Oblíbená rostlina genetiků

Huseníček rolní je jednou z nejdůležitějších modelových a pokusných rostlin v genetice, molekulární biologii a biotechnologiích. Předurčují ho k tomu jeho vlastnosti. Na českých polích se s ním můžeme setkat především v ozimých obilninách a víceletých pícninách. Nepatří ale mezi významné plevele. V budoucnu by se tato rostlina po úpravě její genetické informace stát producentem protilátek účinných na řadu lidských chorob.

Genetičtí inženýři používají často modelové organismy. Ty neslouží pouze k výzkumu jich samotných, ale jsou systematicky využívány ke zkoumání a popisování obecnějších jevů a odvozování vlastností a vztahů platících i pro jiné organismy. Čím je pro výzkumníky octomilka obecná (Drosophila melanogaste) mezi živočichy nebo Escherichia coli mezi bakteriemi, tím je mezi rostlinami huseníček rolní (Arabidopsis thaliana).

Jak se stát modelovým organismem

Modelový organismus pro výzkum genetiky, molekulární biologie a biotechnologií musí splňovat několik podmínek. Jeho buňky musí mít pokud možno jednoduchou genetickou informaci s malým počtem chromozómů. Organismus by měl být malý kvůli omezeným prostorovým podmínkám v laboratořích a snadno by se u něj měli vyvolávat mutace. Nespornou výhodou je také rychlost vytváření nových generací. Další podmínkou je snadné rozmnožování a velké množství potomstva.
Huseníček rolní je rostlinou, u které jako vůbec první byl kompletně přečten její genom. V současnosti vědečtí pracovníci znají genetické mapy všech jejích chromozómů. Výhodou je, že chromozómů má pouze pět. Poměrně malý genom seskládá z přibližně 120 milionů bazí (genom kukuřice je přibližně 19krát větší, genom pšenice dokonce 128krát).
Huseníček rolní je ozimou rostlinou z čeledi brukvovitých. Vzchází nejčastěji na podzim, zimu přečkává ve formě málo nápadné listové růžice. Brzy zjara přechází do generativního stavu, rostliny vykvetou a začnou vytvářet plody. Koncem jara, nejpozději počátkem léta, rostliny dozrají a odumřou a vzcházejí opět až na podzim. V laboratorních podmínkách uběhne od zasetí po sklizeň nové generace semen pět až šest týdnů. Jediná rostlina je schopna vytvořit až deset tisíc nových semen.

Plevelná rostlina

Popisovanou rostlinu můžeme najít i na našich polích. Vzhledem k jejímu životnímu cyklu zapleveluje výhradně ozimy a víceleté pícniny. Nejhojnější je huseníček v ozimých obilninách, kde spolu s dalšími efemerními druhy (např. s rozrazilem břečťanolistým, rozrazilem trojlistým, osívkou jarní), stejně jako s ozimými pleveli, které následně mohou vzcházet i později během vegetačního období (violka rolní, rozrazil perský) vytváří typická společenstva prevernálního (předjarního) aspektu zaplevelení. Tato společenstva plevelů vykvétají ještě před sloupkováním obilniny a zvláště při okrajích polí mohou mít i značně vysokou pokryvnost. V dobře založeném porostu je ale jejich konkurenční schopnost nízká a obilniny tyto druhy velmi rychle přerostou a potlačí.
Huseníček je však někdy schopen v tomtéž roce vytvořit ještě jednu generaci koncem léta. To jsou však spíše výjimečné případy a početnost těchto jedinců je nízká. Pokud se vyskytne tento druh v porostech polních plodin, není většinou nutné provádět regulační opatření cílená na tento druh.

Z laboratoře na pole

Vlámský institut pro technologický výzkum (Flamish institute for technological research) nedávno informoval, že huseníček rolní by mohl pomáhat při produkci protilátek určených pro boj s chorobami napadající člověka. Vědci z Vlámského institutu pro biotechnologie chtějí pozměnit genetickou informaci tohoto druhu tak, aby vytvářel konkrétní účinné látky. Belgickým vědcům se podařilo s využitím bakterií přenést program pro tvorbu protilátek proti viru hepatitidy A do genomu huseníčku. Problém je, že proteiny v semenech musí obsahovat více než jedno procento požadovaných protilátek, jinak není proces získávání potřebných sloučenin ekonomicky zajímavý. Vědcům se však již podařilo zvýšit tento podíl na více než deset procent. Hlavní výhodu spatřují v úspoře nákladů na produkci. Zatímco doposud využívané buněčné kultury je třeba pěstovat v laboratorních, tedy sterilních podmínkách, polní produkce by výrobu protilátek značně zlevnila.

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *