Řepka je démonizovaná, ale patří mezi nejzdravější oleje vůbec, říká vědec. Proč upravuje její genom?

Kde je v řepce genom? 

V řepce je genom uložen, podobně jako v jiných rostlinách, v jádře. Podobně jako rostliny máme takové jádro i my lidé v našich buňkách. A genom je tam uložený v podobě chromozomu. Můžeme znát i chromozomy člověka, v tomto je to poměrně konzervativní záležitost. No a v tom chromozomu je DNA namotaná v podstatě do takových klubíček, které jsou dále skládány. 

A co musíte jako vědec, který tuto oblast zkoumá, udělat, abyste se k tomu genomu dostal? To je něco jako pitva rostliny?

Čtěte také

Antibiotická rezistence je velký problém. Veřejnost nechápe, že jsme v krizi medicíny, upozorňuje mikrobioložka

Ne tak docela. U rostlin využíváme přírodních mechanismů, konkrétně jedné šikovné bakterie, která se nazývá agrobacterium. Ta využívá velice chytré funkce, že dokáže svůj genom vpravit do genomu rostliny, a ta rostlina pak řídí svůj život trošku podle té bakterie. Můžeme to znát z běžného života, když vidíme, že stromy občas mají takové nádory. Příčinou je právě tato bakterie.

Využíváme toho, že když bakterii dáme další návod, nějaký náš genový konstrukt, ona ho společně s bakteriálním genomem vpraví přímo do rostlinné DNA. No a ta rostlina potom dělá to, co chceme.

Musíme jít s trendem klimatických změn a řepku na ně patřičně připravit.

A co chcete, aby dělala?

Konkrétními cíli jsou třeba geny, které se podílí na odolnosti vůči suchu, nebo se jedná o některé nutriční vlastnosti samotné řepky. Řekl bych, že přestože je řepka v očích veřejnosti poměrně démonizovanou, tak má naprosto výjimečný poměr mastných kyselin omega 3 a omega 6, což ji řadí mezi nejzdravější oleje vůbec.

Ale můžeme pořád něco na řepce změnit, aby třeba odolávala suchu. Přece jen víme, že klimatické změny se odehrávají a jsou čím dál častější, takže musíme jít s trendem klimatických změn a řepku na ně patřičně připravit.

Kde končí šlechtění a nastává editace genomu?

Začnu možná trošku od konce. Žijeme ve velmi dynamické době, co se týče zákonodárství v tomto ohledu. Protože nyní je těsně před schválením zákon v Evropské unii, který by měl zrovnoprávnit tradičně šlechtěné rostliny s těmi genově editovanými. Zahrnovalo by to pouze malé změny, které by se mohly odehrát i v přírodě.

Čtěte také

Objevil dosud neznámý typ buněk. „Otevírá novou cestu, jak do imunity zasahovat,“ doufá imunolog Dobeš

A jaký je rozdíl mezi klasickým šlechtěním a genovou editací? U klasického šlechtění se jedná prakticky o to, že vysejete na pole velké množství semen řepky a pak hledáte zajímavé rostliny, u kterých si myslíte, že by mohly mít nějaký potenciál pro budoucí šlechtění. Dokážete si představit, že ty plochy jsou poměrně velké…

Když obrátím slovo na genovou editaci, tak ta je velice přesná. Konkrétně využívám CRISPR-Cas9. V podstatě se jedná o chirurgický zákrok genomu rostlin, kde dokážeme velice přesně změnit několik bází DNA, a tím pádem můžeme roky výzkumu na poli zúžit do dvou let výzkumu v několika málo zkumavkách.

Dvě kategorie modifikace 

Už jste mluvil o tom, že se brzy bude měnit evropská legislativa v souvislosti s geneticky modifikovanými plodinami. Vychází to z toho, že Evropský parlament a Rada EU loni v prosinci uzavřely předběžnou politickou dohodu, která umožňuje vstup určité kategorie, tzv. NGT plodin, na evropský trh. Plodiny jsou upraveny novými genomickými technikami, což je něco jiného než geneticky modifikované potraviny.

Přesně tak, jsou v tom určité rozdíly. Komplexně bych genetickou modifikaci rostlin rozdělil na tyto dvě kategorie – genová editace a transgenoze rostlin. Genová editace, jak jsme o tom mluvili před chvílí, je pouze chirurgický zákrok ve vlastním genu rostlin, zatímco transgenoze je přenos genetické informace z jiného organismu do rostlin. Například z bakterie do kukuřice, dejme tomu, jeden příklad za všechny.

No a u NGT1 plodin se to odehrává čistě u malých změn, například právě pomocí genové editace CRISPR-Cas9. Je přesně dáno, kolik změn tam může být, aby to splňovalo ten legislativní rámec, aby byly rovnocenné s klasickým šlechtěnými plodinami.

Rostlina je pod neustálým stresem, protože se nemůže přemisťovat z místa na místo.

V této souvislosti jsem četl větu, že výstupy výzkumu, který probíhá například na vašem institutu, můžou pomoci porozumět tomu, jak rostliny reagují na stres, což je prý klíčové pro udržitelné zemědělství. Rostlina má stres?

Čtěte také

Sakurové květy v octu chutnají skvěle. U jarních rostlin se ale dá snadno udělat chyba, varuje odbornice

To víte, že jo. A kolik má stresu! Například taková klasická první věta, kterou se můžete dočíst v odborných článcích, je, že rostliny jsou organismy, které se nepohybují, a proto jsou vystavovány vlivu stresu víc než živočichové, kteří se obvykle pohybují s daleko vyšší účinností.

Právě z toho vychází to, že rostlina je pod neustálým stresem, protože se nemůže přemisťovat z místa na místo, musí se s tím stresem vypořádat přímo tam, kde vyrostla. Takže rostliny obsahují obecně naprosto fenomenální arzenál různých mechanismů, jakými se s těmito stresy vypořádávají. Ten stres může být sucho, může to být horko, může to být zasolení, těžké kovy a podobně.

Jak může úprava genomu pomoci rostlině zvládat stres? Kdo by měl stanovovat etické hranice vědy? V jakých částech světa je možné ochutnat geneticky editované rajče? A čím vším se zabývá výzkumné pracoviště CEITEC? Poslechněte si celý rozhovor!