Budeme moci sklízet úrodu i v zimě?

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.