Věda

Zdravější pivo? Vědci poprvé upravili chmel moderní technologií CRISPR

Zdravější pivo? Vědci poprvé upravili chmel moderní technologií CRISPR

Více léčivých látek a hořkých kyselin v chmelu chtějí docílit vědci z Biologického centra Akademie věd ČR (BC AV ČR). Jako první na světě upravili chmel pomocí nejmodernější genetické technologie CRISPR, která umožňuje velmi přesné úpravy konkrétního vybraného genu.

Zatím techniku úspěšně otestovali na genu důležitém pro výrobu listových barviv, v současnosti už ale pracují na genech, ovlivňujících tvorbu látek důležitých v pivovarnictví nebo farmaceutickém průmyslu. Zavedená technologie by tak mohla pomoci vyšlechtit lepší a užitečnější chmel pro budoucí generace.

I u chmele lze upravovat specificky zcela konkrétní geny, aniž by se zasahovalo do jiných oblastí genomu.

Mutace v genech

Už od počátku zemědělství lidé vybírali k dalšímu pěstování jen ty nejlepší rostliny nebo jejich semena. Postupně pak člověk začal tyto nejlepší kusy mezi sebou úmyslně křížit s cílem nakombinovat nejlepší vlastnosti křížených odrůd do jedné. To je ale poměrně zdlouhavý a ne vždy úspěšný proces. Moderní člověk se proto nespokojil s vlastnostmi, které rostliny už měly, a začal je zkoušet vylepšit pomocí změn (mutací) v genech, které tyto vlastnosti kódují – např. ozařováním nebo pomocí chemických mutagenů. „Dnes je registrováno a využíváno přes 3000 druhů takto vyšlechtěných odrůd, např. sladovnický ječmen Diamant, jahodník Vanda s odolností k plísni šedé, jabloň James Grieve Double Red, nebo třeba Bor – radiační odrůda chmele,“ vysvětluje Tomáš Kocábek, který se na Ústavu molekulární biologie rostlin BC AV ČR výzkumu genetických modifikací chmele věnuje. Tento typ šlechtění připomíná ale spíše střelbu naslepo, protože mutace vznikají náhodně ve všech genech, což výběr nově vylepšené a zároveň životaschopné odrůdy ohromně ztěžuje.

Technika CRISPR je zcela univerzální systém pro vše živé od mikroorganismů až po lidské buňky

Fenomenální CRISPR/Cas

S rozvojem molekulárních technik se proto věda snažila o to nejen poznat, které geny jsou za tu kterou vlastnost zodpovědné, ale také vymyslet techniku, která by umožnila precizní změny pouze v jednom konkrétním genu. V roce 2012 bylo ukázáno, že právě takovou možnost nabízí bakteriální „imunitní“ systém CRISPR/Cas, se kterým je možno v konkrétním genu provést změnu do posledního písmenka přesně. Seznam rostlin upravených touto technologií se dnes neustále rozrůstá od modelových rostlin až po hospodářsky využitelné plodiny, jako je rajče, pšenice či ovocné dřeviny. „Chmel však doposud na seznamu chyběl,“ dodává dr. Kocábek. A právě chmel otáčivý (Humulus lupulus L.) se vědcům z Ústavu molekulární biologie rostlin BC AV ČR podařilo jako prvním s použitím technologie CRISPR/Cas upravit. Za svůj první cíl si vybrali modelový gen pro klíčový enzym zajišťující výrobu listových barviv – jeho vypnutí je totiž na rostlině ihned vidět.

Pokusné rostliny měly zcela bílé, případně mozaikovité listy, a úspěšnost prvního testu a zacílení do genu potvrdily i molekulární analýzy

Pokusné rostliny měly zcela bílé, případně mozaikovité listy, a úspěšnost prvního testu a zacílení do genu potvrdily i molekulární analýzy. „Jsem rád, že se nám povedlo tuto metodiku zavést i pro chmel, u kterého navíc představuje určitou komplikaci fakt, že se jedná o vegetativně množenou plodinu,“ říká Praveen Awasthi, indický post-doktorand na Biologickém centru a hlavní autor studie, který tuto technologii již dříve použil u banánovníku. Výsledky vědci publikovali v lednu 2021 v mezinárodním vědeckém časopise Plant Physiology and Biochemistry. Nyní se tým zaměří na cílené změny v genech zodpovědných za tvorbu hořkých kyselin, důležitých v pivovarnictví, nebo tzv. prenylovaných flavonoidů, které působí mimo jiné proti rakovině, bakteriím a zánětům.

Více z Věda

Altán pro onkologické pacienty jako místo odpočinku

Věda26.2.2021

Bakterie v ústech nejen na obtíž

Věda23.2.2021

Kvůli kovům v rostlinách se spojí vědci z 30 zemí

Věda19.2.2021

Snaha o zdolání „informační blokády“ u pacientů s Parkinsonem

Věda16.2.2021

Honda e: Hračka z Toystory

Věda12.2.2021

Očkování proti chřipce – nedostatek vakcíny

Věda9.2.2021

Nový nízkonákladový depozitář v Čáslavi

Věda5.2.2021

Když se lámou kosti

Věda2.2.2021

Vzácný dar z Izraele

Věda29.1.2021
Věda
Časopis, který by vás mohl zajímat

Nenechte si ujít další zajímavé články

Britská varianta COVID-19 se rychle šíří
21stoleti.cz

Britská varianta COVID-19 se...

Britská varianta COVID-19 se šíří i přes...
Čas světel: Jak osvětlit interiér?
panidomu.cz

Čas světel: Jak osvětlit...

Světla v domácnosti hlavně večer zásadně...
5 zajímavých českých mostů: Znáte je?
epochanacestach.cz

5 zajímavých českých mostů:...

Na našem území je spousta...
Piškotová roláda s meruňkami
panidomu.cz

Piškotová roláda s meruňkami

Jemná a nadýchaná roláda s...
Šokující přiznání! Seriál točí jen kvůli penězům
nasehvezdy.cz

Šokující přiznání! Seriál točí...

Když se před dvěma lety objevila informace, že...
Válka v zákulisí
nasehvezdy.cz

Válka v zákulisí

V seriálu Sestřičky Modrý kód se...
Badatelský oříšek: Která říše byla největší v historii?
epochaplus.cz

Badatelský oříšek: Která říše...

V dějinách lidstva najdeme hned několik...
Mosad: Ti, kteří dostali Eichmanna
epochaplus.cz

Mosad: Ti, kteří dostali...

„Je potřeba zřídit Ústřední agenturu pro bezpečnostní...
Boj s plynatostí: Nafouklé jak balon
panidomu.cz

Boj s plynatostí: Nafouklé...

Nemoc zvaná meteorismus nemá s vesmírem pranic společného....
Otestován na Covid snadno a rychle! Testy společnosti Humasis byly povoleny Ministerstvem zdravotnictví ČR
21stoleti.cz

Otestován na Covid snadno a...

Dne 24.2.2021 Ministerstvo zdravotnictví ČR...
Převtělil se do nového těla, aby identifikoval svého vraha. Ten se nakonec k činu přiznal
enigmaplus.cz

Převtělil se do nového těla,...

Izraelský psycholog a expert na zkoumání minulých...
Do skleníků v botanických zahradách
epochanacestach.cz

Do skleníků v botanických...

Nevíte, kam byste v zimě...