Brněnští botanici s britskými kolegy objevili při výzkumu rostlinného genomu překvapivý jev. Na základě předchozích studií očekávali, že velikost genomu, která ovlivňuje růst rostlin i jejich výskyt, se bude zvětšovat od rovníku k pólům. Výzkum ale ukázal, že takto jednoduše to platí jen na jižní polokouli. Čerpali z existujících databází, prováděli i nová měření. Studie, o které Masarykova univerzita informovala na webu, nakonec zahrnula více než 16 tisíc druhů kvetoucích rostlin.

Největší velikosti genomu jsou mezi 40. a 50. rovnoběžkou

„Náš výzkum globální distribuce velikosti genomu ukázal, že zatímco na jižní polokouli se velikost genomu rostlin zvětšuje ve směru od rovníku k pólu, na severní polokouli se zvětšuje jen k mírnému klimatickému pásu a dále na sever opět klesá. Největší velikosti genomu jsou pak mezi 40. a 50. rovnoběžkou,“ shrnul Petr Bureš z Ústavu botaniky a zoologie Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity.

Do pásu patří i ČR, New York a Kanada

„Do tohoto pásu spadají například oblasti od jižní Evropy po ČR nebo území mezi New Yorkem a Kanadou v Severní Americe,“ uvedl člen výzkumného týmu František Zedek.

S větším genomem se zvětšuje objem buněk i orgánů

Pokud nějaký druh zvětší svůj genom, zvětší se také objem buněk a často i orgánů. Například má větší pyl či semena, což může komplikovat opylování nebo rozšiřování. Bude také mít větší dýchací orgány, takzvané průduchy, což sníží efektivitu fotosyntézy a zvýší vodní ztráty. S rostoucí velikostí genomu se také prodlužuje doba trvání buněčného dělení.

Tým vypracoval celosvětovou mapu velikosti genomu

Nedávno ji publikoval v časopise New Phytologist. Rozdílný trend velikosti genomů na severní a jižní polokouli může být dán tím, že na severní polokouli zasahuje rostlinami obyvatelná souš daleko za polární kruh. Rostliny se tam musí vypořádat s mnohem nižšími teplotami než rostliny obývající kontinenty jižní polokoule. Nízké teploty na severu zpomalují buněčné dělení, což by v kombinaci s velkým genomem bylo nepřijatelné. K dalším faktorům patří výživnost půdy, délka vegetační sezony nebo UV záření.

Více rozšířené rostliny nemají velké genomy

Rostliny, které zaujímají velké areály, tedy jsou více geograficky rozšířené, nemají podle studie velké genomy. Podporuje to dřívější hypotézu, že druhy s velkými genomy jsou znevýhodněny ve většině prostředí a často patří mezi druhy ohrožené.

Cytometry v Brně tvoří mimořádnou flotilu

Velikost genomu lze zjistit sekvenováním, ale také snadněji a rychleji měřením fluorescence buněčných jader na průtokovém cytometru. Cytometrická laboratoř brněnského ústavu je vybavená osmi průtokovými cytometry, což je v mezinárodním srovnání mimořádná „flotila“.