Muni/2016/listopad/Objev: Proč žijí stromy stovky let
Sto let staří lidé jsou stále ještě spíš raritou, stoleté stromy jsou proti tomu zcela běžné a nejstarší dřeviny rostou na Zemi dokonce tisíce let. Jak je to možné? Tajemství dlouhověkosti rostlin teď poodhalil Karel Říha z Ceitecu MU spolu s kolegy z vídeňského Gregor Mendel Institutu.

Společně přišli na to, že u rostlin nedochází na rozdíl od jiných organismů k masivním mutacím, které způsobují rychlejší stárnutí a zásadní změnu genomu. Čím déle rostlina žije, tím více mutací by měla její DNA obsahovat, vědci však přišli na to, že délka života rostliny má na výskyt mutací mnohem menší vliv, než se předpokládalo. Výsledky výzkumu publikoval nedávno časopis Proceeding of the National Academy of Science.

Za růstem rostlin stojí takzvané meristematické buňky, které jsou obdobou živočišných kmenových buněk. Jejich malé shluky
se nacházejí na vrcholcích stonků, v poupatech a špičkách kořenů, kde se dělí a přetvářejí v buňky listů, kmene či květů. Neustálé dělení je však zdrojem mutací, které mohou být při větším množství škodlivé a přispívat k procesu stárnutí.

Říha poprvé narazil na rozpor s touto teorií zhruba před patnácti lety, když si chtěl u rostlin ověřit délku telomer. To jsou struktury, které chrání konce chromozomů nesoucích DNA organismu a při každém buněčném dělení se o něco zkrátí. „Předpokládal jsem tedy, že v nových listech budou telomery kratší než v těch starších, kupodivu ale byly stejně dlouhé.“

Chtěl tedy zjistit, kolikrát se meristematické buňky v rostlinách dělí. „Zpřesnili jsme měření délky telomer, které se při dělení buněk zkracují stále o stejné úseky. Pak jsme je změřili u meristematických buněk nové rostlinky a posléze u jejích potomků a zjistili tak počet buněčných dělení za jednu generaci,“ přiblížil biolog.

Vědci navíc prodloužili život pokusné rostliny, huseníčku rolního, ze dvou měsíců na půl roku. „Délka života byla trojnásobná. Telomery se však zkrátily jen asi o dvacet procent,“ uvedl Říha s tím, že tak ukázali, že počet buněčných dělení v zárodečné linii rostlin závisí podstatně méně na délce života, než se předpokládalo. „U dvouměsíční rostliny jsme napočítali asi 34 buněčných dělení, u půlroční to bylo 39 dělení zárodečných buněk,“ uvedl Říha.

Odborníci se snažili také odhalit, proč je četnost těchto dělení relativně stabilní. „Meristém se skládá z více typů buněk. Periferní se rychle a neustále dělí, ale pak existují shluky buněk, které se příliš často nedělí. Domníváme se, že tyto buňky slouží jako rezervoár, ze kterého se jednou za čas vytvoří nové periferní buňky a tím se obnoví původní DNA ve tkáních rostliny a zamezí tak rozšíření mutací. To právě je pravděpodobně jeden z důvodů, proč některé rostliny mohou žít tak dlouho,“ dodal biolog.

Muni