O novom objave informoval časopis Nucleic Acids Research. Dôležité zistenie významne doplní učebnice genetiky.
Na pokusy vedci využili jačmeň, ktorého genóm je rozdelený len na sedem veľkých chromozómov. Zdroj: iStockphoto.com
Českí a nemeckí výskumníci sa spojili, aby zaplnili biele miesto v znalosti DNA rastlín. Zistili, ako je usporiadaná dedičná informácia v chromozómoch jačmeňa v priebehu bunkového delenia. O novom objave, zásadnom pre ďalší výskum dedičnej informácie rastlín, informoval prestížny časopis Nucleic Acids Research.
Chromozómy si môžete predstaviť ako nákladné autá, na ktorých je naložená dedičná informácia. Tú potom prevážajú z bunky do bunky a ich úloha v bunkovom delení je preto veľmi dôležitá. To, ako sú v nich molekuly DNA usporiadané, však dlho zostávalo tajomstvom.
„Dosiaľ sme netušili, ako je tento náklad organizovaný,“ potvrdil Jaroslav Doležal z Ústavu experimentálnej botaniky Akadémie vied ČR (ÚEB AV ČR), ktorý sa na výskume podieľal. „Teraz už vieme, že chromozómy sa skladajú zo špirálovito stočeného vlákna chromatínu, hrubého 400 nanometrov, ktoré je tvorené zložito usporiadanými slučkami molekuly DNA. To umožňuje zbaliť vlákna dlhé asi 20 centimetrov, ktoré nesú dedičnú informáciu jačmeňa, do útvarov približne 25-tisíckrát kratších,“ dodal Doležal. Zistenie je podľa neho dôležité a významne doplní učebnice genetiky.
Pri čítaní a analyzovaní miliónov chromozómov pomohli unikátne technológie
Významný úspech si pripisujú vedci z olomouckého pracoviska ÚEB AV ČR spoločne s nemeckými kolegami z Leibnizovho ústavu genetiky rastlín a výskumu plodín. Olomouckí vedci disponujú najmodernejšími prístrojmi a technológiami a ako jediní na svete dokážu izolovať obrovské, niekoľkomiliónové množstvo chromozómov rastlín, čo bolo pre tento výskum nevyhnutným predpokladom.
Nemeckí kolegovia prispeli metódami molekulárnej cytogenetiky a počítačovým modelovaním. Práce oboch tímov trvali viac než päť rokov. Na pokusy využili jačmeň, ktorého genóm je rozdelený len na sedem veľkých chromozómov. Rastlinní genetici z Olomouca ich izolovali pomocou laserovej prietokovej cytometrie. Výsledky ich bádania sú všeobecne platné pre celú rastlinnú ríšu.
Odborníkom z ÚEB AV ČR podľa vedkyne Hany Šimkovej, ktorá vedeckú skupinu viedla, pomohla najprv náročná počítačová simulácia usporiadania DNA v chromozómoch, ktorá vychádzala z dát získaných metódou Hi-C. „Táto technika využíva sekvenačnú technológiu novej generácie na zachytenie vzájomnej interakcie rôznych oblastí genómu. Nami navrhnutý teoretický model sme potvrdili na najmodernejšom vysoko rozlišovacom mikroskope, ktorý dokáže vymodelovať trojrozmernú štruktúru skúmanej vzorky,“ dodala Hana Šimková.
„Som rád, že sa kolegom podarilo zaplniť významnú medzeru v opise štruktúry dedičnej informácie v priebehu bunkového delenia a prenosu do potomstiev,“ zhrnul vedúci Centra štruktúrnej a funkčnej genomiky rastlín ÚEB AV ČR Jan Bartoš. „Ide o dôležitý objav základného výskumu, ktorý nám pomôže lepšie chápať fungovanie DNA a ktorý využijú ďalší vedci pri svojej práci,“ uzatvoril odborník.
Zdroj: TS AV ČR
(af)
