Mezinárodní vědecký tým včetně českých výzkumníků objevil dosud neznámý způsob, jímž rostlinné buňky kontrolují hladinu důležitého hormonu auxinu. Objev může mít praktické využití při pěstování zemědělských plodin.

Na objevu se podíleli vědci z Ústavu experimentální botaniky (ÚEB) Akademie věd. Výsledky výzkumu zveřejnil v pondělí prestižní časopis Nature. "Objevili jsme dosud neznámý mechanizmus, jak může rostlina regulovat množství klíčového hormonu, a tím i svůj vývoj. Naše poznatky otevřely novou oblast výzkumu. Některé budou mít i praktické využití při kontrole růstu zemědělských plodin a podobně," uvedla spoluautorka článku a ředitelka ÚEB AV ČR Eva Zažímalová.

Auxin je důležitý pro vytváření zárodku v semeni, vývoj listů, stonků a kořenů, tvorbu cévních svazků a pro ohyb stonků a kořenů reagujících na světlo či gravitaci. Poznatky pomohou podle biologů lépe pochopit, jak je řízen vývoj rostlin.

Zásadní roli ve vývoji rostliny hrají bílkoviny nazývané PIN. U huseníčku rolního, který se často používá k laboratorním pokusům, jich bylo objeveno osm. Pět z nich vynáší molekuly auxinu ven z buněk, další tři mají poněkud odlišnou strukturu. Vědce proto zajímalo, zda se liší i funkcí. K výzkumu si vybrali bílkovinu PIN5. A ukázalo se, že je nepostradatelná pro správný vývoj rostlin. Pokud vědci pokusně zastavili nebo zvýšili její tvorbu, trpěly rostliny huseníčku různými vývojovými poruchami. Chtěli tedy zjistit jejich přesnou funkci.

"Gen pro tuto bílkovinu jsme vnesli do buněk tabáku, u nichž jsme poté měřili příjem a výdej auxinu. Výsledky byly překvapující. Když jsme buňky přinutili vytvářet velké množství PIN5, chovaly se jako bezedná černá díra, kde mizí téměř veškerý auxin," uvedl hlavní autor projektu Petr Skůpa z ÚEB. Další experimenty ukázaly, že PIN5 přenáší auxin do vnitrobuněčné struktury zvané endoplazmatické retikulum. Zde je hormon přeměňován na jiné látky, které nejsou hormonálně aktivní.

S ÚEB spolupracují také vědci z univerzity v Gentu (Belgie), Univerzity Karlovy v Praze, Univerzity Palackého v Olomouci, Masarykovy univerzity v Brně, z univerzity v Tübingenu (Německo) a v Curychu.

Většina českých autorů článku v časopise Nature, kteří pracují v ÚEB, je ve věku kolem 30 až 35 let. Podle akademie je to důkaz, že v ústavu vyrůstá nová generace biologů, kteří se již na začátku své vědecké kariéry mohou pochlubit důležitými objevy a publikují v předních světových časopisech.