Během mnoha událostmi nabitého letošního léta jsme měli také možnost se přesvědčit, že čeští odborníci na genetiku rostlin jsou přímo v centru dění jedné z nejdůležitějších událostí v současné biologii: „čtení“ – správně sekvenování – DNA pšenice. Práce českých a zahraničních vědců by měla přispět k usnadněnému a urychlenému šlechtění nových odrůd pšenice s požadovanými vlastnostmi: například druhů odolnějších vůči chorobám či škůdcům. Pšenice má oproti rýži a kukuřici větší potenciál, neboť je u ní možné ještě posouvat výnosnost. „Celý projekt (přečtení genomu pšenice) bude stát asi 15 až 20 mil. dolarů. Hospodářský přínos ale bude nesrovnatelně vyšší,“ odhadoval pro agenturu ČTK vedoucí české účasti na projektu Jaroslav Doležel z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR a z Centra regionu Haná. Zatím trval projekt něco přes dva roky a podílelo se na něm 37 laboratoří z celého světa. Čeští vědci v něm měli ale jedno konkrétní poslání. Naše pracoviště jsou na světové špičce v oblasti přípravy genetického materiálu k jeho přečtení: proces bychom možná mohli nazvat hodně přibližně jako „rozlepování pšenice“. Je nezbytným prvním krokem v přípravě vzorků velkých neznámých genomů (což rostliny obvykle mají: pšenice má zhruba 5krát více „písmen“ v DNA než člověk) k osekvenování, tedy laicky řečeno přečtení. Čtení se podstatně jednodušeji provádí po malých částech jen několik stovek „písmen“ (bází). Tyto části se pak zase pomocí počítače lepí zpět na sebe podle překrývajících se úseků. Potíž je v tom, že pšenice má velké množství DNA a ještě ve třech kopiích (člověk ve dvou). Když její DNA rozsekáme na kousky, těžko se pak určuje, které kousky slepit k sobě. Vzniká příliš mnoho „falešných spojení“, jež se těžko odlišují od pravé sekvence DNA. Ale čeští vědci přišli na to, jak tento problém obejít: podařilo se jim vytáhnout DNA z buněk po jednotlivých neporušených „balících“ (chromozomech). Genetický materiál tak lze číst postupně, po malých částech, a tedy podstatně snáz. Ale oddělení těchto malých částí genomu není u rostlin tak jednoduché. V současnosti to umíme dělat jen u buněk s dělícím se jádrem. V laboratoři tedy musí vědci „donutit“ buňky k dělení, a to ve velkém počtu najednou, protože proces je dosti neúčinný a je zapotřebí hodně rostlinného materiálu. Pak se buňky zničí a chromozomy se musí pečlivě vyseparovat ze záplavy buněčné hmoty – což není nic jednoduchého, protože tvoří jen jeho zlomek. Jednotlivé chromozomy pak je zapotřebí pečlivě označit (fluoreskujícím materiálem), aby se nepomíchaly (zrakem od sebe rozeznat nejdou). Pak je teprve možné je oddělit. Chromozomy procházejí jeden za druhým tenkou kapilárou až k trysce, která je vypustí do prostoru takovým způsobem, že vznikající kapička tekutiny obsahuje jen jeden chromozom. Tato kapička s chromozomem pak proletí mezi dvěma elektrodami, které ji změnou napětí mohou poslat do některé z připravených zkumavek (podobně jako elektrody v klasické televizní obrazovce, ne ploché, „kreslí“ obraz). Tohle všechno se děje rychlostí tisíců kapek/chromozomů za sekundu. Tím je v podstatě práce vědců z Centra Haná hotová. Když měli chromozomy separované a měli jich dost, rozeslali je do celého světa, kde jiní specialisté udělali zbytek. Výsledky práce celého mezinárodního projektu přinášejí hned čtyři studie publikované prestižním vědeckým časopisem Science. Podle nich má pšenice zhruba 120 000 genů, tedy zhruba 5krát více než člověk (ten má podle zpřesněných odhadů cca 23 000 genů). Do úplných podrobností známe zatím ale jenom malou část její genetické výbavy. Vědci zatím použitým způsobem přečetli jen jeden z 21 chromozomů v DNA pšenice, konkrétně chromozom 3B, ale i tak je to jen několik procent celkové DNA pšenice. Práce tedy ještě zbývá dost. Všechna by měla být podle odhadu konsorcia hotová zhruba do tří let.
