ostliny snášejí zásahy do chromozomů lépe, než vědci čekali. Nasvědčuje tomu výzkum odborníků z CEITEC Masarykovy univerzity v Brně, Biofyzikálního ústavu Akademie věd ČR a Technologického institutu v Karlsruhe. Navzdory velkým zásahům provedeným metodou „genetických nůžek“ si rostliny zachovaly normální vzhled i genetickou stabilitu. Studii zveřejnil časopis The Plant Journal. Poznatky mohou najít praktické využití v zemědělství a šlechtění rostlin.
Výzkumníci přerušili chromozomy pokusného huseníčku rolního na konkrétních místech, v takzvaných bodech zlomu, a následně přemístili jejich části mezi různými chromozomy, které spolu běžně nesdílejí genetickou informaci. Body zlomů přitom zvolili tak, aby nedošlo k přímému poškození genů. Poté zkoumali, zda úpravy ovlivní fungování rostliny - například aktivitu genů, strukturu chromatinu, který pomáhá uspořádat molekuly DNA v buněčném jádře, nebo délku telomer, které chrání konce chromozomů a přispívají k buněčné stabilitě.
Překvapivým zjištěním bylo, že přemístění rozsáhlých segmentů mělo jen minimální vliv na aktivitu genů. Rostlinný genom je tedy nejen stabilní vůči fyzickým změnám ve struktuře chromozomů, ale zároveň dokáže regulovat aktivitu genů tak, aby se předešlo větším výkyvům.
„Přesuny chromozomových ramen, které by mohly teoreticky vést k narušení regulace genů nebo k vývojovým vadám, se v praxi téměř neprojevily. Rostliny rostly stejně jako rostliny s nemodifikovanými genomy a jejich genom si zachoval původní funkčnost,“ uvedl první autor studie Ondřej Helia.
Další část analýz se zaměřila na změny délek telomer, což je parametr, který je klíčový pro zachování stability chromozomů. „Očekávali jsme, že přesun telomer na jiné místo v genomu by mohl ovlivnit jejich stabilitu. I když faktory, které ovlivňují délku telomer, nebyly zatím plně objasněny, předpokládá se, že svou roli hraje i okolní DNA. Naše výsledky však ukázaly, že i přes rozsáhlé zásahy do genomu si rostliny udržely rovnováhu v délce telomer,“ uvedla vedoucí výzkumu Miloslava Fojtová.
Praktické využití mohou nové poznatky najít v zemědělství a šlechtění rostlin. „Pokud lze cíleně měnit strukturu chromozomů, aniž by to negativně ovlivnilo růst nebo genetickou stabilitu rostlin, otevírá se tím cesta k vývoji odolnějších odrůd, které lépe zvládnou stresové podmínky. Naše studie ukazuje, že rostliny tuto mimořádnou schopnost adaptace mají,“ uzavřela Fojtová.
Brno 1. března (ČTK)
