Američtí, němečtí a čeští vědci přišli nedávno na kloub jedné ze záhad rostlinné biologie. Objevili totiž bílkovinný komplex, který ovládá růst rostlinných buněk. Tento objev by mohl vědcům pomoci lépe pochopit nejen princip, kterým se rostlinné buňky utvářejí a orientují se v prostoru, ale díky němu by se řada rostlin mohla lépe chránit před některými chorobami.
Na výzkumu se podílely univerzity v americkém Oregonu a německém Tübingenu společně s českou Akademií věd. Objev, ke kterému tato pracoviště dospěla, byl dosud v rostlinné říši neznámý, pozorován byl pouze u buněk živočichů a kvasinek.
Funguje to jako logistická služba
Buňky živých organismů jsou nesmírně složité systémy a rostlinné buňky pochopitelně nejsou výjimkou. Aby byl zachován vyšší celek, musí každá buňka fungovat jako švýcarské hodinky. Různé důležité „součástky“ buňky jsou zabaleny do membrán a jsou posílány na místo určení. Celé to připomíná princip fungování firmy zabývající se logistikou.
Kam má která součástka doputovat, o tom rozhodují regulační bílkoviny, které by se daly přirovnat k policistům dirigujícím dopravu na křižovatkách. A jedním z takových policistů je i objev amerických, německých a českých vědců: bílkovinný komplex exocyst.
Jak rostou rostlinné buňky?
Exocyst je složen z osmi různých bílkovinných částí, proto je tedy komplexem. Dohlíží na to, aby dopravované náklady byly vyloženy na správných místech. Vyčiní těm přepravcům, kteří by svou korbu chtěli vyklopit jinde. Rostoucí buňka totiž požaduje přísun určitých látek, jinak by expandovat nemohla. A právě exocyst určuje místa, která jsou pro složení nákladu nejvýhodnější. V takových místech pak buňka nabývá na své velikosti. V extrémních případech se buňka výrazně prodlužuje pouze v jednom směru a vytváří tenoulinké vlákno.
Zatímco u živočichů a kvasinek byly principy polarizovaného růstu již popsány, v rostlinném světě byly zatím velkou neznámou. Poté však vědci nalezli geny pro bílkoviny exocystu. Po průzkumu rostlin huseníčku, u nichž byly zmapovány poškozené geny pro jednotlivé podjednotky, zjistili, že v takových případech rostliny vykazují nežádoucí změny, z nichž nejviditelnější byl obvykle špatný růst. Rostliny v podstatě vypadaly jako mutanti.
Poté byly připraveny protilátky, které dokážou jednotlivé bílkoviny „najít“. Díky působení těchto látek se pak prokázalo, že bílkovinné subjednotky se skutečně spojují do jednoho komplexu, stejně jako v kvasinkových a živočišných buňkách.
Už tři miliardy let…
Rostlinné buňky vznikly před třemi miliardami let, když buňky v pramořích získaly schopnost fotosyntézy. Fotosyntéza je proces, který umožňuje zachycovat zeleným pigmentem, chlorofylem, sluneční energii a z vody a oxidu uhličitého vytvářet cukry bohaté na energii. Všechny buňky mají buněčné jádro a určité buněčné struktury, buněčné organely, které jsou vhodné pro určité funkce jako orgány lidského těla. Buněčné organely jsou obaleny jednoduchými nebo dvojitými membránami, které umožňují pronikání jen určité látky do organel nebo zase ven.
