Informace z webového portálu gate2biotech.cz

Vědci laboratoří Oak Ridge National Laboratory (ORNL) identifikovali univerzální soubor genů, který umožňuje různým rostlinám odolným vůči suchu přežít ve velmi suchém prostředí. Tyto geny by mohly sehrát významnou roli při snahách bioinženýrů vytvořit energetické plodiny i další typy rostlin, které budou schopné tolerovat nedostatek vody. 

Rostliny, které rostou na suchých místech, udržují své průduchy na listech a stonku během dne pokud možno zavřené, aby jim z těla neunikala voda. K fotosyntéze potřebují oxid uhličitý, takže si průduchy otevírají v noci a načerpají si ho. Takto funguje fotosyntéza suchomilných rostlin, takzvaný CAM metabolismus (crassulacean acid metabolism).

Tento typ fotosyntézy se vyvíjel nezávisle u různých skupin rostlin a během milionů let u nich vytvořil adaptace k životu v extrémních podmínkách sucha.

Spoluautor studie Xiaohan Yang podotýká, že CAM metabolismus je osvědčený postup pro hospodárné využívání vody v horkých podmínkách. Když podle něj odkryjeme základní stavební kameny genetiky CAM fotosyntézy, tak budeme moci vytvořit tento typ metabolismu u plodin, které jinak velmi silně závisejí na vodě. Mohlo by se to týkat například rýže, pšenice, sóji nebo topolu, kterým by takový metabolismus umožnil život v prostředí s méně dostupnou vodou.

Vědci proto studují různé typy rostlin odolných vůči suchu, aby s jejich pomocí odhalili tajemství CAM fotosyntézy. Pro účely tohoto výzkumu tým ORNL přečetl DNA sukulentní rostliny Kalanchoë fedtschenkoi. Tento sukulent se stává modelovým druhem pro studium CAM fotosyntézy, protože má relativně malý genom a je vhodný pro genetické úpravy.

Yang s kolegy analyzovali přečtený genom Kalanchoë fedtschenkoi a pak ho porovnávali s genomy orchideje Phalaenopsis equestris a ananasu Ananas comosus, aby objevili shodné genetické prvky. Využili k tomu služeb superpočítače ORNL jménem Titan.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Zdroj: gate2biotech.cz