Čeští vědci zkoumají, jak se rostliny orientují pomocí gravitace

Popsat princip rychlé reakce buněk rostlinných kořenů na hormon auxin se pokouší tým z Univerzity Karlovy (UK). Tým využil nový přístup k měření takzvaného membránového potenciálu buněk v kořenech. Vědci použili speciální mikroskop, který živou rostlinu příliš nenaruší. Studii o výzkumu, který přinesl nové poznatky o hormonu auxin, zveřejnil prestižní časopis Nature Plants.

Hormon auxin je součástí všech vyšších rostlin. Podílí se na mnoha procesech formování rostlinného těla. Klíčový je pro růstové pohyby, kterými rostlina reaguje na nějaký podnět –⁠ například u slunečnic otáčejících se za sluncem jde o takzvaný heliotropismus.

Tým Matyáše Fendrycha z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy zkoumá růsty kořenů a analyzuje především základní druh tropismu, a to gravitropismus –⁠ to, jak se kořen rostliny orientuje vůči gravitačnímu poli země. „Gravitace je to první, v čem se rostoucí kořen rostliny orientuje v případě, že nemá k dispozici jiné navigační klíče, jako je například voda,“ uvedl Fendrych.

Rostliny mají orgán, kterým vnímají gravitaci

Centrem pro vnímání gravitace je podle vědců kořenová čepička, která je na špičce kořene. Reakce na gravitaci je ale v kořenu na jiném místě. Pro to, aby rostlina správně reagovala, musí být tato místa informačně propojena. Propojení zajišťuje právě auxin. Pokud špička zaznamená změnu směru gravitace, vyšle auxinový signál na spodní stranu kořene, který tamním buňkám „sdělí“, že mají přestat růst a kořen tím může změnit směr svého růstu.

Odborníci v současnosti znají podstatu „klasické“ odpovědi buněk na auxin. Poté, co se hormon naváže na receptor, se spustí molekulární procesy, což vede k přepsání některých genů a reakci buňky. Tato reakce zabere minimálně pět minut.

Přitom podle odborníků existují i velmi rychlé odpovědi na auxin, které trvají nižší desítky vteřin. U nich je však zatím neznámý molekulární mechanismus i jejich význam pro gravitropismus kořenů. „Reakce buněk na auxin dokáže být nečekaně rychlá, což není v souladu s tím, jak chápeme auxinovou signální dráhu,“ uvedl Fendrych. „Přesně tento problém se náš tým pokouší rozlousknout a náš nový článek nás přibližuje k pochopení mechanismu rychlé odpovědi na auxin,“ dodal.

Vědci vyšli z pozorování rostlinných fyziologů, která ukazovala, že přítomnost auxinu mění rozložení elektrického náboje na obou stranách buněčné membrány. Ten ovlivňuje metabolické i signální děje buňky. „Doposud ale nikdo nezačal zjišťovat, proč se to vlastně děje a jaký význam má depolarizace pro gravitropismus kořene,“ uvedl Fendrych.

Dřív se k měření potenciálu využívaly elektrody, nyní vědci ukázali, že to lze řešit pomocí mikroskopu. „To je takový metodický přínos, že jsme schopní rostliny pozorovat, aniž bychom je příliš stresovali a příliš do nich zasahovali,“ podotkl Fendrych. Studie podle něj přinesla i další posun v poznání auxinu. „Je důležitý pro spoustu věcí. My jsme zde jeden jeho efekt rozklíčovali a popsali jsme, že právě membránová depolarizace, jakožto efekt způsobený auxinem, je důležitá pro gravitropismus kořenů,“ doplnil.

Na studii kromě Fendrychovy laboratoře pracovali vědci z Vysoké školy chemicko-technologické v Praze či University of Tasmania. Výzkumná práce Matyáše Fendrycha je podpořena prestižním juniorským grantem Evropské výzkumné rady. Vědec ho získal v roce 2018.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Čína hodlá v „ISS na dně oceánu“ hledat náhradu fosilních paliv

Peking posvětil výstavbu první hlubinné stanice v Jihočínském moři. Zařízení pro výzkum ekosystémů na mořském dně by mělo začít fungovat kolem roku 2030 a má mimo jiné hledat „novou ropu“.
včera v 13:15

Francie výrazně omezí věčné chemikálie. Další státy se na to chystají

Francie výrazně omezí používání takzvaných věčných chemikálií. Dolní komora parlamentu definitivně schválila přísnější regulaci perfluorovaných a polyfluorovaných látek známých pod zkratkou PFAS. Zákon od začátku příštího roku počítá se zákazem prodeje výrobků obsahujících tyto látky, například kosmetiky či oblečení. Firmy, které věčné chemikálie používají, budou muset platit speciální poplatek.
včera v 10:14

Očkování proti chřipce může snížit riziko Alzheimerovy choroby

Očkování proti chřipce může podle odborníků snížit riziko Alzheimerovy choroby nebo kardiovaskulárních nemocí. V Česku ho v minulé sezoně podstoupilo méně než devět procent lidí, mezi seniory necelá čtvrtina. Podle průzkumu ho lidé nejčastěji odmítají z časových důvodů, 13 procent nevěří jeho účinnosti a bezpečnosti. Informace zazněly v diskusi o očkování dospělých, kterou hostilo britské velvyslanectví v Praze. Potvrzuje je celá řada studií.
včera v 09:33

Tragédie jako v Hradci jsou výjimečné, neměly by měnit chování, říká psycholog

Chování lidí, kteří se stanou agresory, se dá mnohdy předvídat, říká krizový intervent, psycholog a psychoterapeut Tibor Brečka. Zdůrazňuje, že útok v Hradci Králové patří k „neuvěřitelným výjimkám“, podle kterých není dobré měnit pravidla.
20. 2. 2025
Načítání...