Vědci vzkazují rostlinám: Užívejte aspirin!

S objevem, který by mohl vést k vývoji zdravých plodin se zvýšeným výnosem, zvýšenou odolností a menší potřebou pesticidů, přicházejí vědci z Boyce Thompsonova ústavu (BTI) pro výzkum rostlin z Ithaky ve státě New York v USA.

Vědcům se totiž podařilo identifikovat klíčovou látku v rostlinách, vznikající při chorobném procesu a aktivující širokou obranu proti útoku patogenů.

Varování roznášejí siliceObrannou reakci rostlin na různé infekce pozorovali vědci již dříve. Věděli i to, že tento fenomén vyžaduje přenos signálu například z infikovaného listu do dalších částí rostliny.

Až do nynějška však nevěděli, o jaký signál vlastně jde. Výzkumnému týmu z Boyce Thompsonova ústavu se podařilo identifikovat jako zásadní látku salicylan methylnatý. Tuto látku nacházíme jako jeden z vonných esterů v rostlinných silicích.

Právě ona má na svědomí signál, varující celou rostlinu ve chvíli, kdy do některé její části pronikne infekce. „Teď, když jsme identifikovali signál, který aktivuje obranný mechanismus rostlin, stejně jako enzymy řídící úroveň tohoto signálu, jsme schopni využít genetického inženýrství k tomu, aby optimalizovalo schopnost rostlin bránit se,“ říká Daniel F. Klessig z BTI.

Tento postup by mohl zvýšit produkci rostlin a redukovat používání pesticidů, které jsou škodlivé jak pro životní prostředí, tak pro člověka, na minimum.

Jak se léčí aspirinem?Studium procesů v rostlinných tkáních odhalilo, že po napadení patogenem začíná dokonce rostlina přímo v zasaženém místě produkovat kyselinu salicylovou, čili nám dobře známý aspirin.

Část této kyseliny aktivuje lokální obranu, zatímco další část je přeměněna pomocí enzymu na salicylan methylnatý, který je biologicky nečinný a zůstává uložen v tkáni. Salicylan methylnatý , vyprodukovaný v místě infekce hraje zásadní roli při získání odolnosti rostlin.

Nyní vědci studují proces, jak vlastně putuje salicylan methylnatý z místa nákazy rostlinnými tkáněmi do nezasažených částí rostliny a teprve v této neinfikované tkáni se znovu mění na kyselinu salicylovou.

Cílem je urychlit léčeníCelý problém rychlejšího vyléčení rostlin spočívá v tom, že přeměněný salicylan methylnatý se hromadí hlavně v nakaženém místě a převážně v této podobě je pak distribuován dál do rostliny.

Otázkou je, proč vysílají rostliny neúčinného posla ve formě salicylanu methylnatého do zatím zdravých tkání, kde teprve musí být reaktivován. Vědci chtějí dosáhnout toho, aby jej pomocí nového enzymu, nazvaného SABP2 mohla rostlina přeměnit rovnou na kyselinu salicylovou a vzniklý lék by si pak rozesílala rovnou do svých nezasažených částí.

„Tímto mechanismem může být známý aspirin distribuovaný po celé rostlině a navodit širokou obrannou reakci,“ říká Klessig.

Co jsou to silice?Charakteristická vůně mnohých rostlin a drog je dána přítomností vonných těkavých látek – silic. Silice jsou těkavé, intenzivně vonící směsi přírodních látek olejovité konzistence, ve vodě těžce rozpustné.

Silice se vyskytují pouze ve vyšších rostlinách v asi 3000 druzích, z nichž je asi 150 rostlinných druhů farmaceuticky důležitých. Silice se akumulují ve všech rostlinných orgánech: v květech v listech, v kůře, v kořenech, oddencích, plodech a semenech.