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

Sledujte v mapě, jak padají teplotní rekordy

Minimálně do neděle by v Česku měly převládat teploty, které jsou spojené spíše s červencem. Očekává se, že překročí 36 stupňů Celsia, což je asi o deset stupňů víc, než je pro tuto část roku běžné. Už od pátku padají teplotní rekordy.
včeraAktualizovánopřed 1 hhodinou

Čeští vědci úpravou RNA opravili poruchu, která krade zrak

Výzkumný tým z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd vedený Davidem Staňkem vyvinul experimentální RNA terapii schopnou opravit genetickou poruchu spojenou s retinitis pigmentosa – dědičným onemocněním sítnice, které postupně vede ke ztrátě zraku.
před 5 hhodinami

Tlak Pekingu omezuje výzkum Číny. Švýcarští akademici žádají větší podporu státu

Stále přísnější kontroly zahraničního výzkumu Číny mnoha akademikům, včetně těch ve Švýcarsku, ztěžují pokračování v práci. Tito badatelé tvrdí, že Švýcarsko by je mělo podporovat více.
před 23 hhodinami

Ptačí chřipka u Antarktidy zdecimovala mláďata rypoušů

Patogenní kmen ptačí chřipky zabil více než třináct tisíc mláďat rypoušů sloních poté, co nakazil jejich kolonie na sopečných ostrovech u Antarktidy, oznámili australští vědci, které citovala agentura AFP. Výzkumníci objevili Heardův ostrov a McDonaldovy ostrovy poseté mrtvými těly rypoušů, když v říjnu 2025 připluli na vědeckou misi do této oblasti v jižní části Indického oceánu.
včera v 12:18

V Sherwoodu odumřel tisíciletý dub Robina Hooda

Památný dub v Sherwoodském lese spojený s legendou o Robinu Hoodovi je mrtvý. Shodují se na tom britští odborníci, podle nichž stromu starému až 1200 let na jaře poprvé v jeho dějinách nevyrašily vůbec žádné nové listy. Velký strom, za nímž se do lesa ve středoanglickém hrabství Nottinghamshire vypravovaly tisíce turistů, patřil k největším dubům v Británii, píší britská média.
včera v 10:40

Rusko chce vyvrtat masivní díru na Sibiři. Doufá, že tam najde nekonečnou ropu

Ruští vědci se vrátili k v podstatě opuštěné hypotéze, že ropa vzniká v nitru planety bez přítomnosti živých organismů. A začnou proto už brzy vrtat do hloubky několika kilometrů, aby se pokusili tam tuto ropu najít.
včera v 07:24

Vitamin C může hrát zásadní roli v neutralizaci uzenin

Konzumace potravin, které obsahují vitamin C, by měla mít nečekaně vysoký efekt při snižování negativních vlivů, které má konzumace uzenin na člověka. Naznačují to výsledky vědeckého modelu.
18. 6. 2026

Očkování proti HPV v Británii snížilo počty úmrtí mladých žen na rakovinu děložního čípku na nulu

Očkování proti HPV ve Spojeném království podle nové studie výrazně snížilo počty úmrtí na rakovinu děložního čípku u mladých žen. Mezi lety 2020 a 2024 tam nebylo ve věkové skupině 20 až 24 let zaznamenáno žádné úmrtí na tento druh rakoviny.
18. 6. 2026
Načítání...