Vitamín E chrání rostlinné buňky před kyslíkovými radikály

Důležitou roli v ochraně rostlinných buněk před negativním působením oxidačního stresu hraje vitamín E. Zjistili to biofyzici z Centra regionu Haná pro biotechnologický a zemědělský výzkum (CRH). Detailně popsali molekulární mechanismus ochrany rostlinné buňky pomocí vitamínu E na úrovni základních procesů fotosyntézy. Výzkum může pomoci zvýšit odolnost rostlin vůči abiotickému stresu, který je způsoben nadbytkem světla, nedostatkem vody nebo vysokými či nízkými teplotami. Pěstitelé by s využitím vitamínu E mohli lépe ovlivňovat přežití rostlin.

Studii olomoučtí vědci publikovali spolu s americkými kolegy v prestižním vědeckém časopise PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America).

Volné kyslíkové radikály jsou značně reaktivní molekuly, které vznikají z molekulárního kyslíku v rostlinných a živočišných buňkách. Při nízké tvorbě jsou tyto radikály pro buňky zpravidla prospěšné, avšak při nadměrném vzniku je poškozují.

Biofyzici z CRH detailně zkoumali ochrannou roli vitamínu E proti volným kyslíkovým radikálům na membránových proteinech v chloroplastech rostliny huseníčku rolního. Zjistili, že vitamín E slouží jako velmi účinný antioxidant superoxidového aniontového radikálu, a chrání tak proteiny před oxidativním poškozením.

Studie olomouckých a amerických vědců byla zaměřena na fotosystém II. V něm se štěpením molekul vody zahajuje transport elektronů, který je spojen s únikem elektronů na molekulární kyslík. Při tomto procesu vzniká superoxidový aniontový radikál, který se může přeměnit v přítomnosti přechodných kovů na nebezpečný hydroxylový radikál.

„Nepárový elektron z volných kyslíkových radikálů může přeskočit na aminokyseliny v těsné blízkosti tvorby těchto radikálů a způsobit oxidaci proteinů. V případě, že se do cesty nepárovému elektronu postaví molekula vitamínu E, dojde k zabránění reakce nepárového elektronu s aminokyselinou a ochraně proteinů,“ popsal mechanismus ochrany proteinů vitamínem E korespondující autor Pavel Pospíšil.

Přínosem studie je také určení lokalizace vitamínu E. „Hydroxylový radikál má díky své vysoké reaktivitě s okolními biomolekulami omezenou difúzi, a tak můžeme určit, kde se vitamín E ve fotosystému II nachází,“ uvedl hlavní autor studie Aditya Kumar.

Olomoučtí biofyzici měří tvorbu volných kyslíkových radikálů, jejichž doba života se pohybuje v mikrosekundách až nanosekundách, pomocí elektronové paramagnetické rezonance. „Za použití spinových pastí jsme schopni zachytit přítomnost nepárového elektronu volných kyslíkových radikálů a jednoznačně určit, o jaký radikál se jedná,“ doplnil Pavel Pospíšil.

Koncentraci vitamínu E v rostlinách lze zvýšit posílením exprese genů pro enzymy, které jsou odpovědné za syntézu vitamínu E, a zajistit tak přežití rostlin při působení abiotických stresových faktorů.

První česká kosmická mise bude zkoumat možnosti těžby surovin na asteroidech

Družice projektu SLAVIA ponesou tzv. hyperspektrální kameru, která je schopná analyzovat složení blízkozemních meteoroidů. Česká …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close