Praha – Všechen život na zemi vznikl jen z jediné buňky. Že to tak nejspíš skutečně bylo, a že savci, rostliny i kvasinky mají mnoho společného, potvrdili čeští experimentální biologové. V buňkách rostlin totiž našli zvláštní bílkovinu, která byla už dřív popsána v lidském mozku nebo třeba právě v kvasinkách. Jejich výsledky, které zveřejnili v prestižním časopise Plant Cell, by měly pomoci třeba při boji s různými plísněmi, které rostliny napadají.
Lidský mozek a rostliny mají společnou bílkovinu
Rostliny fascinují vědce od nepaměti. Molekulární biologové z Ústavu experimentální botaniky na úrovni rostlinných buněk stále hledají odpovědi na některé otázky. Třeba to, jak vědět, jakým směrem by měly rostliny růst, nebo kde mají mít kořeny a listy. V množství bílkovin, které ovlivňují růst rostlinné buňky, našli proteinový komplex exocyst, který byl dřív známý pouze u kvasinek a živočichů.
Žárský: Exocyst je něco jako tramvaj
ČR: Zvláštní bílkovina v buňkách rostlin (zdroj: ČT24)
„Exocyst je trošku taková tramvaj, která využívá buněčných kolejí, které jsou tvořeny buněčným cytoskeletem k tomu, aby stavební materiál, který vzniká uvnitř buňky, byl dopraven na správné místo. Je to vlastně také zázračný proces, kdy ta buňka buduje sama sebe zevnitř a musí mít jasno, kterým směrem má růst,“ řekl Viktor Žárský z Ústavu experimentální botaniky AV ČR. Říká se tomu rostlinná polarita. Jde o schopnost rostliny poznat, kde je nahoře a kde dole. Pozná to každá jednotlivá buňka a díky exocystu pak roste správným směrem. Jak je tato bílkovina důležitá, potvrdili vědci v jednoduchém experimentu.
„Sledovali jsme ten exocyst u rostlin pomocí jeho vyřazení z funkce a pozorovali jsme ty rostliny, jak vypadají, rostliny jsou oproti svým sestrám, které jsou normální, strašně malé, zakrslé a mají problémy celkově s růstem a s buněčným dělením,“ vyjádřil se Matyáš Fendrych. Při dělení rostlinných buněk vzniká uprostřed buněčného prostoru nejdřív buněčná destička. Ta roste směrem ke stranám, až splyne se starou buňkou a vytvoří se dvě nové buňky.
Vědecký poznatek pomáhá při napadení rostlin patogeny
Pro fascinující poznatek ze života rostlinné buňky vědci brzy nalezli praktické uplatnění. Má totiž svou nezastupitelnou úlohu při napadení rostlin patogeny. Experimentální rostliny s vyřazeným exocystem se na rozdíl od svých zdravých kolegyň v experimentu mnohem hůř bránily proti nákaze plísní. Právě exocyst zodpovídá za to, že se v místě napadení začne zesilovat buněčná stěna. Při troše šikovného genetického inženýrství by jednou mělo být možné rostlinám s obranyschopností trochu pomoci.
Experimentální biologie rostlin má v Česku dlouhou tradici. Její zakladatel profesor Bohumil Němec popsal už na začátku 20. století řadu důležitých mechanismů ve fungování rostlinných buněk. Jeho pamětní desku odhalili na budově Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy loni v září. Už v roce 1900 objevil v kořenových čepičkách rostlin buňky přesýpavého škrobu, které kořenům pomáhají v prostorové orientaci. Právě na jeho práci navazují dodnes nejen čeští ale i zahraniční rostlinní biologové.