Systém, který ovlivňuje růst rostlin, je mnohdy starší než rostliny samy, objevili čeští vědci

Čeští vědci zjistili, že molekulární systém, který šíří hormon auxin a ovlivňuje růst rostlin, zřejmě vznikal dříve, než se dosud předpokládalo; jeho rozvoj začal ještě předtím, než se z řas vyvinuly vyšší rostliny. Výsledky tuzemského výzkumu vyšly ve vědeckém žurnálu Nature Plants.

Auxin je zásadní hormon, jehož fungování umožňuje rostlinám růst. Jeho toky a jeho množství v různých místech ovlivňují reakce rostlin. Auxin působí především na rostlinný růst a vývoj – například na ohýbání za světlem, prodlužování buněk či zakládání postranních kořenů. Šíří ho specializované bílkoviny.

Tuzemští vědci se ve svém bádání zaměřili na bílkoviny zvané PIN a půdní vláknitou řasu Klebsormidium flaccidum. Zjistili, že PIN v ní působí podobně jako příbuzné bílkoviny u cévnatých rostlin. Transportuje auxin z buňky a vyskytuje se především v plazmatické membráně, oddělující buňku od okolí.

Z podobných řas se před půlmiliardou let vyvinuly vyšší rostliny, podle vědců je proto zřejmé, že bílkovina PIN se vyskytovala již v dávných řasách. Řasa má nicméně na rozdíl od cévnatých rostlin jen jednu bílkovinu PIN a její funkce se od cévnatých rostlin v některých ohledech liší.

Zcela nerutinní výzkum

Podle Jana Petráška z Ústavu experimentální botaniky bylo zjištění, že systém patrně vznikal dříve, než se předpokládalo, velice překvapivé. Výzkum navíc provázelo jisté napětí. Studovat funkce PIN přímo v řasových buňkách bylo příliš komplikované, vědci tedy gen bílkoviny vnesli do několika suchozemských rostlin a vajíček žáby drápatky.

„V podstatě všechny metody, které rutinně používáme u zavedených pokusných organismů, jsme museli přizpůsobit řasám. Byla to velká sázka na nejistotu – věděli jsme, že buď objevíme něco nového, nebo také vůbec nic,“ vysvětlil Stanislav Vosolsobě z Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy. Právě zvládnutí postupů studia takových modelů je podle Petráška jedním z výzkumných úkolů do budoucna.

Na projektu spolupracovali vědci z Akadamie věd s kolegy z Přírodovědecké fakulty UK, brněnského institutu CEITEC, olomouckého Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum a Ústavu vědy a techniky v rakouském Klosterneuburgu. Tam působí vedoucí projektu, rostlinný biolog Jiří Friml, který za výzkum funkce auxinu letos získal ocenění Neuron.