Aktuální číslo:

2021/11

Téma měsíce:

Velká data

Prastarý způsob polarizace buněk

 |  4. 5. 2020
 |  Vesmír 99, 256, 2020/5

Všechny mnohobuněčné organismy na Zemi se musí vyrovnat se stejnou, pro život zcela zásadní otázkou: Jak zkoordinovat fungování všech buněk, aby celý jedinec mohl vzniknout, přežít a rozmnožit se? Důležitým aspektem takové koordinace je buněčná polarita – schopnost buněk vnímat signály o vlastní orientaci v prostoru a odpovídat na ně vznikem morfologické anebo fyziologické asymetrie.

Zatímco u živočichů je molekulární podstata buněčné polarity poměrně dobře prostudovaná, znalostí o jejím fungování u rostlin máme jako šafránu (viz také Glanc M., Friml J.: Vesmír 98, 636, 2019/11).

Tým profesora Weijerse z holandského Wageningenu loni objevil v modelové rostlině huseníčku (Arabidopsis thaliana) novou rodinu proteinů SOSEKI, které jsou díky své asymetrické lokalizaci v rozích buněk (SOSEKI je japonsky rohový kámen) předními kandidáty na klíčové regulátory buněčné polarity u rostlin. [1]

V navazující studii publikované letos v únoru stejný tým objevil příbuzné geny ve všech dosud osekvenovaných rostlinách a ukázal, že v mechorostech se proteiny SOSEKI chovají stejně jako v huseníčku. [2] Patrně nejzajímavější zjištění však přineslo krystalografické určení struktury proteinů SOSEKI: ačkoli na úrovni primární sekvence aminokyselin jsou proteiny SOSEKI specifické pro rostliny, obsahují doménu zvanou DIX, která je na úrovni terciární struktury takřka totožná s odpovídající doménou proteinu DISHEVELLED, dobře známého regulátoru buněčné polarity v živočišné říši. Nejenže doména DIX má v proteinech SOSEKI stejnou funkci jako v proteinu DISHEVELLED, ale obě domény jsou dokonce funkčně zaměnitelné – rostlinná doména DIX dokáže z velké části funkčně nahradit odpovídající část živočišného proteinu a naopak. Autoři dále in silico objevili domény s podobnou strukturou také v některých dalších, evolučně velmi starých skupinách eukaryot. Studii uzavírají hypotézou, že ať už živočichové i rostliny získali domény DIX od posledního společného předka, nebo horizontálním genovým přenosem (možná překvapivě neuvažují o možnosti evoluční konvergence), každý z nich je nezávisle zapojil do svého, velmi specifického způsobu řešení buněčné polarity.

[1] Yoshida S. et al.: Nat. Plants, 2019, DOI: 10.1038/s41477-019-0363-6.

[2] Van Dop M. et al.: Cell, 2020, DOI: 10.1016/j.cell.2020.01.011.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyziologie, Botanika
RUBRIKA: Mozaika

O autorovi

Matouš Glanc

Mgr. Mato uš Glanc, Ph.D., (*1988) vystudoval buněčnou a molekulární biologii rostlin na Přírodovědecké fakultě UK. Většinu doktorského studia strávil v laboratoři prof. Jiřího Frimla v rakouském Ústavu pro vědu a technologie (IST), nyní působí ve Vlámském biotechnologickém ústavu (VIB) v belgickém Gentu. Zabývá se převážně polaritou rostlinných buněk, jejím vznikem a významem pro růst a vývoj rostlin.
Glanc Matouš

Doporučujeme

(Ne)chemické toulky chemickým prostorem

(Ne)chemické toulky chemickým prostorem uzamčeno

Ivan Čmelo, Daniel Svozil  |  1. 11. 2021
Zkusme si představit všechny chemické látky, které by bylo možno připravit, od vodíku až po makromolekuly včetně nukleových kyselin a bílkovin....
Život spjatý s krví: od nemocí k adaptacím

Život spjatý s krví: od nemocí k adaptacím

Ondřej Vrtiška  |  1. 11. 2021
Život hematologa Josefa Prchala se mohl vyvíjet jinak, kdyby… Kdyby se v šedesátých letech daly v Praze snadno sehnat látky potřebné pro výzkum....
Skleníkové peklo na Venuši a šance na život

Skleníkové peklo na Venuši a šance na život

Julie Nováková, Martin Ferus  |  1. 11. 2021
Byla Venuše už od svého zrození horkým peklem? Co když ještě donedávna překypovala životem a z modrého, Zemi podobného drahokamu ji ve žhnoucí pec...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné