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

Ztráta sluchu zvyšuje riziko demence a prohlubuje sociální izolaci seniorů

Věda28.1.2022

Plankton hory přenášel

Věda25.1.2022

Národní muzeum ukazuje hudbu Bedřicha Smetany jako ten nejkrásnější dárek domů

Věda21.1.2022

Věčný boj s kosmickým smetím

Věda18.1.2022

„Webb“ konečně vyletěl. Bude zkoumat počátek vesmíru

Věda14.1.2022

Velryba je zpět!

Věda11.1.2022

Když se střeva spiknou proti kůži

Věda7.1.2022

Robot: Skutečný pomocník

Věda4.1.2022

Chřipka nezmizela

Věda31.12.2021
Věda
Časopis, který by vás mohl zajímat

Nenechte si ujít další zajímavé články

Římský hrnec není vykopávka
panidomu.cz

Římský hrnec není vykopávka

Nádobí, ve kterém se dá péct i dusit bez tuku,...
Američtí vědci slaví úspěch: Podali žábě lék, po kterém jí dorostla amputovaná noha
21stoleti.cz

Američtí vědci slaví úspěch:...

V přírodě existují tvorové, kteří disponují...
Kačina měla poprvé v dějinách přes 100 tisíc návštěvníků
epochanacestach.cz

Kačina měla poprvé v dějinách...

Přesně 101 582 lidí navštívilo...
Dva roky od smrti Černé mamby: Legendární Kobe našel smrt v helikoptéře
epochaplus.cz

Dva roky od smrti Černé mamby:...

Býval a dodnes je považován za jednoho z...
Méně známá tajemství Egypta: Našel zde Napoleon knihu osudu a vytváří pyramidy energetické pole?
enigmaplus.cz

Méně známá tajemství Egypta:...

Starověký Egypt řadíme k nejpopulárnějším a...
Proč Karel I. odříkal přísahu v cizím jazyce?
epochaplus.cz

Proč Karel I. odříkal...

Obavy, jak bude v nové vlasti přijat, jsou tytam. Rumuné...
Denní hydratace je klíčová pro vitalitu naší pleti
iluxus.cz

Denní hydratace je klíčová...

Aktuální náročné období si od nás vysloveně žádá...
Dům obklopený městskou zelení
rezidenceonline.cz

Dům obklopený městskou zelení

Potřeba navrátit stromy a zeleň do městské...
Jak dlouho jim to asi vydrží?
nasehvezdy.cz

Jak dlouho jim to asi vydrží?

Milostný trojúhelník...
Jak jsem pobavila celý okres svým výletem?
skutecnepribehy.cz

Jak jsem pobavila celý okres...

To zažil asi každý....
Místo svatby se dočkala jen hořkého konce?
nasehvezdy.cz

Místo svatby se dočkala jen...

Málokdo by řekl, že Lucie...
Extra jemná omáčka z hříbků
tisicereceptu.cz

Extra jemná omáčka z hříbků

Suroviny 4 lžíce másla 1 vetší cibule 250 g čerstvých...