Vědci z Centra strukturní a funkční genomiky rostlin Ústavu experimentální botaniky zkoumali dva sesterské geny v huseníčku rolním. I když oba geny vznikly zdvojením stejného genu před 30 miliony lety, mají odlišnou funkci. Jeden z nich nazývaný NSE4A je schopný opravovat chyby v dědičné informaci, a je tedy nezbytným pro život rostliny.
"Pochopení molekulárních procesů, které řídí vývoj endospermu je zajímavé také s ohledem na šlechtění, protože endosperm tvoří velkou část obilky. V navazujícím výzkumu tedy studujeme, jakým způsobem se ta kontrola vývoje endospermu děje a zda jsme ten proces schopni nějak řídit. Toto momentálně zkoušíme jak na huseníčku tak na ječmeni," uvedl vedoucí skupiny Aleš Pečinka. Na výzkumu spolupracovali s prestižními zahraničními pracovišti - německým ústavem Maxe Plancka, tokijskou nebo curyšskou univerzitou.
Huseníček rolní se při genetických výzkumech používá jako modelová rostlina, protože má na rostlinu malý počet genů. Přesto jich ale má téměř 30 tisíc, tedy více, než jich má člověk. I když ho genetici používají ve výzkumu už od 40. let minulého století a huseníček byl také v roce 2000 první rostlinou, u které byl přečten celý genom, stále není známá funkce všech genů. Bylo ale šťastnou náhodou, že se v Olomouci zaměřili na gen s tak důležitou funkcí.
"Na začátku kolegové samozřejmě netušili, že právě tento gen bude tak důležitý. Odhalili ale jeho zásadní význam pro stabilitu dědičné informace rostlin a zároveň popsali mechanismy, které bude možné využít ve šlechtění. Nakonec tak může původně necílené studium zajímavého genu přispět ke vzniku nových odrůd plodin s vyššími výnosy," dodal vedoucí laboratoře Jaroslav Doležel. Práce podle něj také ukazuje, že důležitý je i základní výzkum, který na první pohled nepřinese žádný přímý užitek.
"Huseníček je drobná rostlinka s krátkým životním cyklem, zcela přečteným genomem a mnoha molekulárními nástroji. Tím pádem jsme schopni v relativně krátkém čase a za menší množství peněz popsat určité funkce a vytvořit si tak odrazový můstek pro práci na složitějších, prostorově náročnějších a dražších plodinách. Tímto se prakticky šetří velké množství peněz daňových poplatníků, z jejichž prostředků se hradí většina výzkumu a vývoje," vysvětlil pro Aktuálně.cz Pečinka, proč využívají ve výzkumu právě huseníček.
Olomoučtí vědci patří ve výzkumu genomů rostlin ke světové špičce. Loni se významně podíleli na přečtení genomu pšenice. Díky tomu bude možné rychleji šlechtit nové odrůdy s lepšími vlastnostmi. Využití molekulárních metod ve šlechtění je nezbytné, protože klasické metody se už vyčerpaly a lidstvo nadále potřebuje zvyšovat výnosy z polí.
V Ústavu experimentální botaniky plánují s výzkumem huseníčku pokračovat. Stále není přesně známá funkce druhého genu, u kterého zatím jen vyloučili, že by se podílel na opravách dědičné informace. Předpokládají, že souvisí s jejím kopírováním, ale to je ještě nutné potvrdit. Kromě toho se budou i nadále zabývat funkcí celého genového komplexu při vývoji semen a rostlinných pohlavních buněk.
