Průlomový objev si připsali vědci z olomoucké laboratoře ÚEB AV ČR. Ve spolupráci s americkými kolegy z univerzit v Missouri a Georgii a s Čínskou akademií věd dokončili jako první na světě referenční sekvenci B chromozomu u kukuřice. B chromozomy se vyskytují u mnoha organismů, rostlin i živočichů. Jejich počet v buňkách není stálý a pro život svého "majitele" jsou postradatelné. Jde o jakési černé pasažéry v genetické informaci. Vyznačují se tím, že se neřídí Mendelovými zákony dědičnosti, konkrétně, že se nerozdělí rovnoměrně do pohlavních buněk. Spermatické buňky pak obsahují různé počty B chromozomů.

"O B chromozomech dosud nemáme příliš mnoho informací. Jsem nesmírně rád, že se nám jako prvním na světě podařilo přečíst dědičnou informaci B chromozomu u kukuřice. Tento výsledek je o to cennější, že je to vůbec první referenční sekvence B chromozomu v celé rostlinné říši. Vědcům se tak otevírají další možnosti zkoumání těchto zajímavých chromozomů s mimořádnými vlastnostmi," řekl Jan Bartoš, vedoucí výzkumné skupiny olomouckého pracoviště ÚEB.

Výzkum B chromozomů má svá specifika

Protože se B chromozomy neřídí zákony dědičnosti a nenachází se u všech jedinců daného druhu, museli vědci ke své práci využít speciální linii kukuřice. Také třídění chromozomů, ve kterém patří olomoucká laboratoř ke světové špičce, bylo komplikované, protože je B chromozom poměrně malý. "Nejprve jsme proto přečetli celý genom kukuřice a až pak jsme z něj vybrali sekvenci B chromozomu. Díky tomu se nám podařilo najít oblasti genů, které mohou ovlivňovat jeho chování," popisuje postup práce vědec Nicolas Blavet, který se podílel na výzkumu v ÚEB. Jak dodává Jan Bartoš, vědci nyní plánují pokračovat v objasňování funkcí těchto genů: "Budeme se snažit přijít na to, co ovlivňuje specifické vlastnosti B chromozomu a které geny s nimi souvisí. Už teď víme, že jeden z nich bude způsobovat právě tzv. nondisjunkci, tedy nerovnoměrné rozdělení B chromozomů do pohlavních buněk."

Objev by mohl pomoci objasnit evoluci dědičné informace u rostlin. U B chromozomů je zajímavé, jak se dokáží udržovat v organismech. K jejich životu totiž nejsou potřebné a tak by, pokud by se řídily zákony dědičnosti, musely postupně vymizet. B chromozomy si ale našly svou vlastní cestu. Například u kukuřice se B chromozom dostane preferenčně do embrya a ne do zásobních pletiv, čímž si zajistí přenesení do další generace.

Studium B chromozomů může pomoci v medicíně i při šlechtění rostlin

Nondisjunkce je příčinou mnoha genetických poruch i u člověka, například Downova syndromu. Do jisté míry lze předpokládat, že nondisjunkce u rostlin a u člověka je obdobný proces. Objasnění tohoto mechanismu u rostlin by tak mohlo pomoci vysvětlit, proč k těmto poruchám dochází i u lidí.

Specifické vlastnosti B chromozomů by se daly využít také v genovém inženýrství a v blízké budoucnosti by se zjištěné poznatky mohly hodit i šlechtitelům. Již dnes probíhají snahy o úpravu B chromozomů tak, aby se mohly začít používat jako nástroj pro přenos vyššího počtu genů s požadovanými vlastnostmi do rostliny. To by pomohlo ve šlechtění odolných a kvalitních zemědělských plodin.