Sucho, zmeny teplôt, salinita pôd alebo prítomnosť ťažkých kovov v pôdach sa radia medzi rôzne typy abiotického stresu, ktorým sú v dôsledku zmien v životnom prostredí čoraz častejšie vystavované rastliny. Tieto negatívne vplyvy nepriaznivo ovplyvňujú schopnosť prežitia rastlín a aj znižujú tvorbu biomasy a celkovo úrodu poľnohospodárskych plodín. Súčasťou odpovede rastlín na takýto stres je variabilita obrany bunkového metabolizmu a produkcia celého radu proteínov. Jednou z možností ako sa pokúsiť čeliť environmentálnym problémom dnešnej doby je možnosť snahy hlbšie spoznať mechanizmus obranných procesov v rastlinách a využiť tieto poznatky či už v klasickom šľachtení alebo v genetickom inžinierstve. Pracovníci Centra biológie rastlín a biodiverzity SAV sa zaoberajú projektom Štúdium funkcie dehydrínov z Arabidopsis thaliana pri tolerancii voči vybraným typom abiotického stresu (Studying of the function of dehydrin genes from Arabidopsis thaliana in the tolerance to selected types of abiotic stresses).
Ako zodpovedná riešiteľka projektu pôsobí Ing. Eva Boszorádová, PhD. Vysvetlila, že medzi proteínmi, ktoré sa významne akumulujú počas stresu spôsobeného nedostatkom vody alebo v dôsledku nízkych teplôt, sú aj tzv. LEA proteíny („Late embryogenesis abundant“ proteíny).
„Sú to hydrofilné proteíny, ktorých úloha pravdepodobne spočíva v ochrane biomolekúl a bunkových membrán rastlín. Jednou z najviac charakterizovaných skupín LEA proteínov sú dehydríny. Sú to proteíny, ktorých úloha je spájaná najmä s procesom embryogenézy – vývoj semena, ale môžu sa akumulovať aj vo vegetatívnych častiach počas celého životného cyklu rastliny. Dehydríny považujeme za multifunkčné proteíny, ktoré môžu viazať makromolekuly ako napr. nukleové kyseliny, plnia ochrannú úlohu, môžu viazať voľné kovy, fungujú ako chaperóny alebo pôsobia ako antioxidanty.“
V arábkovke (Arabidopsis thaliana L.) bolo podľa zodpovednej riešiteľky doposiaľ charakterizovaných 10 dehydrínových génov. „Všetky tieto gény obsahujú oblasti bohaté na aminokyselinu hisitidín. Predpokladá sa, že oblasti bohaté na histidín môžu zohrávať úlohu pri redukcii rôznych typov poškodenia buniek pri strese kovmi, môžu slúžiť ako senzory hladiny kovov alebo sa môžu podieľať na redukcii reaktívnych foriem kyslíka („Reactive oxygen species“, ROS – napr. peroxid vodíka H2O2).“
Cieľom tohto projektu (v spolupráci Ústavu genetiky a biotechnológií rastlín, Centra biológie rastlín a biodiverzity SAV v Nitre a Prírodovedeckej fakulty UCM v Trnave pod vedením doc. Ing. Jany Moravčíkovej, PhD.) je pomocou transgenózy modelovej rastliny tabaku študovať úlohu troch génov dehydrínov pri tolerancii rastlín voči vybraným typom abiotického stresu s dôrazom na ťažké kovy.
Projekt je realizovaný v období 1. 1. 2017 – 31. 12. 2019.
Informácie poskytla: Ing. Eva Boszorádová, PhD.
Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR
Ilustračné foto: Pixabay.com /Hans/
Uverejnila: VČ