Čeští vědci objevili důležité „spojky“ mezi vnitřkem a povrchem rostlinné buňky
[· 19.5.2010 · autor: AVČR · ilustrace: AVČR ·]
Buňky z listu huseníčku rolního. Vlevo: zeleně je označena bílkovina, která plní roli molekulární spojky mezi vnitrobuněčnou „kostrou“ (tzv. cytoskeletem) a membránou na povrchu buňky. Uprostřed: červeně je označena jedna složka cytoskeletu (tzv. mikrotubuly). Vpravo: kombinace předchozích dvou obrázků. Foto: Matyáš Fendrych.
Výzkum uskutečnili badatelé z Ústavu experimentální botaniky Akademie
věd České republiky, Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy a
dalších českých a britských institucí.
Pro zachování tvaru a životních funkcí buňky je velmi důležitá její
bílkovinná vnitřní „kostra“ či „lešení“, kterému se odborně
říká cytoskelet. Dvě základní složky cytoskeletu jsou společné
živočichům i rostlinám: mikrotubuly si můžeme představit jako základní
hrubé lešení, které je doplněno jemnější sítí vláken tvořených
bílkovinou aktinem.
Rostlinné buňky jsou vystaveny mnoha mechanickým vlivům – jak během
vlastního růstu a vývoje, tak při působení nepříznivých podmínek,
zvláště sucha. Biology proto zajímá, jak jim vzdorují – například jak
je zajištěno, aby různé součásti buňky zůstávaly při mechanickém
zatížení správně spojeny. Zajímavé odpovědi nyní přinášejí dva
významné články o cytoskeletu rostlin. Ukazují, že jeho vlastnosti jsou
evolučně přizpůsobeny právě těm nárokům a zátěžím, s nimiž se
rostlinné buňky denně potýkají. Práce publikoval tým z Ústavu
experimentální botaniky AV ČR a Přírodovědecké fakulty Univerzity
Karlovy, vedený doktorem Viktorem Žárským, společně
s dalšími vědci.
Buňka z listu oblíbené pokusné rostliny, huseníčku rolního. Zeleně je označena bílkovina, která funguje jako molekulární spojka mezi vnitrobuněčnou „kostrou“ (tzv. cytoskeletem) a membránou na povrchu buňky. Foto Matyáš Fendrych.
Prvním objevem je nový typ bílkoviny, která funguje jako „molekulární
spojka“. Zakotvuje aktinová vlákna v membráně na povrchu buňky, a navíc
je připojuje k mikrotubulům. „Spojky mezi aktinem a mikrotubuly patří
mezi velké záhady současné buněčné biologie rostlin. Bílkovina, kterou
jsme nalezli, je jednou z prvních, které tuto zásadní mechanickou funkci
plní,“ vysvětluje doktor Žárský. Výzkum probíhal ve spolupráci hlavně
s laboratoří profesora Patricka Hussey z univerzity v anglickém
Durhamu.
Ve druhém článku vědci popsali, jak jsou propojeny přestavby aktinového
cytoskeletu se změnami ve složení buněčné membrány – s přeměnami
jejích složek zvaných fosfolipidy. Existuje zde vzájemný regulační vztah:
cytoskelet ovlivňuje membránu a naopak. „Tato regulace je důležitá pro
vysvětlení růstových dějů v buňce, ale také pro pochopení buněčné
polarity. Různé konce téže buňky mají různé vlastnosti a tato polarita
hraje klíčovou roli při vytváření tvaru rostliny,“ říká doktor
Žárský. Na projektu spolupracoval jeho tým s laboratoří profesorky Olgy
Valentové z Vysoké školy chemicko-technologické.
Jak si přiblížit alespoň některé mechanické vlivy působící na rostlinnou buňku? Stačí si ji představit jako kopací míč nahuštěný vzduchem. Na povrchu má buňka pevnou stěnu a těsně pod ní membránu. Na ně zevnitř tlačí voda – podobně jako to dělá vzduch v míči. Díky stěně a tlaku vody udržuje buňka svůj tvar, a tím i stabilitu celé rostliny. Obsah vody však není stálý. Zmenšuje se třeba při dlouhotrvajícím suchu: tehdy „míče“ částečně splasknou, rostlina zvadne a opět se „nahustí“ vodou až po dešti. Buňka musí být natolik odolná, aby přežila všechny podobné změny objemu a tlaků.
_________________
Kontakty a odkazy:
RNDr. Viktor Žárský, CSc.
vedoucí společného týmu Ústavu experimentální botaniky AV ČR a
Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, spoluautor obou článků;
zarsky(at)ueb.cas.cz
Odkaz na
originál článku (volně přístupný souhrn)
[· Komentář ·]
[· další články ·]
[· Right News Music opět v rytmu reggae ·]
[· Reggae Meeting 2010 - je opravdu konec? ·]