Aktuální číslo:

2020/7

Téma měsíce:

Klimatické změny

Řekni přítel a vejdi

 |  6. 1. 2020
 |  Vesmír 99, 7, 2020/1

Již více než 130 let známe neobvyklé, ale velmi výhodné partnerství mezi luštěninami a bakteriemi vázajícími dusík (rod Rhizobium). Tato symbióza umožňuje rostlinám využít atmosférický dusík, který je pro ně jinak nedostupný. Symbióza ukazuje na fenomén neuvěřitelné schopnosti rostlin rozlišit mezi přáteli a nepřáteli, přičemž umožňují přátelům, aby vstoupili a společně vytvořili oboustranně spolupracující alianci. Tuto symbiózu umožňuje tvorba specializovaných kořenových orgánů zvaných hlízky (anglicky „nodules“). Ukázalo se, že tyto hlízky obsahují oproti jiným částem rostliny velmi malé množství druhů bakterií.

Rhizobium vypouštějí tzv. nodulující faktory: lipo-chitooligosacharidy, které spouštějí krásnou reakci rostliny, a sice otočení kořenových vlásků okolo bakterií, což ve finále umožní bakterii vstoupit do kortikálních buněk a vznik hlízek. Tento proces je velmi komplexní a stále o něm nevíme zdaleka vše. V nové studii se ukázalo, že bakterie jsou schopny produkovat a vysílat malé fragmenty RNA vzniklé z transferové RNA (tRNA), což usnadňuje kolonizaci a tvorbu hlízek. Tyto tRNA fragmenty jsou nejčastěji 21 nukleotidů dlouhé. Díky vyslaným malým RNA je bakterie schopna „zotročit“ hostitelskou mašinerii interference RNA (RNAi) a následně regulovat expresi cílových genů.

Vědci identifikovali geny negativně regulující tvorbu hlízek, jež jsou cílem vypouštěných malých tRNA fragmentů a u nichž je utlumena exprese. Navíc se jedná o evolučně konzervovaný proces, který není unikátní pouze pro detailně studovanou interakci mezi sójou a Bradyrhizobium japonicum. Autoři provedli bioinformatický screening a zjistili, že nalezené geny jsou v rámci 699 různých typů sóji velice konzervované, což bylo potvrzeno i u fazole, tolice a štírovníku.

Tyto objevy poskytují nový mechanismus, který by se mohl v budoucnosti využít k zvýšení nodulace u luštěnin, a tedy i jejich efektivnímu získávání dusíku, čímž by se mohlo významně omezit hnojení.

Ren B. et al.: Science, DOI: 10.1126/science.aav8907;

Baldrich P., Meyers B. C.: Science, DOI: 10.1126/science.aay7101

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Botanika
RUBRIKA: Mozaika

O autorovi

Martin Janda

Ing. Martin Janda, Ph. D., (*1987) vystudoval biochemii na VŠCHT v Praze a pracoval v Ústavu experimentální botaniky AV ČR. V současné době bádá pod hlavičkou VŠCHT a Ludwig-Maxmilians-Universität München (LMU). Ve své práci se zabývá interakcí mezi rostlinami a mikroorganismy.
Janda Martin

Doporučujeme

Na staré zkušenosti nezapomínejme

Na staré zkušenosti nezapomínejme

Eva Bobůrková  |  13. 7. 2020
Vladimír Vonka je uznávaný virolog v Česku i ve světě. Ač brzy oslaví devadesáté narozeniny, stále se věnuje vědě, konkrétně vývoji...
Komu se nelení…

Komu se nelení…

Petr Pokorný  |  13. 7. 2020
Jsou-li nějaké změny příliš pomalé, lidé je v subjektivním čase svých životů skoro nevnímají. Stačí se ale podívat na staré krajinomalby či...
Ozonový alarmismus a ozonová skepse

Ozonový alarmismus a ozonová skepse

Petr Slavíček  |  13. 7. 2020
Klimatické změny, role člověka, možná řešení a ekonomické důsledky se stávají středobodem současné veřejné diskuse. Nemáme přitom dostatek...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné