Navštivte také

Předchozí reklama
Následující reklama
Počet záznamů: 12
Navštivte také: MZe ČR – Bezpečnost potravin
MZe ČR – Bezpečnost potravin
Navštivte také: Ministerstvo zdravotnictví ČR
Ministerstvo zdravotnictví ČR
Navštivte také: Státní zemědělská a potravinářská inspekce
Státní zemědělská a potravinářská inspekce
Navštivte také: Státní veterinární správa ČR
Státní veterinární správa ČR
Navštivte také: Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský
Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský
Navštivte také: Evropský úřad pro bezpečnost potravin
Evropský úřad pro bezpečnost potravin
Navštivte také: Státní zdravotní ústav
Státní zdravotní ústav
Navštivte také: Meziresortní komise pro řešení jódového deficitu
Meziresortní komise pro řešení jódového deficitu
Navštivte také: Kancelář WHO v České republice
Kancelář WHO v České republice
Navštivte také: Evropská rada pro informace o potravinách
Evropská rada pro informace o potravinách
Navštivte také: Víš co jíš? (informace o výživě)
Víš co jíš? (informace o výživě)
Navštivte také: Knowledge Junction EFSA
Knowledge Junction EFSA

Přidat článek Zdravější pivo? Vědci poprvé upravili chmel moderní technologií CRISPR do kategorie

Geneticky modifikované potraviny a krmiva > Geneticky modifikované potraviny a krmiva
Aktuality > Aktuality

Zdravější pivo? Vědci poprvé upravili chmel moderní technologií CRISPR

Vydáno: 18.1.2021
Tisk článku
Autor: Biologické centrum AV ČR
Výzkum vědců z Biologického centra AV

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.

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 na slepo, protože mutace vznikají náhodně ve všech genech, což výběr nově vylepšené a zároveň životaschopné odrůdy ohromně ztěžuje.

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.

Rostlina chmele otáčivého (vlevo) a experimentální rostlina s upraveným genem.  Foto: Tomáš Kocábek, BC AV ČR

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.

„Technika CRISPR je zcela univerzální systém pro vše živé od mikroorganismů až po lidské buňky a přinese jistě spoustu zajímavých výsledků do budoucna, protože takto lze upravovat specificky zcela konkrétní geny, aniž bychom zasahovali do jiných oblastí genomu,“ vysvětluje přínosy nové metody Praveen Awasthi. Nesporné výhody přináší tato metoda rovněž v tom, že se do organismu nemusí vnášet cizí geny, jako je tomu u GMO. V Evropské unii jsou však od roku 2018 rozhodnutím Evropského soudního dvoru veškeré organismy vytvořené inovativními biotechnologiemi, včetně CRISPR, regulovány dle právních nařízení vztahujících se ke GMO, a restriktivní předpisy EU tak prakticky znemožňují komerční využití takto upravených rostlin. Biologické centrum AV ČR se v roce 2019 připojilo k iniciativě evropských vědců, kteří znovu žádají Evropský parlament a Evropskou komisi o legislativní změnu, která by použití těchto metod umožnila. 

Laboratorní experiment probíhal v kontrolovaných podmínkách in vitro. Foto: Tomáš Kocábek, BC AV ČR

Výzkum Praveena Awasthiho byl umožněn díky podpoře z programu PPLZ (podpora perspektivních lidských zdrojů) AV ČR. Dále je výzkum financován z grantů CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_027/0008357 (MEMOBIC), 19-19629S (GAČR).  

Publikace

Awasthi, P., Kocábek, T., Mishra, Sukumari Nath, V., Shrestha, A.,Matoušek, J. (2021). Establishment of CRISPR/Cas9 mediated targeted mutagenesis in hop (Humulus lupulus). Plant Physiology and Biochemistry, 160, 1-7. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2021.01.006.

 

Zdroj: Biologické centrum AV ČR

Tyto stránky provozuje Ministerstvo zemědělství © 2021