Jak vzniká kostra rostlin?

Vliv proteinu katanin1 na organizaci rostlinného cytoskeletu, tedy jakési vnitřní kostry buněk, potvrdili vědci z Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum (CRH) ve studii, kterou publikoval jeden z nejprestižnějších odborných časopisů zabívající se touto problematikou – Molecular & Cellular Proteomics.

Zdroj: YouTube – cytoskelet

Díky unikátní kombinaci metod proteomiky (zabývá se hromadným studiem proteinů a jejich vlastností, především strukturou a funkcí) a buněčné biologie získali nové informace o rostlinném cytoskeletu využitelné v biotechnologiích.

Úkolem vědců z týmu profesora Jozefa Šamaje bylo podrobně zkoumat roli kataninu, který má za úkol „stříhání“ mikrotubulů. Ty si lze představit jako dynamickou soustavu miniaturních trubicovitých struktur, vytvářejících spolu s aktinovými mikrofilamenty cytoskelet rostlinných buněk, jenž se podílí na transportu buněčných organel a na dělení a vývoji buněk.

Správné „stříhání“ mikrotubulů je nezbytné k zabezpečení časové a prostorové organizace mikrotubulů, které jsou klíčové pro růst a vývoj rostlin. Výzkumníci z Oddělení buněčné biologie CRH ke studiu využili dva kataninové mutanty modelové rostliny huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana), podrobili je proteomické analýze a výsledky srovnali s planým typem téhož rostlinného druhu.

Výsledky zhruba tříletého výzkumu mohou mít biotechnologické využití. „Tyto proteiny mohou být využité i pro genetické modifikace rostlin. Tedy změnou kataninu můžeme docílit změny ve vývoji a růstu rostlin.

Ačkoliv je tento protein poměrně dobře prostudován, práce podobná té naší dosud neexistovala,“ doplnil odborník Tomáš Takáč. Podle něj se katanin těší velké pozornosti odborníků. Je totiž důležitý nejen pro cytoskelet, ale má řadu dalších funkcí.

Konkurence v této oblasti vědy je tedy velká.

„Zjistili jsme, že pokud se v mutantech katanin nevyskytuje, nebo je jeho funkce pozměněna, dochází k reorganizaci cytoskeletu a důsledkem jsou fenotypové změny. Oproti planému typu jsou mutantní rostliny zakrslé, s malým počtem květů a semen,“ uvedl Takáč. Autorům se podařilo také odhalit nové funkce tohoto proteinu. Katanin podle jejich výsledků spojuje různé hormonální signály a na jejich základě mění organizaci cytoskeletu, což vede k vývojovým změnám u rostlin.

Podle spoluautorky studie Olgy Šamajové další význam práce spočívá v tom, že se podařilo provázat metody proteomiky, buněčné biologie, biochemie a genetiky. „Využíváme k tomu přístrojové vybavení, které máme v našem centru k dispozici.

A je třeba říct, že pokud jde o optickou mikroskopii, jsme nejlépe vybaveným pracovištěm pokročilých zobrazovacích systémů fixovaných i živých buněk v České republice. Díky tomu dokážeme proteiny odhalené proteomickou analýzou podrobně charakterizovat.

Povedlo se nám odhalit a kvantifikovat proteiny různých funkcí, které katanin ovlivňuje. Z mnoha vzpomenu alespoň tubulin a aktin vázající proteiny. Použitím metod buněčné biologie jsme pozorovali reorganizaci a náhodnou orientaci mikrotubulů i desorganizaci aktinového cytoskeletu u obou mutantů, což bylo způsobeno zmíněnými proteiny,“ uvedla Šamajová.

Studie vznikla v rámci projektu Grantové agentury ČR, olomoučtí vědci spolupracovali i s laboratoří v USA. Obrázek mikrotubulů z této studie byl editory časopisu vybrán na titulní stranu. Kromě této vědecké práce, výzkumníci z dílny buněčné biologie CRH publikovali o funkcích kataninu další tři články v prestižních časopisech.

Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce
reklama

Související články

Využití virtuální reality pro...

Unikátní systém, kombinující využití virtuální reality a výcvikové haly o...

Elektrický mozkový implantát...

Jako ohromující neurovědecký pokrok označují výzkumníci novou metodu léčby...

Ochutnáme jahody a maliny bez virů?

Jaké viry jahodám a malinám škodí? Jakým způsobem je před nimi chránit,...

První vodíkový vrtulník dostává...

Za duchovního otce letectví je považován Leonardo da Vinci, autor mnoha...

Unikátní fakta o dětském mikrobiomu

Zdánlivě „přátelské“ bakterie, které žijí přirozeně ve střevech dítěte, mohou ovlivnit...

Musk není žádný troškař: Majitel...

Byl to právě nedávný úspěch mise Inspiration4, který výrazně zpopularizoval...

Tažení helvétského kříže proti CO₂:...

Není to ani týden, co byla na Islandu uvedena do provozu zatím největší...

Ingenuity se na Marsu daří

Ačkoliv se to na první pohled může zdát zanedbatelné, malý...

5G sítě povýší kulturu i sport

Online debata odborníků z oblasti Smart Cities za podpory Ministerstva pro...

Vědci z Fakulty tropického...

Tým vědců z ČZU v Praze se vrátil z expedice do Zambie, kam transportoval tři...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Lidový svátek: Chtěl císař Josef II. sebrat lidem posvícení?

Lidový svátek: Chtěl císař Josef...

„Vezměte koště a alespoň zameťte, holoto líná,“ napomíná hospodyně...
Analýzy DNA našich předků: Potomci Velkomoravanů žijí mezi námi, slovanské kořeny má jenom třetina Čechů

Analýzy DNA našich předků: Potomci...

Průzkumy DNA, které pátrají po potomcích velkomoravských velmožů i...
Jedno jméno nestačí! Proč máme příjmení?

Jedno jméno nestačí! Proč máme...

Křestních jmen je málo. Abychom se v tom ohromném počtu lidí na Zemi...
Oslavy tradičního svátku: Prozradily svatého Martina husy?

Oslavy tradičního svátku:...

Muž v jednoduché mnišské kutně vleze do hospodářského stavení plného opeřenců. „Snad mne...
Pyrit, zlato hlupáků: Naletí mu i anglická královna!

Pyrit, zlato hlupáků: Naletí mu i...

Není všechno zlato, co se třpytí. Ví to i anglický cestovatel...
Otec kolečkových bruslí si na nich utrhl ostudu

Otec kolečkových bruslí si na...

„Je vyšší, než obvykle,“ podivují se hosté na maškarním plese, když se tu...
Kníže Spytihněv II. udělal ze svého bratra sluhu

Kníže Spytihněv II. udělal ze...

Komora, stáj, stůl a číše tvoří v 11. století součást života přemyslovské curie, tedy...
Nápoj pro zahřátí: Vikingové se bránili lezavé zimě popíjením obdoby grogu

Nápoj pro zahřátí: Vikingové se...

„Je mi zima, “ drkotá zuby mladý Viking Erik. „Napij se, nápoj bohů tě...
Auto s pásy a lyžemi. Ruský car nejspíš vlastnil první terénní vůz na světě

Auto s pásy a lyžemi. Ruský car...

Kodrcání na koňském hřbetu patří do staré doby. Cara Mikuláše II. jeho poddaní...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.