"Zinkové prsty" vnášejí geny do rostlin

00776299.jpeg

Hned dva týmy zveřejnily postup, kterým lze provést přesně cílený zásah do dědičné informace rostlin. Vědci mohou díky tomu rostlině vystřihnout vybraný gen nebo jej nahradit jeho novou kopií.

Stávající metody genového inženýrství umožňovaly vnášet do rostlin cizí dědičnou informaci bez toho, že by vědci měli kontrolu nad tím, kam se vnášený gen zabuduje. Nebylo možné cíleně blokovat geny nebo je zaměňovat za jejich pozměněné kopie. To je minulostí díky práci týmu vedeného Vipulou Shuklovou z americké soukromé biotechnologické společnosti Dow AgroSciences. Nezávisle na nich vyvinuli stejný systém pro cílené zásahy do dědičné informace rostlin i vědci v čele s Danielem Voytasem z Minnesotské univerzity. Oba týmy zveřejnily své průlomové objevy v prestižním vědeckém časopise Nature.

K blokování vybraných genů nebo cílenému přenosu genů do dědičné informace rostlin se využívají tzv. zinkové prsty. To jsou části bílkovinných molekul tvořené asi třemi desítkami aminokyselin. Tvar jim dodává navázaný iont zinku. Zinkové prsty se vážou na dvojitou šroubovici DNA. Pořadí aminokyselin v řetězci zinkového prstu určuje trojici základních stavebních kamenů DNA, na níž se "prst" naváže. Propojením několika zinkových prstů lze určit jedinečné místo DNA, kam "sada prstů" zamíří. Vědci připojili k sadě zinkových prstů enzym schopný přestřihnout dvojitou šroubovici DNA. Komplex zinkových prstů s enzymem dokáže vystřihnout přesně určený úsek DNA, a tedy i vybraný gen. Opravné mechanismy buňky vzniklou "díru" v DNA rychle zacelí. Když vědci dodají spolu s komplexem "prstů" a enzymu i úsek DNA, zabuduje se tento "náhradní díl" na místo vystřižené části dvojité šroubovice.

Tým z Dow AgroSciences získal tímto postupem kukuřici odolnou k herbicidu. Tým z Minnesoty obrnil proti účinku herbicidu tabák. Oba pokusy měly dokázat, že metoda je účinná. Jejich cílem nebylo získat nové plodiny pro pěstování na polích. Nový postup bude možné využít například i pro tvorbu rostlin, které budou produkovat důležité léky nebo očkovací látky.