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

Jak se udržuje rozmanitost v přírodě? Na hledání odpovědí poskytne Evropa prestižní grant českému vědci

Věda3.2.2023

Saunování: Častou chybou je spojení odpočinku s plaváním v bazénu

Věda31.1.2023

Neuvěřitelná zpráva: Může lepra pomoci ke zdravým játrům?

Věda27.1.2023

Hudba je živou vodou pro mozek

Věda24.1.2023

Lexus NX: z 95 procent nové auto

Věda20.1.2023

Toyota pomůže japonským městům s obnovou po zemětřesení

Věda17.1.2023

Revoluce ve svícení. Svítící enzym „luciferáza“ by mohl nahradit elektrické žárovky

Věda13.1.2023

Kometa ZTF se vrací po 50 000 letech. Podívejte se na ni…

Věda10.1.2023

Vědci MENDELU chystají pro sídliště nový systém shromažďování potravinového odpadu

Věda6.1.2023
Věda
Časopis, který by vás mohl zajímat

Nenechte si ujít další zajímavé články

Jak dodržovat detoxikační dietu při očistě jater?
epochaplus.cz

Jak dodržovat detoxikační...

Ztukovatění jater neboli jaterní steatóza je onemocnění...
Chtěl Napoleon I. Bonaparte v Americe vytvořit svůj stát?
epochaplus.cz

Chtěl Napoleon I. Bonaparte v...

Francouzského císaře Napoleona I. Bonaparta...
Byly jsme kamarádky, až děti nás rozeštvaly
skutecnepribehy.cz

Byly jsme kamarádky, až děti...

Dnes si to nedokážu vysvětlit. Jak nás...
Sjezdařská klasika na Lipně
epochanacestach.cz

Sjezdařská klasika na Lipně

Ze všech skiareálů je...
Navzdory těžkému dětství a mládí se z Terezy Brodské stala sebevědomá dáma
nasehvezdy.cz

Navzdory těžkému dětství a...

Talentovaná a...
Opustí nakonec Filip Blažek svou manželku kvůli jiné?
nasehvezdy.cz

Opustí nakonec Filip Blažek...

Po pracovní stránce se...
Blahodárné účinky saunování
rezidenceonline.cz

Blahodárné účinky saunování

Pořídit si v dnešní době privátní saunu není vůbec...
VEGETARIÁNSKÉ PLNĚNÉ PAPRIKY S RAJSKOU OMÁČKOU
tisicereceptu.cz

VEGETARIÁNSKÉ PLNĚNÉ PAPRIKY...

„Užít si tradiční jídlo plné vůně a...
V soutěži o největší počet měsíců ve Sluneční soustavě jde Jupiter do trháku
21stoleti.cz

V soutěži o největší počet...

Astronomové objevili dvanáct dosud neznámých měsíců...
Čokoláda pleti neškodí
panidomu.cz

Čokoláda pleti neškodí

Naopak, čokoláda s vysokým podílem kakaa pleť hned...
Realizace koupelny 2023: V módě jsou beton, dřevo, velké formáty i výrazné barvy
iluxus.cz

Realizace koupelny 2023: V módě...

Nový rok, nové projekty. Pokud se i na vašem...
Hledání Golgoty a Ježíšova hrobu: Kde leží místo spjaté s Kristovou smrtí?
enigmaplus.cz

Hledání Golgoty a Ježíšova...

Horu, na kterou Ježíš z Nazaretu musel během svých...