Aktuální číslo:

2018/2

Téma měsíce:

Bionika

Fytochromy řídí expresi genů

 |  5. 5. 2003
 |  Vesmír 82, 296, 2003/5

O existenci fytochromu, citlivého fotoreceptoru v rostlinách, i o jeho četných fyziologických funkcích víme skoro 40 let. Systém založený na fytochromu také aktivuje a deaktivuje specifické geny. Nedávno se ale zjistilo, že je tento proces vyvoláván příjmem záření v určité části červené oblasti. Metoda založená na těchto poznatcích může zřejmě nahradit vyvolávání exprese genů tepelnými šoky nebo etanolem a tetracyklinem, jejichž některé meziprodukty jsou toxické. Jestliže se zásah načasuje a zvolí se jeho intenzita, bude možné přesně řídit hladinu požadované exprese určitého genu. Když se např. fytochrom phyB vystaví červenému záření, přemění se na formu, která se přestěhuje z cytoplazmy do jádra buňky a naváže se na bílkovinu zvanou PIF3. Dlouhovlnné červené ozáření pak vrátí fytochrom do neaktivní formy.

Vědci z Kalifornské univerzity v Berkeley a ze Zemědělské výzkumné služby amerického ministerstva zemědělství pracovali s transformovanými buňkami kvasinek, které obsahují fytochrom phyB a bílkovinu PIF3. Vazbou s nimi exprimovali dva chimérické proteiny s doménou vázající deoxyribonukleovou kyselinu, a potom je minutu ozařovali vlnovou délkou 664 nm (červenou) ze systému diod. Po třech hodinách tisícinásobně vzrostla transkripce ribonukleové kyseliny. Následovalo ozáření vlnovou délkou 748 nm (dlouhovlnnou červenou) a patnáct minut po něm se transkripční aktivita zastavila. Geny a enzymy lze tedy aktivovat světlem. Vědci očekávají, že postup bude možné použít pro libovolné buňky nebo organizmy, které fytochrom vytvářejí přirozeně, nebo jsou schopny ho zabudovat, popř. se pro takovou funkci dají geneticky zmanipulovat. Pokusnými objekty pro budoucí zkoušky tohoto postupu budou prý nejen mutanty huseníčku (Arabidopsis), ale i mouchy a červi, a nakonec specifické tkáně nebo buňky mnohobuněčných živočichů. (Nature Biotechnology 20, 985–987 a 1041–1044, 2002/10, Biophotonics International 9, 13, 2002/9)

Ke stažení

RUBRIKA: Aktuality

O autorovi

Zdeněk Šesták

RNDr. Zdeněk Šesták, DrSc., (*1932) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK v Praze. V Ústavu experimentální botaniky AV ČR se zabývá fyziologií fotosyntézy. Šéfredaktor časopisu Photosynthetica. (e-mail: sestak@ueb.cas.cz)

Doporučujeme

Návrat Široka

Návrat Široka

Pavel Pipek  |  9. 2. 2018
Zpráva, která na mě právě vyskočila na Twitteru, by asi většinu Evropanů nechala chladnou, ale mé srdce buší tak, že mám chuť okamžitě vyskočit z...
Rytíř našich vod

Rytíř našich vod

Marek Janáč  |  5. 2. 2018
Na stěně ve své kanceláři má vystavené krunýře velkých raků. Za jeho pracovní židlí v akváriu rak. V knihovně knihy o racích a v laboratoři ve...
O kvantových počítačích a šifře RSA

O kvantových počítačích a šifře RSA uzamčeno

Jiří Poš  |  5. 2. 2018
značným příslibem pro výpočetní systémy budoucnosti je rozvíjející se obor kvantových počítačů. Představují naději, že eliminují některá vážná...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné