Objev unikátního „dopravce“ hormonů, na kterém se podíleli i čeští experti, oznámila Akademie věd. Vědci zkoumali auxin, což je klíčový rostlinný hormon, jehož pohyb mezi buňkami zajišťují zvláštní bílkoviny.
Během výzkumu objevili, že jedna z bílkovin přenáší auxin zcela jiným způsobem než ostatní. Výsledky výzkumu mohou navíc pomoci objasnit působení herbicidu 2,4-D, a tím přispět k jeho šetrnějšímu používání v zemědělství.
Zmíněná bílkovina může za určitých podmínek dopravovat auxin oběma směry. Jde o vůbec první přenašeč rostlinných hormonů, u něhož byl takový obousměrný transport popsán. Překvapivý objev se zrodil z úspěšné spolupráce týmů z Ústavu experimentální botaniky (ÚEB) AV ČR a Purdue University v USA.
Auxin řídí růst rostlin – včetně důležitých zemědělských plodin – i jejich reakce na podněty z vnějšího prostředí. Spouštěcím signálem pro nastartování mnoha vývojových pochodů, jako je růst kořenů nebo zakládání listů, jsou hladiny auxinu v konkrétních místech rostlinného těla.
Například nové listy se na vrcholu stonku zakládají v pravidelných intervalech právě v závislosti na tom, kde je v pletivu nejvíce auxinu. Rostlina proto musí auxin velmi precizně přepravovat mezi buňkami.
Používá k tomu speciální bílkoviny – přenašeče. Až dosud znala věda pouze „jednosměrné“ přenašeče auxinu – dovnitř buněk, nebo naopak ven.
„Zkoumali jsme jednu bílkovinu z huseníčku rolního, pojmenovanou ABCB4. Kupodivu jsme zjistili, že při nízké koncentraci auxinu v buňkách transportuje auxin dovnitř, ale pokud koncentrace vzroste, úplně obrátí a dopravuje ho ven.
Chová se vlastně jako obchodník z oboru export-import, který pružně reaguje na poptávku a nabídku na trhu,“ vysvětluje doktor Martin Kubeš z českého týmu. Badatelé soudí, že unikátní bílkovina umožňuje rostlinám pohotově a jemně regulovat množství auxinu uvnitř buněk. Přesnější informace přinese další výzkum.
Kromě přírodního auxinu vědci testovali také jeho syntetickou „napodobeninu“ nazývanou 2,4-D. Tato sloučenina má účinky podobné auxinu a v zemědělství se používá jako účinný herbicid (přípravek na hubení plevelů).
Ukázalo se, že obousměrný přenašeč umí dopravovat 2,4-D pouze do buněk. „ Exportní“ funkce je blokována, takže herbicid se hromadí v buňkách. Přestože se 2,4-D používá na polích již desítky let, biochemické podrobnosti jeho působení nejsou známy.
Nově objevené vlastnosti přenašeče ABCB4 by mohly být klíčem k jejich objasnění. „Dnešní intenzivní zemědělství se bez herbicidů těžko obejde. Ale když budeme přesně vědět, jak funguje 2,4-D, budeme schopni ho používat zodpovědněji.
Doufám, že náš výzkum v budoucnu povede k chytřejším technologiím, které umožní snížit dávky tohoto herbicidu. Což by pomohlo zemědělské půdě i životnímu prostředí,“ říká doktorka Klára Hoyerová z ÚEB AV ČR.
– TZ AV ČR –
