U živočichů je hlavní vývoj dokončen během embryogeneze, ale rostliny vyvíjí nové orgány celý život. Každý nový orgán se ovšem musí začlenit do cévní soustavy rostliny. Tvorba cévní soustavy vyžaduje velmi striktní organizaci s co nejméně chybami. Chyba v organizaci může vést k tvorbě cév, které nikam nevedou nebo jsou v určitém místě přerušené.
Nově vytvořený orgán je tvořen buňkami se stejnými vlastnostmi. Tyto buňky se mezi sebou musí dohodnout, kde přesně se nová cévní soustava vytvoří a jak se napojí na hlavní cévní systém rostliny. Dohodnou se díky mobilnímu signálu, rostlinnému hormonu auxinu, který se transportuje z buňky do buňky a rozhoduje jaká buňka se přemění na cévní tkán.
Tentýž jev pohání regeneraci cév při mechanickém poškození. Rostlinný hormon auxin se vyrábí převážně v listech a pak se transportuje napříč celou rostlinou až do kořenového systému. Pokud se například cévní svazek ve stonku poškodí, auxin se nemůže dále efektivně dopravovat a začne se hromadit nad místem poškození. Auxinový transport se tedy odkloní okolo rány a zpětně se napojí na hlavní cévní systém. Buňky účastnící se této „objíždky“ se poté přemění na cévní tkáň.
Tento jev byl doposud neznámý na molekulární úrovni. Náš tým našel nový proteinový komplex jménem CAMEL/CANAR, který je umístěn na plasmatické membráně a slouží buňkám jako senzor. Díky nově objevenému komplexu buňky vycítí, kde se auxin transportuje v jejich okolí. Na základě toho se mohou rozhodnout, zdali budou auxin transportovat, a tak budou součástí budoucí cévy nebo ne.
Bez funkčního komplexu CAMEL/CANAR začne v listech vznikat cévní systém s mnoha rozpojeními a slepými uličkami, což vede k nedokonalé distribuci živin.
Tento objev napomáhá porozumět buněčné komunikaci do takové míry, že ji budeme schopni zcela ovládat. Poté bychom mohli programovat rostlinné procesy dle aktuálních podmínek (sucho, škůdci, znečištění,).
Hajný J. et al.: Science, 2021, DOI: 10.1126/science.aba3178
Jakub Hajný (IST Austria)