Juniorský grant se zaměří na výzkum genů z rodiny aldehyddehydrogenas

Physcomitrella patens.
Foto:Klaus v. Schwartzenberg, Institut für Pflanzenwissenschaften und Mikrobiologie, Universität Hamburg
pondělí 2. březen 2020, 13:07 – Text: Martina Šaradínová

Proč některé geny z rostlin v průběhu evoluce vymizely, případně byly nahrazeny jinými? Touto otázkou se spolu se svým týmem od ledna zabývá Martina Kopečná z Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum (CRH) v rámci tříletého Juniorského grantu UP, který získala na konci loňského roku v kategorii Přírodní vědy, matematika, informatika.

Hlavní pozornost upře mladá vědkyně na mech Physcomitrella patens a tři geny z rodiny aldehyddehydrogenas (ALDH). Jedná se konkrétně o geny ALDH21 a ALDH23, které jsou pro nižší rostliny, tedy mechy nebo řasy, specifické, ale ve vyšších rostlinách je nenajdeme. Naopak ALDH22 chybí v mechu. Funkce ALDH22 a ALDH23 je neznámá, ALDH21 se u nižších rostlin podílí na jejich odolnosti vůči vysychání. Mechy se používají jako vývojové modely pro přechod rostlin z vody na souš, kdy rostliny musí překonat určité období sucha. A právě tyto nižší rostliny jsou vůči vysychání velmi odolné.

„Naším cílem je zjistit, jaký důvod mělo vymizení námi sledovaných genů ALDH21 a ALDH23 během evoluce rostlin. Budeme studovat jejich vliv na rostliny a zkoušet, co se stane, pokud tyto geny vyřadíme i u mechu. Pokud se nám to podaří, rádi bychom tyto geny vložili i do vyšší rostliny a sledovali, jaký vliv to na ni bude mít,“ objasnila biochemička. Spolu s ní na projektu podpořeném částkou 2,96 milionu korun spolupracují další dvě ženy, kolegyně Radka Končitíková a studentka Eva Luptáková.

V případě genu ALDH22 mají vědkyně v plánu vložit jej do genomu mechu a současně stejný gen vyřadit z vyšší rostliny, v níž se běžně nachází. „Chceme zjistit, jaký vliv to bude mít na rostliny, zejména na jejich adaptaci vůči stresu, například suchu nebo zasolení půdy. Přítomnost genu u sledovaného mechu otestujeme ve spolupráci s laboratoří Klause von Schwartzenberga v Hamburku, s níž naše oddělení dlouhodobě spolupracuje,“ doplnila Kopečná.

Výsledky výzkumu by v budoucnu mohly přispět k užší spolupráci s dalšími výzkumnými skupinami CRH. Například v rámci projektu Excelentní výzkum se nabízí myšlenka vložit vymizelé geny do ječmene a studovat jejich vliv na tuto plodinu.

Studiu aldehyddehydrogenas se vědkyně věnuje od svého doktorského studia. Vědeckou kariéru jí však třikrát dočasně přerušily mateřské povinnosti.

„I proto jsem ráda, že jsem grant získala. Je to první velký grant, který mám na starosti. Žádost jsem podávala na poslední chvíli, v příštím roce bych už podmínky nesplnila. Je to také důkaz toho, že vědeckou práci a rodinu jde skloubit dohromady a příliš často se nevidí ani to, že by na jednom projektu pracovaly pouze ženy,“ doplnila s úsměvem trojnásobná maminka.

O výstupech výzkumu v rámci grantu „Functional characterization of aldehyde dehydrogenases putatively associated with the evolutionary transition from water to land“ bude spolu s kolegyněmi informovat v odborných publikacích či na mezinárodní konferenci Carbonyl meeting, jež se pravidelně koná každý druhý rok a je zaměřena na problematiku metabolismu karbonylových sloučenin.

Zpět