Například obilí s hustšími kořínky dokáže získat ze země více živin, takže prospívá i v chudé půdě, plodině s delšími kořeny se zase lépe povede v suchých oblastech a stromy s větším počtem větví jsou výhodnější pro pěstování ovoce.
Cesta k tomuto cíli vede přes růstový hormon auxin. Ten ovlivňuje tvorbu zárodku v semeni, vývoj listů, stonků a kořenů, vytváření cévních svazků a je rovněž nutný pro ohyb stonků a kořenů v reakci na světlo či gravitaci. O působení auxinu na rostlinu rozhoduje jeho hladina v jednotlivých buňkách a tu určují bílkoviny nazývané PIN.
U huseníčku rolního, který se často používá k laboratorním pokusům, jich bylo objeveno osm. Pět z nich funguje jako "vyhazovači" – přenášejí molekuly auxinu ven z buněk. Protože obvykle nejsou na povrchu buňky rozmístěny rovnoměrně, určují svou činností směr proudění auxinu rostlinou. Další tři členové této "rodiny" mají poněkud odlišnou strukturu. Vědce proto zajímalo, zda se liší i funkcí. K výzkumu si vybrali bílkovinu PIN5.
Projektu se zúčastnila pracoviště z pěti evropských zemí včetně České republiky. Mezinárodní tým vedl profesor Jiří Friml, který nyní působí na univerzitě v belgickém Gentu. "Podařilo se nám vytvořit z bílkoviny PIN5 cosi jako potrubí, kterým lze auxin posílat v rostlině přesně tam, kam potřebujeme," říká Jiří Friml.
Vědci z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd České republiky zase sérií experimentů na huseníčku rolním prokázali, že PIN5 je pro správný vývoj rostlin nepostradatelný. Když pokusně zastavili nebo zvýšili její tvorbu, trpěl huseníček různými vývojovými poruchami. "Chtěli jsme zjistit přesnou roli této bílkoviny," říká Petr Skůpa, hlavní autor projektu z Ústavu experimentální botaniky. Gen pro PIN5 vnesli vědci do buněk tabáku a poté měřili příjem a výdej auxinu. Výsledky překvapily i samotné vědce. "Když jsme buňky přinutili vytvářet velké množství PIN5, chovaly se jako bezedná černá díra, kde mizí téměř veškerý auxin," říká Petr Skůpa.
Jak je to možné? PIN5 přenáší auxin do vnitrobuněčné struktury zvané endoplazmatické retikulum, zde je hormon přeměňován na jiné látky, které nejsou hormonálně aktivní.
"Objevili jsme dosud neznámý mechanismus, jak může rostlina regulovat množství klíčového hormonu, a tím i svůj vývoj," říká docentka Eva Zažímalová, spoluautorka článku, který vyšel v časopisu časopisu Nature.
Poznatky otevírají novou oblast výzkumu, která může přinést další zajímavé výsledky. Některé by mohly najít i praktické využití při kontrole růstu zemědělských plodin a podobně.
