Článek
O novém objevu, který má být zásadní pro další výzkum dědičné informace rostlin, informoval prestižní časopis Nucleic Acids Research.
Chromozomy si lze podle odborníků představit jako nákladní auta, na nichž je naložena dědičná informace, kterou společně převážejí z buňky do buňky. Jejich úloha v buněčném dělení je proto nesmírně důležitá. Jak jsou v nich molekuly DNA uspořádané, nicméně dlouho zůstávalo tajemstvím.
„Dosud jsme netušili, jak je tento ‚náklad‘ organizovaný,“ poznamenal Jaroslav Doležel z olomouckého pracoviště Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR (ÚEB AV ČR), který se na výzkumu podílel.
Pro zvýšení produkce potravin musíme zavést odolné a výnosné odrůdy, upozorňují vědci
„Nyní už víme, že se chromozomy skládají ze spirálovitě stočeného vlákna chromatinu o tloušťce 400 nanometrů, které je tvořeno složitě uspořádanými smyčkami molekuly DNA. To umožňuje sbalit vlákna o délce kolem 20 cm, která nesou dědičnou informaci ječmene, do útvarů přibližně 25 000× kratších,“ popsal Doležel s tím, že dané zjištění významně doplní učebnice genetiky.
Jaroslav Doležel u průtokového cytometru. Bez tohoto přístroje by nebylo možné chromozomy třídit
Technologie pomohly k přečtení milionů chromozomů
Úspěch si připisují vědci z olomouckého pracoviště ÚEB AV ČR spolu s německými kolegy z Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research.
Olomoučtí vědci disponují nejmodernějšími přístroji a technologiemi a podle tiskové zprávy Akademie věd jako jediní na světě dokážou izolovat obrovská, několikamilionová množství chromozomů rostlin, což bylo pro tento výzkum nezbytným předpokladem.
V Olomouci umějí rychle zjistit, jak se rostliny vyrovnávají se stresem
Němečtí kolegové přispěli metodami tzv. molekulární cytogenetiky a počítačovým modelováním. K pokusům badatelé využili ječmen, jehož genom je rozdělený jen na sedm velkých chromozomů.
Rostlinní genetici z Olomouce je izolovali pomocí laserové průtokové cytometrie. Výsledky jejich zkoumání jsou obecně platné pro celou rostlinnou říši.
Budova olomouckého pracoviště ÚEB
Odborníkům z ÚEB AV ČR podle vědkyně Hany Šimkové, která vědeckou skupinu vedla, nejprve pomohla náročná počítačová simulace uspořádání DNA v chromozomech, která vycházela z dat získaných tzv. metodou Hi-C.
„Tato technika využívá sekvenační technologii nové generace k zachycení vzájemné interakce různých oblastí genomu. Námi navržený teoretický model jsme potvrdili na nejmodernějším vysoce rozlišovacím mikroskopu, který dokáže vymodelovat trojrozměrnou strukturu zkoumaného vzorku,“ vysvětlila Šimková.
Práce obou týmů, českého a německého, trvala více než pět let. Nová zjištění budou moci využít i další vědci při své práci.
Model mitotického chromozomu, na kterém je vidět spirálovitě stočené vlákno chromatinu, které je tvořeno složitě uspořádanými smyčkami molekuly DNA
DNA všude kolem nás. Vědci zkoumají složení ekosystému pomocí genetických stop v ovzduší
Rostliny při stresu vydávají zvuky, na které mohou reagovat okolní tvorové
