Článek českých vědců v časopisu Nature
Mezinárodní tým vědců nalezl dosud neznámou skupinu sedmi bílkovin, které v buňkách kontrolují hladinu rostlinného hormonu auxinu. Ten rozhoduje o tvaru rostliny, jejím růstu i reakcích na některé podněty z okolí. Průlomový objev v těchto dnech zveřejnil prestižní vědecký časopis Nature. Kromě rakouských, belgických a švýcarských badatelů se na výzkumu významně podíleli vědci z Ústavu experimentální botaniky (ÚEB) AV ČR. Zmíněné bílkoviny, pojmenované PILS1 až PILS7, jsou důležité pro růst stonků a kořenů, vývoj květů, větvení stonků nebo zakládání postranních kořenů.
Hormon auxin reguluje především různé etapy vývoje od vzniku zárodku v semeni až
po vytváření nových orgánů dospělé rostliny. Pro správnou funkci auxinu je nutné, aby byly precizně
řízeny jeho pohyb rostlinou a jeho koncentrace v každé buňce. K tomu slouží speciální bílkoviny.
Byla jich popsána již celá řada; obvykle dopravují auxin dovnitř buněk, nebo naopak ven.
„Náš objev ukazuje, že systém zodpovědný za regulaci hladin auxinu v buňkách
je složitější, než jsme si mysleli. Otevírají se před námi dosud netušené směry výzkumu. Díky tomu
máme šanci lépe porozumět roli auxinu ve vývoji rostlin, což bude velký přínos nejen pro biologii,
ale i pro zemědělství. Vývoj plodin totiž do značné míry rozhoduje o jejich výnosu,“ říká vedoucí
české části týmu doc. Eva Zažímalová z ÚEB AV ČR.
Na projektu spolupracovalo pět vědců z českých pracovišť, především z ÚEB AV ČR a
dále z Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum. Belgickou část týmu navíc vedl
český rodák Jiří Friml, který pracuje na univerzitě v Gentu.
Přesný mechanismus působení bílkovin PILS není ještě znám. Podle dosavadních
výsledků patrně přesunují auxin uvnitř buňky do takzvaného endoplazmatického retikula, což je
soustava propojených váčků a kanálků. Zde je pak auxin zřejmě „likvidován“ – rozkládán nebo
přeměňován na látky bez hormonálních účinků. Nově objevené bílkoviny jsou zajímavé rovněž z pohledu
evoluce. Vyskytují se totiž u suchozemských rostlin, ale též u jejich vývojových předchůdců –
zelených řas. Jsou tedy evolučně velmi staré; starší než jiní dříve identifikovaní „dopravci“
auxinu.
Kontakt:
doc. RNDr. Eva Zažímalová, CSc., Laboratoř hormonálních regulací u rostlin Ústavu
experimentální botaniky AV ČR, v. v. i., e-mail:
zazimalova@ueb.cas.cz; tel.: 225 106 453 nebo 724
918 868
Publikovaný článek v Nature:
Elke Barbez, Martin Kubeš, Jakub Rolčík, Chloe Beziat, Aleš Pěnčík, Bangjun Wang,
Michel Ruiz Rosquete, Jinsheng Zhu, Petre I. Dobrev, Yuree Lee, Eva Zažímalová, Jan Petrášek,
Markus Geisler, Jiří Friml, Jürgen Kleine-Vehn: A novel PILS putative auxin carrier family
regulates intracellular auxin homeostasis in Arabidopsis.
Nature 2012, doi:10.1038/nature11001. Publikováno online 15. dubna 2012.
odkaz na článek –
zde
AutořiMartin Kubeš, Petre I. Dobrev, Eva Zažímalová a Jan Petrášek jsou z ÚEB AV
ČR. Jakub Rolčík je ze společné laboratoře ÚEB AV ČR a Univerzity Palackého v Olomouci. Aleš Pěnčík
je z Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum Univerzity Palackého
v Olomouci a ÚEB AV ČR. Další autoři jsou z Belgie (Ghent University), Rakouska (BOKU –
University of Natural Resources and Life Sciences, Vídeň) a Švýcarska (University of Fribourg a
University of Lausanne).
Související výzkum v ÚEB AV ČR:
Bílkoviny, které regulují hladinu auxinu v buňkách, dlouhodobě zkoumá Laboratoř
hormonálních regulací u rostlin. Tuto laboratoř vede doc. RNDr. Eva Zažímalová, CSc., ředitelka ÚEB
AV ČR. Její tým pravidelně publikuje své výsledky v renomovaných vědeckých časopisech. Podílel se i
na článcích ve vysoce prestižních časopisech Nature, Science, Cell a
Proceedings
of the National Academy of Sciences of the USA.
Populárně-vědecké zprávy o dalších objevech týmu z ÚEB AV ČR:
Obrázky:
Pro zdravý vývoj potřebuje rostlina optimální množství bílkovin PILS. Huseníček
rolní, u něhož biologové pokusně zvýšili tvorbu bílkoviny PILS1, má silně deformované květy.
Foto: Elke Barbez, University of Natural Resources and Life Sciences (BOKU), Vídeň
Buňka z buněčné kultury tabáku. Tuto kulturu vědci použili, když studovali vliv
bílkovin PILS na hladinu auxinu v buňkách.
Foto: Elke Barbez, University of Natural Resources and Life Sciences (BOKU), Vídeň
Buňka z buněčné kultury tabáku. Zeleně je označena bílkovina PILS3. Nachází se
především uvnitř buňky, na takzvaném endoplazmatickém retikulu.
Foto: Elke Barbez, University of Natural Resources and Life Sciences (BOKU), Vídeň
Připravily: Ústav experimentální botaniky AV ČR a Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR
16.4.2012
