Genetici vyšlechtili Čapkovu modrou chryzantému

Tvrzení, že spisovatel, novinář a fotograf Karel Čapek, opakovaně nominovaný na Nobelovu cenu za literaturu, patřil mezi skutečné vizionáře, není ani v nejmenším nadsazené. Nemáme na mysli jeho úpěnlivé varování před totalitními režimy či dobře známý příběh o uměle zkonstruovaných lidech, i když samotný název robot se připisuje jeho bratru Josefovi.

Zbytečně přehlížené Povídky z jedné a druhé kapsy přestavují dnes čtenáři tolik oblíbenou kombinaci detektivního příběhu, poutavého thrilleru, pátrání po nevysvětlitelných záhadách a civilní prózy, tedy vyprávění o všedních dnech obyčejných lidí.

Hrdinou či lépe řečeno hrdinkou jedné z Čapkových povídek se stala chryzantéma. Nikoli obyčejná, ale modrá. Neobvykle zbarvená květina vstupuje na scénu v rukou slabomyslné Kláry, která ale nedokáže říci, odkud unikát pochází. Ani za pomoci četníků se ho nedaří najít.

Nakonec ji objeví náhodou v zahrádce u domku železničního hlídače. K ní se ale nikdo nedostane, protože u trati se tyčí nápadná cedule se zákazem vstupu. Jelikož bláznivá Klára neuměla číst, nic jí nebránilo koleje přejít. Vzácnost nakonec pojmenují právě po ní.

Japonským vědcům se nedávno podařilo naplnit Čapkovu neobyčejnou fantazii. V časopise Science Advances oznámili, že přirozeně růžové nebo červené květy chryzantém úspěšně přeměnili ve výrazně modré. Pomohla jim k tomu překotně se rozvíjející vědecká disciplína – genové inženýrství.

To mění umělými zásahy dědičnou informaci obsaženou v kyselině deoxyribonukleové (DNA) tak, aby daný organismus získal předem požadované vlastnosti. Badatelé ze země vycházejícího slunce vložili do DNA chryzantémy geny podporující tvorbu modrého barviva.

Úseky DNA určující konkrétní znak, v našem případě modré zbarvení květů, si vypůjčili ze dvou přirozeně modře kvetoucích rostlin – popínavé rostliny druhu Clitoria ternatea původem z Afriky a známého zvonku zahradního.

„Sluší se přiznat, že šlechtitelé vyvinuli nemalé úsilí, aby modře zbarvenou chryzantému, dávný sen mnoha milovníků okrasných rostlin, získali křížením. To se ale nezdařilo,“ vysvětluje Naonobu Noda z Národní organizace pro výzkum zemědělství a výživy.

Do vývoje modrých květin investovala od roku 1990 významná biotechnologická firma Suntory, ve velkém zásobující trh výrobky genového inženýrství, miliardy jenů. Právě ona významně financovala výzkum Nody a jeho spolupracovníků.

Chryzantémám úplně chybí gen pro vytváření modré. Jinak zbarvené květy této z východní Asie pocházející a na konci podzimu či začátkem zimy kvetoucí byliny – bílé, žluté, oranžové, červené a dokonce zelené – vznikly trpělivým a dlouholetým křížením vhodných jedinců. Ale modrá? Šlechtitelé se dostali nejblíže k purpurově zabarveným okvětním lístkům

Japonští genoví inženýři již vytvořili a uvedli na trh jiné modré květiny, jako jsou karafiáty nebo růže. Modrá chryzantéma ale dlouhou dobu zůstávala nedostižným cílem. „Není žádným tajemstvím, že o modré chryzantémy projevovala zájem nejen aplikovaná biologie rostlin, ale i celé hospodářské odvětví zaměřené na okrasné zahradnictví,“ zdůrazňuje Noda.

Při snaze zastoupit přírodu a uměle vyvinout modře vybarvenou chryzantému čekaly na japonské odborníky dvě nemalé překážky. Prvním byla nezbytnost izolovat z desítek tisíc genů v jiných rostlinách s přirozeně modrými květy takové, které v nich řídí tvorbu modrého barviva.

Druhá nebyla o moc jednodušší. Vědci museli navrhnout a vyzkoušet postupy, jak uvedené geny vložit do buněk chryzantém, karafiátů a růží tak, aby geneticky modifikované květiny následně produkovaly požadované modré květy.

„Náš objev může vést k tvorbě modrých odrůd dalších okrasných rostlin,“ je přesvědčen Noda. „Jsem si jist, že naše metoda složená ze dvou kroků pomůže i při vytváření jiných geneticky upravených organismů. Vždyť seznam rostlin, které by měly být pozměněny pro potřeby okrasného zahradnictví, neustále roste.“

V současnosti badatelé usilovně pracují na voňavém mechu, ve tmě svítících rostlinách, květech intenzivně vydávajících požadovanou vůni, a na rostlinách, které nevadnou. Jistá biotechnologická firma z amerického Colorada vyvíjí dokonce petúnie, které by měnily zbarvení v průběhu dne, od růžové po modré a zpět k růžové, a to v průběhu pouhých dvanácti hodin.

Jiným americkým biotechnologickým firmám stačí prostřednictvím internetu zaslat objednávku na konkrétně zbarvenou květinu, i když zatím taková není – a po určité době zájemcům přijdou dodávkovou službou semena požadované rostliny.

Jak uvádí obsáhlá zpráva americké Národní akademie věd, trend bude pokračovat i v blízké budoucnosti. „Musíme počítat s tím, že se na trhu objeví nové geneticky upravené mikroorganismy, rostliny a živočichové a další organismy, jako jsou houby a řasy,“ tvrdí američtí odborníci.

V USA není využití organismů vzniklých zásahy člověka do dědičného materiálu a jejich produktů v praxi na rozdíl od Evropy nijak omezeno. Národní akademie věd USA ale žádá federální vládu, aby přišla se strategií, která by nestranně hodnotila možné nebezpečí spojené s geneticky modifikovanými organismy a další etické, právní a společenské dopady budoucích produktů rozmanitých biotechnologických postupů.

Obavy amerických vědců nemusejí být plané. Na druhou stranu, mnoho vědeckých a technických objevů se zpočátku setkávalo s nedůvěrou. Vlivné americké noviny varovaly čtenáře před patentem Alexandra Grahama Bella: pokud použijí telefon, brzy ohluchnou.

Přitom novější metody genového inženýrství umožňují vyjmout naprosto přesně z dědičného materiálu konkrétní gen nebo geny a vložit jej do jiné DNA. Uvedený postup představuje v biotechnologiích stejnou revoluci, jakou vyvolalo zavedení osobních počítačů do praxe nebo rozmach chytrých telefonů. Navíc od roku 2010 dokážou vědci podle počítačových programů vytvářet zcela nové a naprosto umělé organismy, od bakterií po řasy.

Syntetická biologie, jak se uvedený obor nazývá, totiž genetickou informaci již nemění, ale rovnou ji skládá jako puzzle. Podle jedněch produkuje novodobé frankensteiny, podle jiných odkrývá netušené možnosti pro průmysl, zemědělství a lékařství.

„Musíme najít rozumný kompromis: nemůžeme bránit vědeckému pokroku, současně bychom ale měli vyloučit všechna možná rizika. Bohužel na nepředpojaté hodnocení těchto úskalí jde jen jedno procento financí, jež každoročně spolykají biotechnologie,“ posteskl si Andrew Stott z britského ministerstva životního prostředí, výživy a záležitostí venkova.