Tiede

Tutkijat tekivät läpimurron, jonka avulla keliaakikot voivat ehkä vielä joskus syödä vehnää

EU:n asenne geenimuokkaukseen jarruttaa 13 vuotta vaatineen geenikartoituksen hyödyntämistä.

Kun katsoo pellolla tuulessa huojuvaa vehnää, ei välttämättä tule ajatelleeksi, että tämän yksinkertaiselta vaikuttavan viljakasvin geeniperimä on äärimmäisen paljon monimutkaisempi kuin ihmisellä.

Ihmisellä on 46 kromosomia, joista puolet tulee äidiltä ja puolet isältä. Aivan tavallisella leipävehnällä (Triticum aestivum) on seitsemän kromosomia kuuteen kertaan kopioituna ja viisi kertaa enemmän geenejä kuin meillä. Ihmisellä on noin 20 000 geeniä, mutta vehnällä 107 000.

Vehnän perimä on kuin miljardeista paloista koostuva palapeli, jossa sama sinisen taivaan palanen toistuu useita kertoja.

Tästä syystä vehnän geeniperimän avaaminen on ollut tavattoman vaikeaa, vaikka monen muun viljelykasvin salat on saatu avattua jo vuosia sitten.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Nyt monikansallisessa tutkimushankkeessa on viimein onnistuttu kartoittamaan tämän verrattoman tärkeän viljelykasvin koko geeniperimä – tai 94 prosenttia siitä. Hanke kesti 13 vuotta, maksoi 65 miljoonaa euroa ja sen tulokset julkaisi äskettäin tiedelehti Science.

Avattu geeniperimä on kuin tarkka kartta tai kattava taulukko vehnän ominaisuuksista. Sen avulla voidaan paljon entistä helpommin jalostaa vehnästä parempia lajikkeita, vaikkapa sitten kylmää tai sienitauteja paremmin kestäviä tai enemmän satoa antavia.

Perimähankkeesta on versonut myös mahdollisuuksia kehittää sellaisia vehnälajikkeita, joita allergikot ja keliaakikotkin voisivat sietää.

Perimän kartoittamiseen osallistunut norjalaisprofessori Odd-Arne Olsenin tutkimusryhmä puolestaan onnistui paikantamaan vehnästä 356 geeniä, jotka on yhdistetty ihmisissä vehnäallergiaa, keliakiaa ja niin sanottua leipurin astmaa aiheuttaviin proteiineihin. Niitä ehkä voitaisiin tulevaisuudessa pystyä jossain määrin jalostamaan pois.

Monet näistä proteiineista on jo tunnettu, mutta aiemmin ei ole tiedetty, mitkä geenit vehnässä niitä tuottavat, Olsen kertoo The Atlantic -lehdelle.

Samalla havaittiin, että korkeammassa lämpötilassa kasvava vehnä tuottaa enemmän keliakian kannalta ongelmallisia proteiineja. Toisaalta kylmempi kasvukausi lisää allergisoivia proteiineja vehnässä.

 

”Tulosten avulla ruoantuottajien on helpompi valikoida sellaisia jyviä, joissa on vähemmän allergeeneja.”

”Tulosten avulla ruoantuottajien on helpompi valikoida sellaisia jyviä, joissa on vähemmän allergeeneja”, lupailee tutkimuksessa mukana ollut tohtori Angéla Juhász Murdochin yliopistosta.

Kaikille sopivan leivän kehittäminen on kuitenkin hankalaa, sillä samat proteiinit, jotka ärsyttävät allergikoita ja keliaakikoita antavat myös leivälle sen koostumuksen.

Olsenin ryhmän tutkimuksen julkaisi Science Advances.

Ihminen on hyödyntänyt vehnää jo 10 000 vuotta. Se on yksi maailman tärkeimmistä ravintokasveista. Vehnän parantelu nykyisestä jalostamalla tai geenitekniikoiden avulla on kuitenkin hidasta ja vaikeaa, koska kasvin perimä on niin monimutkainen.

Vehnän perimän syheröisyys muihin viljelykasveihin verrattuna johtuu siitä, että vehnä on tavallaan kolme kasvia yhdessä paketissa.

Puoli miljoonaa vuotta sitten, kauan ennen ihmistä, kaksi kasvia risteytyi luonnossa ja syntyi emmervehnä, jota ihminen alkoi viljellä Lähi-idässä. Se taas risteytyi myöhemmin erään Keski-Aasiassa kasvavan heinälajin kanssa, mistä syntyi nykyään yleisimmin viljelty vehnä eli leipävehnä.

Sekoittumisen tuloksena vehnän perimässä on kromosomeja kolmelta eri kasvilta, minkä lisäksi perimä toistaa itseään huomattavan paljon. Jopa 85 prosenttia vehnän dna:sta on tällaisia toisteisia jaksoja, joista perimän kirjainjärjestystä avatessa on todella vaikea tietää, mihin kohtaan ne kuuluisivat.

Vehnän dna-kartan parissa onkin pakerrettu vuodesta 2005 lähtien. Lopulta uudet tekniikat ja uuttera työ saivat palaset loksahtamaan kohdalleen.

Nyt siis tiedetään tarkasti, missä kohtaa vehnän ominaisuuksia säätelevät 107 000 geeniä sijaitsevat, ja miten juuri tiettyjä geenejä voitaisiin valikoida jalostukseen. Aiemmin vehnää on pitänyt pitkälti jalostaa yrityksen ja erehdyksen kautta.

”Nykyään voidaan tehdä yhdessä päivässä se, mihin meni ennen vuosia. Tämä on kuin kävelisi Google-kartan kanssa”, vertaa kasvigeneetikko Jorge Dubcovsky Kalifornian yliopistosta Science-lehdessä.

Kaikkien geenien toimintaa ei vielä tunneta, ja ottaa aikansa, ennen kuin geenikartoituksen hyödyt valuvat viljelijöille ja kuluttajille. Perimäkartan avulla on kuitenkin jo esimerkiksi pystytty kasvattamaan jyvien kokoa 20 prosenttia laboratorio-oloissa.

Toinen tutkimusryhmä on paikantanut vehnästä geenin, joka tekee korresta tukevamman ja kuivuutta ja erilaisia tuholaisia sietävän.

Samoin vehnän kylmänkestävyyttä voitaisiin parannella, kun on paikannettu tietyt geeniryppäät, jotka vaikuttavat kasvin kylmänsietoon.

Vaikka kartta on vasta avattu ja hyötyjen saaminen ottaa aikansa, on vehnän genomin avaaminen tärkeä saavutus maailmassa, jonka kasvava väestö tarvitsee yhä enemmän leipää ja ruokaa pöytäänsä.

Maapallon väkiluvun arvioidaan nousevan yli yhdeksään miljardiin ihmiseen vuoteen 2050 mennessä, ja ihmisten ruokkimiseksi muun muassa juuri vehnän tuoton pitäisi lisääntyä 1,6 prosentilla joka vuosi.

Kun geenit tunnetaan, voisi viljelyssäkin tulevaisuudessa valita sellaiset jyvät, joilla on enemmän juuri haluttuja ominaisuuksia. Perinteisen jalostuksen ohella uusilla geenitekniikoilla kuten crispr-geenisaksilla voitaisiin tuottaa aiempaa parempia, ruokaisampia ja satoisampia lajikkeita.

Perimäkartoituksen takana ollut tutkijakonsortio onnistui koemielessä jo muokkaamaan geenisaksilla vehnästä lajikkeita, joiden kukinta alkaa pari päivää tavallista aiemmin.

Euroopassa geenitekniikka on kuitenkin vastatuulessa. EU-tuomioistuin päätti heinäkuun lopulla, että uusimmat ja tarkimmat geenimuokkaustekniikat alistetaan yhtä rankan sääntelyn alle kuin muutkin geenejä muokkaavat tekniikat, poislukien säteilytyksen kaltaiset vanhat ja karkeat tekniikat. Ne katsotaan turvallisiksi lähinnä sen perusteella, että niitä on käytetty jo niin pitkään.

Tutkimus jatkuu, mutta geenimuokkauksella aikaansaatuja lajikkeita ei päätöksen johdosta Euroopan markkinoilla nähdä pitkään aikaan.

Oikaisu 20.8. klo 21.35: Toisin kuin uutisessa aiemmin kerrottiin, ihmisellä on 46 kromosomia, eikä kaksi kromosomia.

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Tiede
  • Keliakia
  • Niko Kettunen

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    • Juuri nyt
    • Päivä
    • Viikko
    1. 1

      Onko kuvassa näkemäsi nainen nuori vai vanha? Yksi kuuluisimmista illuusioista on elänyt vuodesta 1915 internetin keskustelupalstoille — Nyt tutkijat selvittivät sata vuotta vanhan kuvan ”jujun”

    2. 2

      Vaihtokuvat näyttävät, kuinka venäläisen liikemiehen ja Airiston Helmen hankkimat alueet ovat muuttuneet vuosien saatossa

    3. 3

      Nytkö jätti-irtisanomiset alkoivat? OP käynnistää kuuttatuhatta työntekijää koskevat yt-neuvottelut

    4. 4

      Häräntappoaseen kirjoitti 17-vuotias tyttö – sellaista ei tänä päivänä nähtäisi, eikä nähdä

    5. 5

      Kyllä, Lily Allen tilasi naisprostituoidun ja harrasti seksiä Liam Gallagherin kanssa – mutta hänen muistelmissaan on kyse paljon isommista asioista

    6. 6

      Poliisioperaatio Lauttasaaressa: Pitkäpiippuisen aseen ja kookkaan Ruotsin lipun kanssa liikkunut mies otettiin kiinni metroasemalla

    7. 7

      Ravintolaan unohtui Helsingin Maunulassa reppu, jossa oli käsiase ja satoja lääketabletteja – poliisi väijytti reppua hakemaan tulleen kaksikon

    8. 8

      Kilpisjärvelle satoi ensilumi – loppuviikolla lunta luvassa muuallekin

    9. 9

      Työttömät kantavat metsässä puita ilman palkkaa, mutta onko siitä ihmelääkkeeksi Suomen ongelmiin? ”Hyödyllisiä töitä, joita kukaan ei muuten tekisi”

      Tilaajille
    10. 10

      Harvinainen geneettinen ”lottovoitto” venytti Shawn Bradleyn 229-senttiseksi – sen pidemmäksi ei terve ihminen juuri kasva

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Köyhien lasten hätä alkoi näkyä, kun toimeentulotuki siirtyi Kelan hoitoon – ”Tapaan lapsia, jotka ovat silmät pyöreinä, kun vien heille juustoa tai jogurttia”

    2. 2

      Amerikkalaisnäyttelijä nosti täysin puskista suomalaissarja Sorjosen tämän hetken parhaimmistoon – tuntemattomat näyttelijät mahtavia, ”visuaalinen näyttävyys tyrmäävä”

    3. 3

      Työelämä on ajautunut aivot turruttavaksi silpuksi, mikä ajaa kolmekymppiset työkyvyttömyyteen – Aivotutkijoiden ratkaisu on uusi työaika, ja näin se toimii

      Tilaajille
    4. 4

      Harvinainen geneettinen ”lottovoitto” venytti Shawn Bradleyn 229-senttiseksi – sen pidemmäksi ei terve ihminen juuri kasva

    5. 5

      Näinkin voi käydä: Täysiä kaahaava ”sukkahousupyöräilijä” ja kaksi koiranulkoiluttajaa kohtasivat kevyen liikenteen väylällä Espoossa – Sitten kaikki alkoivat kiitellä toisiaan vuolaasti

    6. 6

      Nytkö jätti-irtisanomiset alkoivat? OP käynnistää kuuttatuhatta työntekijää koskevat yt-neuvottelut

    7. 7

      23-vuotias nainen tapettiin Kannelmäessä – Yksi mies otettu kiinni, toista etsitään

    8. 8

      Ruotsidemokraatit ratkaisivat Ruotsin hallituspelin ensimmäisen erän oikeiston eduksi ja kokivat sitten nöyryyttävän tappion – Ryhmänjohtaja: ”Nyt raja on tullut vastaan”

    9. 9

      Työttömät kantavat metsässä puita ilman palkkaa, mutta onko siitä ihmelääkkeeksi Suomen ongelmiin? ”Hyödyllisiä töitä, joita kukaan ei muuten tekisi”

      Tilaajille
    10. 10

      Sydämen jäykistyminen aiheuttaa nuorten äkkikuolemia – lihakseen kasvava sidekudos voi tuottaa kohtalokkaan rytmihäiriön

      Tilaajille
    11. Näytä lisää
    1. 1

      ”Ihmisroskana” esitetty asunnoton alkoholisti Markku Korhonen ahdistui ja suuttui niin, että teki rikos­ilmoituksen – entinen yrittäjä auttoi pitkään muita, mutta päätyi itse sillan alle

    2. 2

      Köyhien lasten hätä alkoi näkyä, kun toimeentulotuki siirtyi Kelan hoitoon – ”Tapaan lapsia, jotka ovat silmät pyöreinä, kun vien heille juustoa tai jogurttia”

    3. 3

      Puolella miljoonalla suomalaisella on riittämätön lukutaito – Testaa, kuinka hyvin itse ymmärrät lukemaasi

    4. 4

      Äiti riehui, ryyppäsi ja teki lopulta itsemurhan – Kun Sari Järn halusi ymmärtää miksi, hän löysi suvun synkän historian

      Tilaajille
    5. 5

      Krp ottanut kiinni kolmannen henkilön Turun seudun laajoissa kotietsinnöissä – ”Etsinnät sujuneet suunnitelmien mukaan”

    6. 6

      Sotilaslähde HS:lle: Airiston Helmi ollut vuosia Puolustus­voimien ja Supon tarkkailussa – ”Ne hankkivat strategisia kohteita ja me olemme hölmöjä, kun olemme myyneet”

    7. 7

      Markku hakee Viipurista bensaa, seksiä ja puolisolle kukkia – Yhä useampi itärajan mies tuo myös hiv:n, mutta testeihin Markku ei mene

      Tilaajille
    8. 8

      Työelämä on ajautunut aivot turruttavaksi silpuksi, mikä ajaa kolmekymppiset työkyvyttömyyteen – Aivotutkijoiden ratkaisu on uusi työaika, ja näin se toimii

      Tilaajille
    9. 9

      Miehet ovat usein tajuamattaan henkisen väkivallan uhreja – ”Miehillä voi olla parinkymmenen vuoden kokemus alistamisesta”

    10. 10

      ”Ongelmista ykkönen on viina, kakkonen on viina ja kolmonen on viina” – Ensihoidon eläköityvä vastuulääkäri Teuvo Määttä on nähnyt Helsingin pimeän puolen

    11. Näytä lisää