Mäsožravé rastliny sú pre mnohých fascinujúce tým, že sa dokážu vyživovať heterotrofne, lovom hmyzu, resp. drobných živočíchov. Táto črta sa v nich vyvinula v dôsledku nedostatočného príjmu živín z pôdy, rastú tak na chudobných typoch pôd. Buď sú pri chytaní koristi aktívne, veľmi rýchlo sa pohybujú a používajú vlastné pasce alebo iné druhy majú týmto funkciám prispôsobenú stavbu tela a na chytanie potravy im slúžia napríklad lepkavé listy.
Práve tým, ako to celé funguje, ako sa mäsožravé rastliny vyvinuli a ďalej vyvíjajú, aké sú najlepšie podmienky pre ich rast a tiež to, ako dokážu svoju korisť tráviť a aké procesy v nich prebiehajú, sa zaoberá množstvo odborníkov doma aj vo svete.
Slovenským vedcom sa podarilo dosiahnuť mnohé markantné výsledky v oblasti výskumu mäsožravých rastlín. Takou je aj Ildikó Matušíková, PhD. z Katedry ekochémie a rádiológie Univerzity sv. Cyrila a Metoda v Trnave so svojim tímom. Ako prví na svete potvrdili účasť niektorých rastlinných enzýmov pri rozklade koristi v pasciach mäsožravých rastlín. Dovtedy sa ich pôvod pripisoval hlavne mikroorganizmom. „Prišli sme aj s prvými sekvenciami jadrových génov v rosičke okrúhlolistej (Drosera). Za posledných 10 rokov však táto oblasť výskumu zažila skutočnú explóziu. Seriózne vedecké štúdie popísali evolúciu mäsožravosti a ukázali, že nejde o nejakú exkluzívnu výbavu týchto rastlín. Selekčným tlakom konkrétnych životných podmienok (najmä nedostatku živín) tieto rastliny zrealizovali morfologické adaptácie na vytvorenie pascí pre živočíšnu (hmyziu) potravu a využili svoj existujúci repertoár enzýmov na jeho trávenie,“ konštatovala odborníčka.
Ich posledná práca s mäsožravou rastlinou popisuje gén pre glukanázu. „Študovali sme pomocou transgénnych rastlín, kde a kedy sa tento gén v transgénnom tabaku aktivoval a zistili sme jeho veľmi špecifickú funkciu pri klíčení a raste. Zrejme je regulovaný rastlinnými hormónmi (auxínom), ale aj vonkajšími faktormi ako tma alebo nízke teploty. Fylogenetická analýza DNA sekvencie tohto génu ukázala na zaujímavú skutočnosť, že gén má potenciál pre tzv. kooptáciu funkcie, teda pre prevzatie úlohy aj v úplne iných procesoch vrátane rozkladu koristi.“
Ildikó Matušíková, PhD. dodáva, že hoci tento gén nie je aktívny v samotných pasciach rosičky, existuje predpoklad o jeho možnom transporte do tráviacich žliaz v prípade potreby.
Moderným výskumom sa tiež podarilo identifikovať, že mäsožravé rastliny majú vysoký potenciál pre biotechnologické využitie. Doteraz však neboli objasnené regulačné mechanizmy prebiehajúce v biologických a metabolických procesoch v týchto rastlinách.
Vedci ale zistili, že dôležitú úlohu v týchto procesoch zohrávajú rôzne typy malých RNA. Tieto molekuly regulujú rôzne aspekty rastlinných vývinových procesov a podieľajú sa aj na regulácii odpovede rastlín voči environmentálnym stresom. Aj naši odborníci pracujú na projekte Modifikácia rastlín na produkciu interferujúcej RNA (Modifying plants to produce interfering RNA). Za Centrum biológie rastlín a biodiverzity SAV je zodpovednou riešiteľkou doc. Ing. Jana Moravčíková, PhD.
Projekt je zameraný na izoláciu a analýzu týchto molekúl v rastlinách rodu Drosera. „Východiskom sú izolačné kity a dostupné protokoly, avšak pre problematickosť pletív týchto rastlín bude potrebná optimalizácia postupov. Získané protokoly pre izoláciu a analýzy malých RNA sú nevyhnutným predpokladom pre výskum regulácie jednotlivých procesov v mäsožravých rastlinách, akými sú trávenie koristi či získavanie živín, ale aj odpovede na environmentálny stres,“ uvádzajú realizátori projektu.
Informácie poskytla: Ildikó Matušíková, PhD. z Katedry ekochémie a rádiológie Univerzity sv. Cyrila a Metoda v Trnave
Ďalší zdroj: SAV
Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR
Ilustračné foto: Pixabay.com
Uverejnila: VČ