Aktuální číslo:

2020/7

Téma měsíce:

Klimatické změny

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

O mariánském sloupu, který se nevrátil na Staroměstské náměstí

O mariánském sloupu, který se nevrátil na Staroměstské náměstí

Eliška Fulínová  |  18. 7. 2020
Instalace neúplné kopie mariánského sloupu na pražské Staroměstské náměstí přišla ironií osudu ve zjitřené době, kdy se na různých místech po...
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...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

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

 

Objednat předplatné