Aktuální číslo:

2019/11

Téma měsíce:

Ceny Neuron

Budeme moci sklízet úrodu i v zimě?

O roli rostlinného hormonu auxinu
 |  9. 9. 2010
 |  Vesmír 89, 505, 2010/9

Jiří Friml (*1973 v Nedakonicích na jižní Moravě) akademickou dráhu začal studiem biochemie na Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity. Od r. 2007 je profesorem na univerzitě v belgickém Gentu. Centrem jeho zájmu je klíčový rostlinný hormon auxin, látka, která řídí mj. růst kořenů, tvorbu listů a květů, zrání plodů nebo třeba otáčení slunečnice za sluncem. 7. září 2010 převezme na hamburské radnici prestižní cenu Körberovy nadace za evropskou vědu.

Körberova cena se uděluje od roku 1985. Je určena evropským vědcům, kteří se věnují inovativním a dlouhodobě perspektivním projektům. Laureáty vybírá mezinárodní výbor pod vedením profesora Petera Grusse, prezidenta Společnosti Maxe Plancka. S cenou je spojena finanční odměna ve výši 750 tisíc eur.

Martina Mašková: Proč jsou geny, které řídí tvorbu listů a růst kořenů, klíčové?

Jiří Friml: Kódují transportní proteiny, které vedou auxin rostlinou. Když jsme je vypínali, zjistili jsme, že rozložení transportního auxinu v rostlině funguje jako univerzální signál. Důležité je, že tak rozdílné procesy, jako je tvorba listu a růst kořene ve směru (zemské) tíže, jsou regulovány stejným mechanismem a stejnou skupinou genů.

MM: Jak by to mohlo pomoci zemědělskému výzkumu?

JF: To záleží tak trochu na politicích. Pokud se uvolní poněkud restriktivní evropská politika vůči geneticky modifikovaným rostlinám, mohli bychom těchto poznatků využít k pěstování plodin, které budou mít žádané vlastnosti. V jižní Evropě třeba neumíme u jahod, baklažánů nebo cuket docílit dvojí úrody ročně, protože nelétá hmyz, který je opyluje. Pokud bychom dokázali pečlivě zmanipulovat tvorbu auxinu v květech, mohli bychom sklízet úrodu i v zimě, bez přispění hmyzu.

MM: Jaké další využití této metody v zemědělství považujete za perspektivní?

JF: … Když zemědělské plodiny rostou v poli hustě vedle sebe, soutěží mezi sebou a vynaloží na to spoustu energie. Soupeří o to, která z nich se nejrychleji vytáhne ke slunci. Pro jednotlivé rostliny je to výhodné, proto se taková adaptace rozvinula. Z hlediska zemědělství to ale není žádoucí. Pro nás mají všechny rostliny na poli stejný význam. Dáváme přednost tomu, aby místo boje mezi sebou rychleji tvořily plody a listy. Čím více budou mít listů, tím více plodů díky fotosyntéze vytvoří. Zmíněné růstové procesy, ovládané auxinem, chceme regulovat, a tak zvýšit výnosy….

MM: Dokáže přínos objevu dostatečně vyvážit obavy části veřejnosti a vědců z toho, že by se prostřednictvím genových manipulací mohly do rostlin a do půdy dostat nevhodné geny?

JF: Už několik desítek tisíc let lidstvo hledá a vybírá rostliny s nejlepšími vlastnostmi. Tímto způsobem jsme vyšlechtili v podstatě všechny kulturní plodiny. A ani my teď neděláme v zásadě nic jiného, než že pomáháme náhodě. Se znalostí mechanismu, o kterém jsem mluvil, můžeme cíleně zmutovat daný gen, aniž bychom čekali na „výhru v loterii“. Tím, že zmanipulujeme auxin, nevnášíme do rostliny cizí geny. Regulujeme jen ty geny a přirozené mechanismy, které jsou rostlině vlastní. Podstupujeme tím možná ještě menší riziko než běžní šlechtitelé. Víme přesně, co jsme v rostlině udělali, nespoléháme na náhodné mutageneze. Transgenní rostliny zároveň podléhají daleko větší kontrole úřadů než mutanty vzniklé jinou cestou.

MM: Nadace, která vám udělila Körberovu cenu, zdůvodnila ocenění také možným přínosem vaší badatelské práce pro medicínu. V čem by mohl spočívat?

JF: Přínos rostlin k základním biologickým znalostem bývá tak trochu podceňován. Buňky i geny přitom byly objeveny v rostlinách a výzkum rostlin odjakživa velkou měrou přispíval k poznání základů fungování živých organismů. Bez znalosti genů a buněčné teorie by neexistovala moderní medicína. S auxinem je to podobné. Mechanismus, na nějž jsme přišli, není zdaleka tak důležitý, jako byl objev buněk. Dokáže ale přeprogramovat rostlinné buňky, aby dělaly něco jiného, než dosud. Hladina auxinu rozhoduje o tom, jestli se daná buňka bude dělit, diferencovat a co z ní bude po diferenciaci. Podařilo se nám doložit, že hladina auxinu v buňkách určuje, zda vzniknou kmenové buňky, o kterých se teď hodně mluví, zvláště o těch embryonálních. Obecné poznatky o diferenciaci a dělení buněk, které získáváme na rostlinách, se dají tudíž zobecnit na ostatní eukaryotické organismy včetně člověka. Na základě těchto poznatků může medicínský výzkum hledat analogie u člověka a zkoumat tyto mechanismy pro vlastní potřebu. Zajímají nás tedy spíš obecné principy diferenciace a dělení buněk než možnost, že by živočichové začali kvést… (úsměv)

Rozhovor Českého rozhlasu

Rádio Česko pro Vesmír připravila

Martina Mašková.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Klimatologie
RUBRIKA: Rozhovor

O autorovi

Jiří Friml

Prof. Jiří Friml, Ph.D., Dr. rer. nat., (*1973) vystudoval biochemii na Masarykově univerzitě v Brně, kde také obhájil doktorskou práci z biochemie. Doktorát z molekulární biologie absolvoval v Ústavu Maxe Plancka pro šlechtění rostlin v Kolíně nad Rýnem. Vedl výzkumnou skupinu na univerzitě v německém Tübingenu, kde se habilitoval v oboru genetika. Působil na univerzitě v Göttingenu a ve Vlámském biotechnologickém ústavu (VIB) v belgickém Gentu. Nyní vede laboratoř vývojové a buněčné biologie rostlin v Ústavu pro vědu a technologie (IST) v Klosterneuburgu u Vídně. Učí na IST, na Masarykově i Karlově univerzitě. Zabývá se adaptabilitou rostlin během embryonálního i postembryonálního vývoje, především rolí rostlinných hormonů (viz rozhovor – Vesmír 95, 18, 2016/1). Je členem EMBO (Evropské organizace molekulárních biologů), získal startovací i pokročilý ERC grant a řadu ocenění (např. Körberovu evropskou vědeckou cenu nebo zlatou medaili EMBO). V roce 2019 získal Cenu Neuron za celoživotní přínos vědě.
Friml Jiří

Doporučujeme

Sekvenační data pomáhají odhalit globální rozšíření hub

Sekvenační data pomáhají odhalit globální rozšíření hub

Petr Baldrian  |  14. 11. 2019
Pokud vezmeme v úvahu, kolik dat získaných sekvenačními metodami (tzv. high-throughput-sequencing) je v současné době k dispozici, je možné se...
Probouzení nesmrtelnosti

Probouzení nesmrtelnosti

Marek Janáč  |  11. 11. 2019
Nesmrtelnost – věčná touha a hybatelka dějin života na planetě Zemi. V biologickém slova smyslu žene k plození potomstva, ve smyslu duchovním k...
Zabití ekonomikou

Zabití ekonomikou

Lucie Kalousová  |  11. 11. 2019
„Silná ekonomika vám může zlomit srdce,“ napsal v roce 2007 americký ekonom Christopher Ruhm. [1] Narážel tím na dobře zdokumentovaný paradox...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné