Rostlina se nějakým způsobem změní a z této změny se pozná, jakou měl původní gen funkci. Dalším krokem je nalézt a izolovat tento gen a určit pořadí jeho základních jednotek. Tuto složitou záležitost genetici už zvládli.

Projekt studia všech genů huseníčku Thalova, tedy určení pořadí bází i funkcí všech jeho genů, se dostává do poslední fáze. Nyní, když je známo pořadí bází a funkce většiny genů, bude možno začít používat izolované geny této modelové rostliny k tomu, aby se izolovaly odpovídající geny i jiných rostlin. To znamená, že bude možné na základě podobnosti s geny huseníčku izolovat z rostlin, zvláště odolných k různým chorobám, geny pro odolnost k chorobám a ty pak vnášet do kulturních rostlin, které jsou k chorobám citlivé. Podobně geny pro odolnost k suchu nebo mrazu a pro spoustu dalších vlastností a znaků.

Je to vše samozřejmě složitější, ale vyplývá z toho, že brzy budou, díky znalosti genů dědičného základu, izolovány mnohé užitečné geny z různých planých rostlinných druhů a vnášeny do dědičného základu kulturních rostlin cestou genových manipulací. Tímto vpravováním jednoho nebo několika genů do genomu metodami genového inženýrství už byly získány nové odrůdy kukuřice, soji, řepky, bavlníku, brambor, rajčat, dýní, papájí a dalších rostlin s novými vlastnostmi. Jde o odolnost k herbicidům nové generace, odolnost k hmyzím škůdcům, k některým virovým chorobám... Nyní bude možné v příštích deseti letech získat nové odrůdy rostlin, odolnější k mrazu a nepříznivým podmínkám prostředí, s větší stabilitou výnosu a vyšší kvalitou produktu. Má to svůj ohromný význam v době, kdy lidstva na Zemi neúměrně rychle přibývá a už nyní podstatná část lidí v zemích třetího světa trpí hladem. Má to význam ipro lidi v Evropě, kteří sice hladem netrpí, ale rostliny jim mohou dát mnoho nových léčiv, typů průmyslových rostlin i kvalitnějších potravin.

Tomu všemu tedy zásadně napomůže malá, nenápadná rostlina huseníček Thalův. Je to plevel, rozšířený po celém světě. Díky tomu, že některé její typy jsou ozimé, kvete už od března. Je velmi podobná známějším větším plevelům pastuší tobolce nebo penízku rolnímu. Podle okolností její květní stvol dosahuje délky od několika centimetrů do několika decimetrů.

Má jen pět dvojic zvláště malých chromozomů a velmi nízký obsah dědičné hmoty v jádrech - u rostlin jeden z nejnižších. Proto se právě molekulární genetici rozhodli určit, jako u první rostliny, její pořadí čtyř nepravidelně se střídajících bází, základních stavebních jednotek dědičné hmoty. Dvojvláknová DNA, která tvoří dědičný základ rostliny, obsahuje celkem přibližně 130 milionů párů bází. To je ale přibližně dvacetkrát méně, než je velikost DNA všech chromozomů člověka. A přitom řada rostlin má obsah DNA v buněčných jádrech naopak až několikadesetinásobně vyšší, než je obsah DNA v jádrech člověka.

Na konci roku 1999 se v prestižním britském přírodovědeckém časopisu Nature objevily dva články - každý o úplném pořadí bází jednoho z pěti chromozomů huseníčku Thalova. Články jsou neobvyklé už množstvím svých autorů.

První, na druhém chromozomu, podepsalo celkem 38 autorů z Ústavu pro výzkum genomu v Rockvile v USA. Tento ústav, známý všem molekulárním genetikům pod zkratkou TIGR (což je ze začátečních písmen názvu The Institute of Genome Research = Ústav výzkumu genomu) už rozluštil veškeré geny řady patogenních bakterií, a podílí se i na sekvenování lidského genomu. Tento soukromý ústav lze bez nadsázky označit za továrnu na klonování genů.

Druhý článek, který zahrnuje zobecněnou charakteristiku pořadí bází ve čtvrtém chromozomu, má - 230 autorů. Tito vědci pracují v mnoha různých pracovištích na celém světě. Dnes je totiž zcela běžné, že si vědci z různých laboratoří vyměňují informace pomocí elektronické pošty třeba denně a spolupráce takovýchto sítí laboratoří je velmi produktivní.

Vlastní pořadí bází obou chromozomů najdeme na internetu a je dostupné všem, kdo mají Internet k dispozici. V článcích časopisu Nature jsou uvedeny jen nejobecnější zákonitosti, které byly při sekvenování dvou z pěti chromozomů huseníčku Thalova zjištěny. Z výsledků vyplývá, že dědičný základ modelové rostliny huseníčku Thalova má asi 25 000 genů. Přibližně 60 % genů je už známých, obdobné pořadí bází bylo určeno u jiných organismů. Asi 10 000 genů je tedy nových. Rozluštění ostatních tří chromozomů je otázkou zhruba jednoho roku.

Úplná sekvence genomu této modelové rostliny bude začátkem nové etapy nejen v rostlinné molekulární biologii, ale i ve šlechtění kulturních plodin.


Meteor
ČRo Dvojka

Čas vysílání: sobota 08:05; repríza neděle 02:00 Délka pořadu: 52 minut

Radio na p��n�

Zvukový archiv pořadu ve formátu MP3.
Informace o službě Rádio na přání naleznete zde.

Podcast

Stáhněte si podcast pro nejnovější audio záznamy tohoto pořadu.

iTunesImport do programu iTunes je dostupný zde.

Informace o formátu a službě podcast naleznete zde.

 

 

Nachzte se

v tematickm okruhu: Tmata
na webu: Vda a technika - archiv

DÁLE V RUBRICE


Archiv

RSS  |  MAPA SERVERU  |  KARIRA  |  KONTAKTY  |  ENGLISH  (c) 2000 - 2019 esk rozhlas