Genetická informácia raže má osem miliárd písmen, ukázal výskum

VEDA NA DOSAH

Na jej prečítaní pracovali vedci z Ústavu experimentálnej botaniky Českej akadémie vied.

Žito a obilniny. Zdroj: iStockphoto.com

Ilustračný obrázok, Zdroj: iStockphoto.com

Prečítať genetickú informáciu obilnín nie je ľahké. Ich DNA je totiž niekoľkonásobne dlhšia než dedičná informácia človeka. 

Českí vedci však majú s dešifrovaním DNA obilnín skúsenosti. 

V roku 2017 sa im podarilo prečítať genetickú informáciu jačmeňa. Objavili, že ju tvorí päť miliárd písmen. 

O rok neskôr rozlúštili genóm pšenice. Dlhoročný výskum ukázal, že je obrovský, tvorí ho až sedemnásť miliárd písmen, čo je päťkrát viac, než má genetická informácia človeka. 

Podľa novej štúdie uverejnenej v odbornom časopise Nature Genetics experti Ústavu experimentálnej botaniky AV ČR zistili, ako vyzerá genóm ďalšej obilniny, tentoraz raže. Tvorí ho osem miliárd písmen. 

Keď sa vedci snažili rozlúštiť genetickú informáciu raže, bojovali s rovnakým problémom ako pri predchádzajúcich dvoch obilninách. Museli sa vysporiadať s takzvanými repetitívnymi sekvenciami, akýmisi kópiami kódu, ktoré sa v obilnej DNA vyskytujú. 

„Vyriešili sme to konštrukciou optickej mapy. Vďaka nej sme mohli zostaviť ťažké úseky, overiť správnosť vytvorenej sekvencie a opraviť prípadné chyby,” upresnila v tlačovej správe AV ČR Hana Šimková, vedúca výskumnej skupiny v Centre štruktúrnej a funkčnej genomiky rastlín.

Prečítanie genetickej informácie raže môže pomôcť poľnohospodárom aj farmaceutom. 

Planéta nie je nafukovacia

Pšenica, jačmeň i raž sú veľmi významné poľnohospodárske plodiny. Viac sa pestuje už len kukurica, v porovnateľnom množstve ešte ryža, ktorá je obľúbená najmä v Ázii.

Avšak so zvyšujúcim sa počtom ľudí na Zemi vedci riešia aj to, ako ich nakŕmiť, pretože planéta ani poľnohospodárske plochy nie sú nafukovacie. 

Nádej vkladajú do šľachtenia nových odrôd plodín, ktoré budú menej citlivé na životné podmienky, schopné lepšie odolávať škodcom a na konci poskytovať kvalitnejšie zrná.

Ražné semená. Zdroj: iStockphoto.com

Ražné semená. Zdroj: iStockphoto.com

Sľubným adeptom je už niekoľko rokov kríženec raže a pšenice. Jeho celosvetová produkcia je v súčasnosti porovnateľná s ražou. 

Zlepšovať vlastnosti obilia je však možné iba vtedy, ak poznáme každý kúsok, každé písmeno v genetickej informácii danej plodiny. 

Výsledok dokonca môže ovplyvniť zmena čo i len jedného písmena z miliónov či miliárd. 

Dobrým príkladom je ryža, ktorej genóm obsahuje 390 miliónov písmen, pričom zmena jedného z nich spôsobila, že zrnká domestikovanej ryže prestali vypadávať. 

Nedávno zase českí vedci objavili gén pšenice Ph2. Ide o gén, ktorý zabezpečuje, že sa chromozómy v pšenici správajú správne pri tvorbe pohlavných buniek v rastline. 

Raž ako liek

Obilie, ktoré máme spojené predovšetkým s múkou a pečivom, má omnoho väčšie využitie než len v potravinárstve. 

„Raž sa pestuje tiež na farmaceutické účely. Na poli sa umelo infikuje hubou, kyjaničkou purpurovou, ktorá tvorí podhubie v obilkách raže a mení ich na tmavý tvrdý útvar, takzvaný námeľ. Ten obsahuje látky, ktoré sa využívajú na výrobu dôležitých liečiv,” upozorňuje Jaroslav Doležal z Ústavu experimentálnej botaniky AV ČR. 

Podľa Doležala sa látky z raže využívajú najmä v gynekológii, pôrodníctve, ale aj internom lekárstve. 

(DK)

Zdroje

Tlačová správa AV ČR

https://www.nature.com/articles/s41588-021-00807-0

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.