Pracoviště pro transformace a editace genomu rostlin

     Jedním z nejpříznačnějších rysů postgenomické éry je obrovské množství necharakterizovaných sekvenačních dat. Na druhou stranu nedávné výhody reverzní genetiky povzbuzují vědeckou komunitu k posuzování funkcí nově identifikovaných genů a zlepšují naše znalosti o molekulárních mechanismech, které řídí biologické procesy v živých organismech.

     Naše pracoviště pro transformaci rostlin a editaci genomu se zabývá přenosem genů do rostlinných buněk zprostředkovaným bakterií Agrobacterium, včetně technik tkáňových kultur, konkrétně in vitro regenerací transgenních rostlin, kompozitních rostlin a kořenových kultur. Zaměřujeme se na genetickou transformaci především rostlinných druhů používaných pro studium rostlinných pohlavních chromozomů - Silene latifolia (a blízce příbuzné druhy ze sekce Elisanthe a Otites), Rumex acetosa, Rumex acetosella, Mercurialis annua a Humulus lupulus.

     Jako první jsme dosáhli účinné transgenóze u rekalcitrantního druhu Silene latifolia. Navíc jsme úspěšně použili nukleázy TALEN a CRISPR/Cas9 k vytvoření cílených mutací v pohlavně vázaných genech u S. latifolia. Kromě cíleného narušení genů, byly pro S. latifolia a několik dalších druhů vyvinuty aplikace založené na CRISPR/Cas9, jako je indukce delších cílených delecí (od stovek po tisíce párů bází), editace jednotlivých bází, značení lokusů in vivo na základě dCas9 a gene targeting. Pro některé z uvedených druhů jsou také k dispozici také RNAi umlčování vlastních genů pomocí umělé mikroRNA (amiRNA) a umlčování genů indukované viry (VIGS).

     V naší laboratoři byl nedávno upraven modulární vektorový systém pro snadné klonování požadovaných fragmentů DNA a jejich regulačních oblastí, což nám umožňuje rozumnou kontrolu exprese proteinů u dvouděložných rostlin. Obecně jsou nově sestavené vektorové konstrukty podrobeny rychlému testování, pro které byl optimalizován test izolace protoplastů a transfekce.

     Naším hlavním cílem je poskytnout nejmodernější metodiku a podporu růstu rostlin pro funkční analýzy genů a drah, které se podílejí na určování pohlaví a vývoje květů dvouděložných rostlin.