Více léčivých látek a hořkých kyselin bude mít pivo z geneticky upraveného chmele. Slibují to experti z Biologického centra Akademie věd v Českých Budějovicích, kteří chmel vylepšují pomocí genetiky.

Jako první na světě dokázali vyšlechtit chmel genetickou technologií CRISPR-Cas. Zatím ji úspěšně vyzkoušeli na genu důležitém pro tvorbu listových barviv. Teď pracují na genech, které ovlivňují tvorbu látek důležitých v pivovarnictví, ale i farmaceutickém průmyslu.

Genetika, která mění písmenka

Vědci v Biologickém centru už roky vylepšují chmel pomocí změn (mutací) v genech, například ionizujícím zářením nebo chemickými látkami (chemomutageny). Tento typ šlechtění se však dá přirovnat ke střelbě naslepo, protože mutace vznikají náhodně ve všech genech, což výběr nově vylepšené odrůdy ztěžuje.

Metoda CRISPR-Cas však umožňuje provádět změny v genetické informaci s přesností do posledního písmenka. S její pomocí mohou vědci stříhat a nahrazovat vybrané geny.

"Seznam rostlin upravených touto technologií se rozrůstá. Zahrnuje například rajče, pšenici, anebo ovocné dřeviny. Chmel však doposud na seznamu chyběl," říká na webu Biologického centra Tomáš Kocábek, který se výzkumu genetických modifikací chmele věnuje.

A právě chmel otáčivý (Humulus lupulus L.) se vědcům z Ústavu molekulární biologie Biologického centra podařilo jako prvním s použitím technologie CRISPR upravit.

Když vypnete gen…

Za první cíl si biologové vybrali gen pro klíčový enzym zajišťující výrobu listových barviv – jeho vypnutí je na rostlině hned vidět. Pokusné rostliny měly zcela bílé, případně mozaikovité listy. Úspěšnost prvního testu a zacílení do genu potvrdily molekulární analýzy.

Výsledky své práce vědci publikovali v časopise Plant Physiology and Biochemistry. Nyní se tým zaměří na cílené změny v genech zodpovědných za tvorbu hořkých kyselin důležitých v pivovarnictví, nebo prenylovaných flavonoidů, které působí mimo jiné proti rakovině, bakteriím a zánětům.

Rostlina chmele otáčivého (vlevo) a experimentální rostlina s upraveným genem. | zdroj: Tomáš Kocábek/BC AV ČR

Studii v Ústavu molekulární biologie vede Praveen Awasthi, který technologii CRISPR použil už dříve u banánovníku. "CRISPR je univerzální pro vše živé od mikroorganismů až po lidské buňky a přinese spoustu zajímavých výsledků, protože takto lze upravovat specificky zcela konkrétní geny, aniž bychom zasahovali do jiných oblastí genomu," vysvětluje indický post-doktorand přínosy nové metody.

Výhodou CRISPRu je i to, že do organismu nevnáší cizí geny, což se děje při tradiční genetické modifikaci (GMO). V Evropské unii jsou však veškeré organismy vytvořené inovativními biotechnologiemi, včetně CRISPRu, regulovány podle právních nařízení vztahujících se k GMO, což ztěžuje nebo znemožňuje komerčně využít takto upravené rostliny.

Mělo by se to změnit. Biologické centrum Akademie věd se vloni připojilo k iniciativě evropských vědců, kteří žádají Evropský parlament a Evropskou komisi o změny legislativy, které by použití inovativních metod umožnily.

Opravdu vylepší pivo genetika? | zdroj: Profimedia