Aktuální číslo:

2019/2

Téma měsíce:

Barvy

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

Lov kýchajících demokratů

Lov kýchajících demokratů uzamčeno

Tomáš Grim  |  4. 2. 2019
Spatřit loveckou akci volně žijících predátorů je svátek. A být jejím svědkem od úplného začátku po úplný konec, z bezprostřední blízkosti, s...
(Ne)barevné vidění hlubokomořských ryb

(Ne)barevné vidění hlubokomořských ryb uzamčeno

Zuzana Musilová  |  4. 2. 2019
Je velmi obtížné vžít se do světa hlubokomořské ryby. Žijete ve zdánlivě nekonečném trojrozměrném oceánu, kam neproniká téměř žádné světlo a kde...
Optická pinzeta a světelný záblesk

Optická pinzeta a světelný záblesk

Hana Turčičová  |  4. 2. 2019
Nobelova cena za optickou pinzetu a za triky, jak zvýšit výkon a nezničit aktivní prostředí laseru.

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné