Rajčata proměnila housenky, které je sežraly, na kanibaly
Biologové z University of Wisconsin (USA) zjistili, že přirozená obranná reakce rajčat v reakci na poškození vede ke zvýšenému kanibalismu mezi housenkami, které se živí těmito rostlinami. Pod vlivem rostlinných hormonů – derivátů kyseliny jasmínové – rajčata produkují toxiny a škůdcům nezbývá, než se navzájem živit. Studie byla publikována ve formě krátké zprávy v časopise Příroda Ekologie&Vývoj.
Aby zemědělci chránili plodiny před škůdci, ošetřují rostliny herbicidy, ale rostliny mají také své vlastní obranné mechanismy, které úspěšně fungují, pokud není škůdců příliš mnoho. Složky hmyzích slin slouží rostlinám jako signál k produkci ochranných těkavých látek. Tyto látky mohou plnit různé funkce: přímo odpuzují škůdce, přitahují predátory (např. vosy), kteří rostlinu očistí od housenek, nebo stimulují produkci toxinů, které činí rostlinu nepoživatelnou. Příkladem takových přírodních herbicidů jsou deriváty kyseliny jasmínové, které jsou produkovány v přítomnosti škůdců a stimulují produkci inhibitorů proteázy v listech. Tyto bílkovinné látky blokují trávicí proces u hmyzu a výrazně tak snižují nutriční hodnotu listů. Housenky však mohou dočasně přežít ztrátu zásob potravy – při nedostatku listů se prostě začnou navzájem požírat.
Autoři práce navrhli, aby rostliny tuto vlastnost housenkového chování využívaly jako obrannou strategii a hypotézu testovali na příkladu rajčat a housenek můry (Spodoptera exigua). Tři týdny staré rostliny byly uměle ošetřeny třemi různými koncentracemi methyljasmonátu, esteru kyseliny jasmínové, kterou rajčata používají jako signál k nasazení obrany proti housenkám. Po ošetření bylo na každou rostlinu umístěno osm housenek – dost na to, aby sežraly všechny listy, než měla rostlina čas reagovat sama. Během několika dní výzkumníci sledovali počet listů a počet housenek na rostlinách. Ukázalo se, že při vysokých koncentracích methyljasmonátu byly housenky mnohem méně ochotné jíst listy rajčat – množství zbylé biomasy bylo čtyřikrát vyšší než množství listů na kontrolních rostlinách, které nebyly ničím ošetřeny. Výsledkem bylo, že na ošetřených rostlinách se housenky začaly věnovat kanibalismu mnohem dříve (i když ke konci experimentu, o týden později, se housenky všude navzájem žraly, jak vyplývá z výše uvedeného grafu).
Ačkoli rostliny, jak bylo diskutováno výše, vyvinuly různé způsoby, jak se vypořádat se škůdci, hypotéza, že obranné mechanismy mohou stimulovat kanibalismus, nebyla dříve navržena. Rostliny z toho těží dvakrát: šetří biomasu, která je nechutná, a snižuje počet škůdců v důsledku jejich vzájemného požírání. Výzkum může mít i praktický význam – místo syntetických herbicidů lze k ochraně proti škůdcům použít rostlinné hormony. Hmyz se však časem naučí využívat jakékoli zdroje potravy – nedávno jsme například psali, že larvy zavíječe voskového požírají polyetylen.
Daria Spasská
Našli jste překlep? Vyberte fragment a stiskněte Ctrl + Enter.
Gen nahé krysy prodlužoval život myší a chránil je před rakovinou
Zvyšuje syntézu vysokomolekulární kyseliny hyaluronové
Američtí a ruští vědci zjistili, že transgenní myši se zvýšenou expresí genu syntázy kyseliny hyaluronové z nahých krys jsou méně náchylné ke spontánní a indukované rakovině, žijí déle a zůstávají déle zdravé. Kromě toho mají tato zvířata výrazně sníženou míru zánětu v různých tkáních. Zpráva o práci byla zveřejněna v časopise Nature. Krysy nahé (Heterocephalus glaber) vynikají mezi hlodavci extrémně vysokou délkou života (v zajetí – více než 40 let). Navíc jejich receptory vnitřního ucha a inhibiční mechanismy v nervovém systému jsou slabší, ale buněčné stárnutí je zpomaleno a imunitní paměť kratší (proto mají více naivních lymfocytů, aby reagovaly na nové infekce). Jedním z hlavních rozdílů mezi nahými krysami a jinými savci je to, že prakticky neonemocní rakovinou. Jak bylo ukázáno dříve, je to způsobeno vysokým obsahem kyseliny hyaluronové s vysokou molekulovou hmotností v jejich tkáních. Tento glykosaminoglykan tvoří základ extracelulární matrix, podílí se na proliferaci a migraci buněk a ovlivňuje i progresi nádorů a jeho vlastnosti závisí na molekulové hmotnosti – vysoká molekulová hmotnost má ochranné vlastnosti, nízká molekulová hmotnost – naopak. Krysy nahé produkují kyselinu hyaluronovou s extrémně vysokou molekulovou hmotností (více než 6,1 megadaltonů), která poskytuje silnou cytoprotekci. Aby vědci z University of Rochester, Harvard Medical School, UCLA a Moskevské státní univerzity otestovali, zda má podobný účinek u jiných živočišných druhů, vytvořili transgenní myši poháněné zvýšenou expresí nahého krtka. potkaní gen syntázy kyseliny hyaluronové 2 (nmrHas2). U samic a samců těchto zvířat byly pozorovány zvýšené hladiny kyseliny hyaluronové o vysoké molekulové hmotnosti ve svalech, srdci, ledvinách a tenkém střevě; nízké – v játrech a slezině, které jej využívají. Byl však nižší než u krys nahých, což je pravděpodobně způsobeno vyšší aktivitou hyaluronidázy u myší. Pozorování v kohortách 80–90 zvířat ukázala, že myši exprimující transgen nmrHas2 zemřely na spontánní rakovinu méně často než normální myši (57 oproti 70 procentům). Tento rozdíl byl ještě výraznější u starších zvířat (nad 27 měsíců věku) – 49 oproti 83 procentům. V experimentu chemické indukce karcinogeneze kůže aplikací 7,12-dimethylbenzanthracenu (DMBA) a forbol-12-myristát-13-acetátu (TPA) byl počet papilomů ve 21. týdnu u transgenních myší téměř poloviční než v roce normální myši. Náchylnost k rakovině nezávisela na pohlaví zvířat. Tělesná hmotnost zvířat z obou skupin se během života nelišila. Ve stejné době myši exprimující nmrHas2 žily déle než normální myši – jejich střední délka života byla o 4,4 procenta delší a jejich maximální délka života byla o 12,2 procenta delší. U samic byl větší rozdíl ve střední délce života (o devět procent), zatímco u samců byl větší rozdíl v maximální délce života (o 16 procent). Odhad epigenetického věku ze vzorců metylace DNA v játrech ve věku 24 měsíců ukázal, že u transgenních myší je přibližně o 0,2 roku mladší než chronologický věk. Zvířata z hlavní skupiny nejen žila déle, ale také zůstala déle zdravá. Prokázali pomalejší nárůst integrálního indexu křehkosti, který se vypočítává na základě 31 fyziologických ukazatelů, než u kontrolní skupiny a ve stáří si zachovali pohyblivost a koordinaci pohybů v testu rotarod. U transgenních samic byl navíc zpomalen rozvoj osteoporózy. Analýza transkriptomů různých orgánů a tkání starších myší exprimujících nmrHas2 odhalila rysy charakteristické pro mladá zvířata a sníženou úroveň zánětu souvisejícího s věkem. Molekulární studie prokázaly, že kyselina hyaluronová s vysokou molekulovou hmotností má protizánětlivé a imunoregulační účinky a také chrání buňky před oxidačním stresem. Kromě toho stimuluje bariérovou funkci střevního epitelu, zachovává střevní kmenové buňky a udržuje optimální složení střevní mikroflóry, což dále pomáhá snižovat záněty související s věkem. Kyselina hyaluronová s vysokou molekulovou hmotností produkovaná transgenem nmrHas2 tak prodloužila život myší a udržela jejich zdraví ve stáří a potlačila zánětlivé reakce související s věkem. To znamená, že evoluční adaptace dlouhověkých zvířat, jako je krysa nahá, mohou být uměle reprodukována v jiných druzích – možná i u lidí – s přínosy pro jejich zdraví. Výsledky také naznačují potenciál pro klinické využití vysokomolekulární kyseliny hyaluronové pro léčbu věkem podmíněných zánětlivých onemocnění střev a dalších orgánů, uzavírají autoři práce. V roce 2016 vědci z Velké Británie, Německa a Jižní Afriky zjistili, že nízká citlivost na bolest nahých krtkovitých krys souvisí s mutací v genu jednoho z receptorů pro neurony vnímající bolest.
© 2025 N + 1 Online publikace / Certifikát o registraci médií El No. FS77-67614
Použití všech textových materiálů bez úprav pro nekomerční účely je povoleno s odkazem na N + 1.
Všechna audiovizuální díla jsou majetkem jejich autorů a držitelů autorských práv a slouží pouze pro vzdělávací a informační účely.
Pokud jste vlastníkem konkrétního díla a nesouhlasíte s jeho umístěním na našem webu, napište nám na [email protected]
Stránky mohou obsahovat obsah, který není určen pro osoby mladší 18 let.