i

Aktuální číslo:

2022/12

Téma měsíce:

Vodík

Umožní editace genomů nasytit lidstvo?

 |  30. 5. 2022
 |  Vesmír 101, 369, 2022/6

Od objevu zákonů dědičnosti augustiniánským mnichem Gregorem Johannem Mendelem roku 1866 učinila genetika velký pokrok. Pochopili jsme fungování dědičnosti na molekulární úrovni a genomy dnes umíme nejen číst, ale také přepisovat…

Jedním z nejvýznamnějších milníků poslední doby je editace genomů, která má nedozírné dopady zejména v zemědělství. Umožňuje tvorbu plodin s vysokým výnosem, odolných vůči nemocem a škůdcům i vůči nepříznivým klimatickým podmínkám. Popišme si stručně dlouhou a složitou cestu, kterou šlechtitelé prošli. Cestu od výběru výhodných náhodných odchylek existujících v přírodě přes jejich umělé mutační vytváření až po cílenou editaci genomu molekulárními nástroji (obr. 1).

Jak nakrmit rostoucí populaci

Dějiny moderní lidské populace jsou pevně svázány s pěstováním rostlin a chovem živočichů. Přechod od lovu a sběru byl postupný a došlo k němu až po poslední době ledové. Tato transformace, označovaná jako neolitická revoluce, proběhla asi před deseti tisíci lety v několika oblastech světa nezávisle a měla zásadní dopad na vývoj lidské civilizace. Vznik zemědělství je spjat s domestikací různých druhů rostlin a živočichů prostřednictvím selekce spontánních variant genů svázaných se znaky výhodnými pro časné zemědělce.1) Ačkoli tato cesta nebyla bez překážek, světová produkce potravin držela tempo s potřebami rostoucí lidské populace, která se zvětšila téměř o čtyři řády, z přibližně jednoho milionu lidí v době 10 tisíc let před naším letopočtem na téměř 8 miliard v roce 2022.

Klíčovými faktory produkce potravin byly změny ve využívání půdy, zdokonalení zemědělských technik, používání organických hnojiv a v poslední době také průmyslové zemědělství. Aby všechny tyto faktory měly skutečný dopad, musely být doplněny pěstováním plodin s vysokým výnosem a kvalitou. Až do 17. století se většina kultivovaných rostlin významně nelišila od domestikovaných forem pěstovaných prvními zemědělci. V 17. stoletím zemědělci započali s intuitivním šlechtěním tak, že vybírali a křížili rodiče s cílem získat co nejlepší potomstvo. Jmenujme alespoň dva pionýry, Brita Thomase Andrewa Knighta (1759–1838) a později Američana Luthera Burbanka (1849–1926). Oba vynikali v produkci vylepšených variant plodin. Spolu s dalšími rostlinnými a živočišnými šlechtiteli své doby byli úspěšní dokonce i bez znalosti podstaty dědičnosti. Tajemství jejich úspěchu zůstalo skryto až do objevů Gregora Mendela, který pracoval v polovině 19. století s rostlinami hrachu.

Nyní vidíte 16 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
TÉMA MĚSÍCE: 200 let G. J. Mendela
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Zemědělství, Molekulární biologie, Genetika

O autorech

Vojtěch Hudzieczek

Roman Hobza

Petr Cápal

Jan Šafář

Eduard Kejnovský

Jaroslav Doležel

Další články k tématu

Slavný všude, jen ne u nás

„Nikdy si nepsal deník a jeho dopisy vrhají na jeho vnitřní život jen málo světla. Jakožto kněz musel být obzvláště obezřelý při vyjádření svých...

G. J. Mendel pohledem antropologie a genetikyuzamčeno

Na výzkumu ostatků Gregora Johanna Mendela (1822–1884), iniciovaném u příležitosti blížícího se dvoustého výročí narození tohoto významného...

Ovlivníme myšlenkami naši DNA?uzamčeno

Když Gregor Mendel objevil a popsal zákony dědičnosti, nevěděl nic o nositelce dědičné informace, molekule DNA. S dnešními znalostmi genetiky je...

Doporučujeme

Opeření nástrojaři

Opeření nástrojaři uzamčeno

Ondřej Fišer  |  5. 12. 2022
Na indonéském ostrově Tanimbar roste prudce jedovatý strom chrastoun sladkomléký (Cerbera manghas). Jeho vědecké jméno právem odkazuje na strážce...
A začala doba temna… V Africe.

A začala doba temna… V Africe. uzamčeno

Irena Jirků  |  5. 12. 2022
„Skládám puzzle. Anebo tomu říkám vitráž. Prostě sbírám střípky, spojuji je dohromady, a když tu barevnou mozaiku ozáří sluneční paprsky, objeví...
Budoucnost vodíku

Budoucnost vodíku uzamčeno

Ondřej Vrtiška  |  5. 12. 2022
Vodík není ani tak primární zdroj, jako spíše nosič energie umožňující její transport a skladování. Je také významnou surovinou řady průmyslových...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné