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

Geologové přinesli další důkazy, že se Afrika roztrhne

Podoba kontinentů není neměnná. Před miliardami let byla Země jediným světadílem, od té doby se mnohokrát tvář světa proměnila. Tyto procesy probíhají i nadále, ale jsou nesmírně pomalé, proto se jen špatně odhalují. Teď se to podařilo oxfordským vědcům v případě Afriky.
před 17 hhodinami

Mrkání černých děr popsal brněnský student

V odborném časopise Astronomy and Astrophysics vyšla vědecká studie, kterou napsali brněnští vědci. Analyzovali v ní pozoruhodné „pomrkávání“ aktivních galaktických jader, jež může nabídnout pohled do míst, kam se jinak astronomům dívá zatím jen nesmírně obtížně.
před 20 hhodinami

Šéf Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv končí, oznámil Trump

Ve funkci šéfa vlivného amerického Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) končí Marty Makary. O jeho rezignaci informoval americký prezident Donald Trump. Agentura AFP podotýká, že Makaryho konci v čele úřadu předcházelo několik týdnů politického chaosu v nejvyšších patrech instituce.
včera v 00:09

Česko spustilo svou AI Factory. Pomůže firmám i státu

V národním superpočítačovém centru IT4Innovations v Ostravě zahájil provoz první český uzel evropské infrastruktury pro umělou inteligenci a superpočítače (CZAI). Nabídne výpočetní kapacity i podpůrné služby pro firmy, vědce nebo veřejnou správu. Součástí projektu za zhruba miliardu korun bude také pořízení nového superpočítače.
12. 5. 2026
Načítání...