Vědci zjistili, proč jsou na světě modré petúnie

04.01. 11:11 | Autor: Radek John

Modrá forma oblíbené okrasné květiny je vzácná. Podle výzkumníků může za neobvyklé zbarvení mutace, která funguje podobně jako lakmusový papírek k měření pH.

Buňka je uzavřený prostor, oddělený od zbytku světa buněčnou membránou. Dokáže sama řídit, co přes membránu projde a co ne. Uvnitř buňky je ale ještě spousta menších, dalšími membránami ohraničených, oblastí. Jednomu jejich typu takových vnitřních oddělených prostorů se říká vakuoly. Jsou to miniaturní váčky, sloužící všemu možnému. Mohou fungovat třeba jako skládka odpadních látek, nebo být vyplněné nějakým barvivem. Vakuoly zabírají někdy až devět desetin vnitřku buňky. Jedna z vlastností, kterou se prostředí v nich liší od zbytku buněčného objemu, bývá kyselost.

Tekutý obsah buňky je většinou neutrální. To znamená, že je v něm přibližně stejně kladně nabitých iontů vodíků, obyčejně jen protonů, jako ve vodě. Občas se ale hodí, aby jich bylo někde víc. Vakooly mohou sloužit třeba k trávení. K tomu je výhodné kyselé prostředí. Čím víc je v roztoku protonů, tím je kyselejší.

Řez listem oměje, na němž jsou vidět útroby buněk. Vakuoly jsou žlutě. Červené je jádro, zelené jsou chloroplasty.

Rozbitá pumpa

V chemii se kyselost vyjadřuje pomocí pH stupnice, která odpovídá koncentraci vodíkových iontů. Čím vyšší je pH, tím je jich méně. Kyselejší roztoky mají proto nízké pH. Stupnice má rozsah od jedné do čtrnácti. Neutrální pH 7 má voda. K odhadování pH se používají mimo jiné i indikační papírky. Ty ponoříte do roztoku a ony změní barvu podle toho, kolik obsahuje vodíkových iontů. Skupina vědců, vedená Mariannou Faracovou ze Svobodné univerzity v Amsterodamu, tvrdí, že podobným způsobem vzniká modrá barva okvětních lístků petúnií.

Píšou to v časopise Cell Reports. Modrou barvu způsobuje výpadek protonových pump v membránách vakuol uvnitř buněk okvětních lístků. Protonové pumpy jsou miniaturní stroje, které umí vychytávat vodíkové ionty z prostředí buňky a přenášet je z jedné strany membrány na druhou.

Jejich prací vzniká uvnitř vakuoly kyselé prostředí. Modré petúnie mají rozbitý gen, podle kterého buňky protonové pumpy sestavují. Prostředí v jejich vakuolách je proto méně kyselé.

Objev protonové pumpy by se dal využít i k přípravě nových odrůd vína.

Nové ovocné příchutě

Mutace není dost škodlivá, aby květinu zabila. Petúnie přežije a má se k světu, až na to, že zmodrá. Objev je zajímavý z více důvodů. Předně: vědci našli nový druh protonové pumpy, o němž předtím neměli ani ponětí. Jeho úmyslné vyřazení z provozu by mohlo umožnit pěstitelům vytvářet modré varianty dalších druhů květin. Kyselé vakuoly však ovlivňují i chuť.

Možná bychom proto mohli brzo okusit nové typy geneticky modifikovaného ovoce nebo zeleniny. Snad ještě zajímavější je možnost připravit nové odrůdy vinné révy, a tedy i nové chutě vína. Modré varianty okrasných květin, které modře nekvetou, se dají vyrobit i jinak.

Modré růže bylo dlouho zvykem připravovat barvením bílých. V roce 2004 se to však povedlo genetickou manipulací. Vědci propašovali do genomu růže gen, pod jehož vlivem syntetizují buňky v okvětních lístcích barvivo delphinidin. Stejná chemikálie způsobuje modrou barvu květů violek a straček.

Autor: Radek John