Rostlina pro říjen 2011

Uvnitř buněk pracují miniaturní elektrárny. Taková zařízení vyžadují přísnou kontrolu. Jak si s ní buňky poradily? Odpověď se skrývá v genech.

Lidé, zvířata, rostliny, houby i prvoci jsou eukaryotické organizmy. Znamená to, že jejich buňky jsou oproti těm bakteriálním složitější. Kromě jiných součástek obsahují i buněčná jádra a mitochondrie.

Právě mitochondrie zajišťují odbouráváním cukrů a dalších živin energii potřebnou pro jejich život. Kdysi bývaly volně žijícími bakteriemi. Před více než miliardou let však vyměnily samostatnost za symbiózu – vzájemně prospěšné soužití. Vstoupily do eukaryotických buněk a začaly jim sloužit jako malé elektrárny.

Energetickou základnu, ať už buňky nebo státu, je třeba mít pod důkladnou kontrolou. Buňka si ji zajistila převodem většiny genů z mitochondrie do jádra. Důležité bílkoviny jsou pak vyráběny centrálně na povel z jádra – ne aby si každá mitochondrie dělala, co ji zrovna napadne!

U lidí a jiných savců skončil přesun genů z mitochondrií před desítkami milionů let. U rostlin však stále probíhá. Přesvědčili jsme se o tom u silenky širolisté, běžné květiny našich luk a polních mezí (na snímku).

S americkými kolegy jsme rozluštili úplnou genetickou informaci jejích mitochondrií. Zjistili jsme, že už jim mnoho genů nezbylo. Do jádra se přesunulo víc genetické informace než u jiných rostlin. Silenka tedy pokročila v těchto „genových manévrech“ velmi daleko.

Naše poznatky pomohou objasnit dosud neprobádané kapitoly evoluce rostlin. Ta někdy kráčela hodně odlišnými cestami ve srovnání s vývojem živočichů.
 

Text Helena Štorchová (Laboratoř reprodukce rostlin) a Jan Kolář

Foto Helena Štorchová
 

Laboratoř reprodukce rostlin zkoumá také silenku obecnou. Má totiž zajímavý způsob určení pohlaví. Hlavní roli přitom hrají opět mitochondrie.