Vědecký tým z oddělení buněčné biologie Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum se probojoval se svojí prací na stránky Lab Times, jednoho z nejpopulárnějších Life Science časopisů v Evropě. Podle dostupných informací se jedná o jednu z prvních prezentací tuzemské laboratoře v tomto periodiku.
V případě, že se rostlina ocitne v zasoleném prostředí, aktivuje specializovaný enzymatický mechanismus, který ji pomáhá tento stres překonat. Výzkumná skupina vedená prof. Šamajem nedávno ozřejmila principy buněčné signalizace pomocí mitogenem aktivovaných proteinkinas (MAPKs) a jejich funkci při zvýšené citlivosti semenáčků rostlin na salinitu. Tato práce byla nedávno publikována v prestižním mezinárodním časopise Journal of Experimental Botany (65: 2335-50).
MAPKs jsou signalizační enzymy, které regulují reakci buněk na různé stresové podněty, jako jsou patogeny, poranění, nadměrné sucho, chlad či salinita půdy. Na základě těchto reakcí jsou rostliny schopny ovlivňovat expresi genů, proliferaci buněk, vývoj a jejich samotné přežití nebo přizpůsobení se prostředí.
Hlavním tématem studie byla SIMK (stresem indukovaná MAPK), která začne působit zejména poté, co je rostlina vystavena stresu spuštěnému salinitou půdy a je sama aktivovaná pomocí specifického aktivátoru, kterým je SIMKK (SIMK kinasa). Experimenty byly provedeny na rostlinách vojtěšky (Medicago sativa) a huseníčku rolního (Arabidopsis thaliana).
„Prostorová a časová dynamika a přemisťování aktivovaných MAPKs v buňkách rostlin je velmi málo prozkoumaná oblast. Proto jsme se zaměřili právě na tento aspekt. Ukázalo se, že neaktivní SIMKK a SIMK se primárně nachází v jádru buňky a méně v cytoplazmě. Po vystavení rostlin solnímu stresu (přidáním 250mM NaCl do růstového média) však dochází k aktivaci obou kinas a k jejich masivnímu přemístění z jádra do cytoplazmy. Tento výsledek byl ověřen vícerými metodami,“ vysvětluje Šamaj.
Následovaly další pokusy, tentokrát na transformovaných rostlinách huseníčku rolního, které vykazovaly zvýšenou expresi SIMKK. „Přišli jsme na to, že během doby klíčení nebyly semenáčky těchto rostlin na sůl citlivé, zatímco během rané fáze růstu byly na stres způsobený solí daleko citlivější,“ říká Šamaj. Dalším zajímavým zjištěním je, že MAPKs se v intaktních rostlinách mohou chovat odlišně ve srovnání se suspenzními kulturami. Mohou zůstávat aktivované déle, což vede k odpovídajícím reakcím na salinitu. Celý článek je k dispozici ZDE.
Studie vznikala pět let, z toho zhruba dva roky ve Vídni a zbytek času v Olomouci. Největším oříškem bylo vyvinout spolehlivé metody. Na publikaci se kromě týmu buněčné biologie z C.R. Haná ve složení Miroslav Ovečka, Tomáš Takáč, George Komis, Pavol Vadovič, Slávka Bekešová, Anna Doskočilová, Veronika Smékalová, Ivan Luptovčiak, Olga Šamajová, Pavel Křenek a Jozef Šamaj, podíleli i Heribert Hirt a Irene Lichtscheidl s třemi jejich kolegy z Vídně a také Ľudovít Škultéty z Bratislavy.
