BRNO - Vedci z inštitútu CEITEC Masarykovej univerzity v dvoch štúdiách opísali dosiaľ neznámy mechanizmus, ktorý zohráva dôležitú úlohu pri rozmnožovaní rastlín. Umožňuje im reagovať na zmeny prostredia, napríklad na výkyvy teplôt. Výskum sa sústredil na bunkové štruktúry označované ako meiotické telieska alebo M-bodies. Výsledky štúdií zverejnili odborné časopisy Nature Communications a The Plant Cell, informovala hovorkyňa inštitútu Halina Jílková.
Aby rastlina vytvorila peľ a semená, musí prejsť procesom nazývaným meióza. Počas neho sa genetická informácia rozdeľuje do pohlavných buniek. Tento proces je však citlivý na zmeny vonkajšieho prostredia.
„Vysoké teploty môžu priebeh meiózy výrazne narušiť. Najskôr sme preto chceli identifikovať hlavné regulačné mechanizmy tohto procesu a pochopiť, ako stresové podmienky ovplyvňujú odovzdávanie genetickej informácie ďalšej generácii,“ uviedol Albert Cairo z inštitútu CEITEC.
Meiotické telieska uchovávajú dôležité inštrukcie
V prvej štúdii vedci opísali objav a fungovanie meiotických teliesok, teda štruktúr, ktoré vznikajú v reprodukčných bunkách počas meiózy. Slúžia ako dočasné úložiská molekúl mRNA, ktoré obsahujú inštrukcie na tvorbu bielkovín. Bunka vďaka nim dokáže rozhodovať, ktoré informácie využije okamžite a ktoré si ponechá na neskoršie fázy vývoja.
„Molekuly mRNA nesú inštrukcie potrebné na tvorbu bielkovín a meiotické telieska fungujú ako organizačné centrá, ktoré tieto inštrukcie ukladajú, triedia a v správnej chvíli uvoľňujú počas tvorby pohlavných buniek,“ vysvetlil Cairo. „Podarilo sa nám tiež opísať, ako tieto štruktúry vznikajú, z čoho sa skladajú a ako bunka riadi ich fungovanie,“ dodal.
Mechanizmus chráni rozmnožovanie rastlín pred stresom
Druhá štúdia, ktorá vznikla v spolupráci s Gentskou univerzitou v Belgicku, ukázala, že meiotické telieska sú dôležité aj pre správny priebeh meiózy v nepriaznivých podmienkach. Pri vyšších teplotách zohrávajú kľúčovú úlohu pri regulácii mechanizmov zabezpečujúcich správne rozdelenie genetickej informácie medzi vznikajúce pohlavné bunky.
Rastliny, pri ktorých tento mechanizmus nefungoval správne, vykazovali predčasné ukončenie meiózy a neobvyklý počet chromozómov v peľových zrnách. „Naše výsledky ukazujú, že meiotické telieska sú omnoho zložitejšie, než sme očakávali. Sú vybavené senzormi, ktoré dokážu rozpoznať stresové podmienky, a fungujú ako ochranná bariéra,“ uviedol vedúci výskumnej skupiny Karel Říha. „Prispievajú k tomu, aby rozmnožovanie prebiehalo správne aj pri vyšších teplotách,“ dodal.
