Vědci z Olomouce zaujali svět, pozorují dění v živých buňkách rostlin

Olomouckých vědců a jejich výzkumu si opět všimli ve světě. Jako úplně první totiž přišli na způsob, jak pozorovat živé rostlinné buňky v dosud nevídaných detailech a posunuli tak hranice možností vědy opět dál. Nového objevu využijí při šlechtění či genetické modifikaci hospodářských plodin.

Vědci z Olomouce dokážou jako první pozorovat živé buňky rostlin v dosud nevídaných detailech. (ilustrační snímek) | foto: Michal Sváček, MAFRA

Své síly při výzkumu spojila dvě olomoucká vědecká centra - Centrum regionu Haná (CRH) a Ústav molekulární a translační medicíny (ÚMTM) Univerzity Palackého. Odborníci na unikátním postupu pracovali tři roky.

Díky super rozlišovací mikroskopii založené na strukturním osvětlení buněk teď vědci vidí buněčné děje v pohybu a navíc v rozlišení, které bylo ještě nedávno pro běžnou mikroskopii nepředstavitelné. Studii olomouckých vědců v květnu publikoval prestižní americký odborný časopis Plant Physiology.

"Zatímco dosud vědci pod mikroskopem touto metodou zkoumali buňky z neživých rostlin, my využíváme živé vzorky a zvýšili jsme rozlišení až na sto nanometrů. Přitom hranice 200 nanometrů, což je takzvaný Abbého difrakční limit pro světelnou mikroskopii, byla ještě nedávno považována za neprolomitelnou fyzikální bariéru," uvedl vedoucí Oddělení buněčné biologie CRH profesor Jozef Šamaj.

Olomoučtí vědci se zaměřili na zkoumání vnitřní kostry buněk tvořené soustavou miniaturních trubiček.

"Věnovali jsme se takzvaným kortikálním mikrotubulům, které jsou na povrchu buněk. Ovlivňují způsob ukládání celulózy do buněčné stěny, a tedy i to, jak bude buněčná stěna silná a jak silná bude celá rostlina. Na orientaci mikrotubulů závisí také to, jakým směrem bude rostlina růst," vysvětlil Šamaj.

Sledují buňky v pohybu. Jako první

Díky objevu nyní mohou odborníci buňky sledovat v pohybu. "Je to skutečně velký posun dopředu. Podle úrovně fluorescence teď umíme mikrotubuly počítat, případně rozlišíme, jak blízko jsou u sebe. To zatím u živých buněk nikdo nedokázal," zdůraznil Šamaj.

Další nedávné objevy vědců z Olomouce

- vyvinuli metodu, s níž lze s využitím nanočástic z mléka snadno a efektivně získávat prospěšnou bílkovinu laktoferin
- vyvinuli tzv. varroa lampu, která usnadní boj s kleštíkem včelím, parazitem, který zabíjí včely
- podařilo se jim dokončit knihovny DNA pšenice seté, jejich výzkum může v budoucnu zabránit hladomoru
- zjistili, jak lépe najít dopamin v mozku, a tím pomoci mnohem dříve diagnostikovat Parkinsonovu chorobu

Zjištění podle něj poskytují důležité informace o vývoji rostliny či jejich odolnosti vůči stresům. To může mít v budoucnu praktické uplatnění při šlechtění či genetické modifikaci hospodářsky významných plodin.

Vědci pracovali řadu měsíců s modelovou rostlinou huseníček rolní, v budoucnu by rádi přešli ke zkoumání ječmene či vojtěšky.

"Museli jsme testovat, v jakých podmínkách se rostliny chovají přirozeně a my je můžeme mikroskopicky analyzovat. To trvalo asi rok," popsal začátky bádání jeden ze spoluautorů studie George Komis z CRH.

Další rok pak odborníkům zabralo samotné snímání v mikroskopu. Pracné a časově náročné bylo i následné vyhodnocování.