Rostliny a zvířata k sobě mají blíže, než se soudilo

Buněčné dělení rostlin a živočichů je podobnější, než si vědci mysleli, při obou procesech má významnou úlohu bílkovinný komplex zvaný exocyst. Práce česko-amerického výzkumného týmu tedy přinesla doklad, že na úrovni buněk a molekul jsou si rostliny a živočichové podobnější, než by se na první pohled zdálo. Tým vědců z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd, Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy a Oregon State University v USA vede Viktor Žárský z Akademie věd.

Úloha exocystu byla donedávna známa jen u dělení kvasinek a živočichů, čeští a američtí vědci nyní objevili, že se bez něj neobejdou ani rostliny, protože řídí výstavbu buněčných stěn mezi dělícími se buňkami rostlin.

Buněčné dělení je jediný způsob, jak mohou vznikat nové buňky při vývoji lidského zárodku či při jarním rašení stromů. Dělením se vytvoří z jedné mateřské buňky dvě dceřiné. Nejdříve se mezi ně rozdělí genetická informace a vnitrobuněčné struktury (organely). Nakonec se dceřiné buňky fyzicky oddělí, u rostlin tak, že se vybuduje nová buněčná stěna, jako když zedníci přepaží místnost zdí, uvedl Žárský. Vědci nyní prokázali, že v tomto procesu hraje klíčovou roli komplex několika bílkovin - exocyst.

Tvorba buněčné stěny vyžaduje podle Žárského přísun "stavebního materiálu". Uvnitř buňky jsou mikroskopické váčky, které neustále přenášejí různé látky z místa výroby na místo dalšího využití. Připomínají nákladní auta vozící cihly či beton na stavbu. Kde váčky svůj náklad vyloží, určuje mnohdy právě exocyst. Tým zkoumal, zda exocyst plní tuto funkci i při dělení rostlinných buněk, a dokázal, že tomu tak je, dodal vědec.

"Pracovali jsme s pokusnou rostlinou huseníčkem rolním (Arabidopsis thaliana). Když jsme vyřadili z provozu některé bílkoviny exocystu, byly rostliny zakrslé a nedokázaly normálně růst," uvedl autor studie Matyáš Fendrych. Navíc vědci objevili v listech deformované buněčné stěny jako následky špatného dělení.

Další experimenty upřesnily, že exocyst je klíčový ve dvou etapách celého buněčného "stavebního procesu". Nejdříve při vzniku takzvané buněčné destičky, což je základ budoucí buněčné stěny. A pak v závěru, kdy stěna dozrává a ukládá se do ní velké množství bílkovin, celulózy i dalších látek.

Živočišné buňky se podle Žárského v mnoha ohledech dělí jinak než rostlinné. Přesto existují společné rysy, například role exocystu. "Práce týmu tedy přinesla další doklad, že na úrovni buněk a molekul jsou si rostliny a živočichové podobnější, než by se na první pohled zdálo," dodal vědec.