mucholapka tráví svou kořist pomocí enzymy produkované speciálními žlázami. Výzkumný tým poprvé změřil a pečlivě analyzoval aktivitu žláz.

Venus flytrap (Dionaea muscipula) je masožravá rostlina., Chytání své kořisti, hlavně hmyzu, se zachycovací strukturou tvořenou listy, žlázy rostlin vylučují enzym, který rozkládá kořist a zabírá uvolněné živiny.

i když postuloval od dob Darwina je průkopnickou studií, tyto sekreční události nebyly měřeny a analyzovány až do teď: mezinárodní tým vědců v čele s Rainerem Hedrich, biofyzik z Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg v Bavorsku, Německo, prezentovat výsledky v časopise PNAS.,

když se kořist pokusí uniknout uzavřené pasti, nevyhnutelně se dotkne senzorických chloupků uvnitř. Jakýkoli mechanický kontakt s chloupky spouští elektrický signál, který se šíří přes pasti ve vlnách. Z třetího signálu rostlina produkuje hormon jasmonát; po pátém signálu se aktivují trávicí žlázy, které lemují vnitřek pasti jako trávník.

žlázy vylučují kyselé váčky, aby rozložily kořist

Co se stane dále v buňkách žlázy? Stále více produkují membránové bubliny naplněné kapalinou (sekreční váčky) a uvolňují jejich obsah., K tomu dochází po mechanické stimulaci senzorických chloupků, ale také při kontaktu žláz s hormonem jasmonátem. Celý proces závisí na vápníku a je řízen řadou specifických proteinů.

Navíc, geny jsou aktivovány v žláz: „předpokládáme, že poskytují pro váčků být naloženo s protony a chloridu sodného, který je kyselina chlorovodíková,“ Hedrich vysvětluje a dodává: „použili Jsme ion-citlivé elektrody k měření, že opakované dotýkání smyslové chloupky spouští influx vápníkových iontů do žlázy., Rostoucí hladina vápníku v cytoplazmě způsobuje, že se vezikuly spojí s plazmatickou membránou, podobně jako sekrece neurotransmiterů neuronů. Po přílivu vápníku následuje eflux protonů a chloridu po časovém zpoždění.“

přesvědčivá analýza s elektrodami z uhlíkových vláken

Co ještě obsahují žlázové váčky? To bylo analyzováno pomocí uhlíkových vláken elektrody ve spolupráci s Erwin Neher (Göttingen), vítěz Nobelovy ceny, který má mnoho zkušeností s touto technikou., Spolu s Neherem výzkumník JMU Sönke Scherzer upravil metodu měření na podmínky převládající uvnitř Mucholapky Venuše.

tým umístěn uhlíkových vláken elektrody po povrchu žlázy a čekal s napětím co se stane. „Zpočátku jsme byli zklamáni, protože jsme okamžitě nezjistili signály známé ze sekrečních buněk u lidí a zvířat,“ vzpomíná Scherzer.

měly by váčky obsahovat kyselinu chlorovodíkovou v prvních hodinách po chytání kořisti, ale zatím žádné trávicí enzymy?, A zatím žádné molekuly, které by zajistily fungování enzymů v kyselém prostředí? Musí to rostlina nejprve vyrobit?

přesně tak to funguje: molekulární biolog Ines Fuchs zjistil, že rostlina začne produkovat enzymy, které rozloží kořist po několika hodinách. První charakteristické signály se objevily po šesti hodinách a proces byl v plném proudu o 24 hodin později. Během této fáze je past zcela kyselá a bohatá na trávicí enzymy.,

Stabilizující účinek glutathionu udržuje enzymy fit

Profesor Heinz Rennenberg (Freiburg) také zjistili, glutathion (GSH) v vylučován enzym. Tato molekula udržuje enzymy funkční v kyselém prostředí Mucholapky Venuše.

stejné procesy, jak jsou popsány výše, probíhají ve stejném chronologickém pořadí, a to jak při stimulaci senzorických chloupků, tak při vystavení pasti pouze hormonu jasmonátu., „Dotek se velmi rychle vyvolat jasmonate signální dráhy, ale chce to čas, dokud se puchýřky jsou vyráběny a naloženo s řádným nákladní dopravě, která je usnadněno hormon,“ Hedrich vysvětluje.

Vápník je povinnou složkou

Jak mucholapka podivná povodně její „zelený žaludku“, s správné směsi a rozdělí kořist do svých živin lze vizualizovat pomocí magnetické rezonance. Za tento úkol byl zodpovědný Eberhard Munz z centra MRT katedry fyziky JMU.,

jeho experimenty také ukázaly, že když je blokován příliv vápníku do žláz, past zůstává suchá. „Aktivace buněk žlázy vápníkem je proto zásadní,“ říká Hedrich. „Takže se nyní podíváme blíže na biologii vápníkových kanálů Venuše flytrap. Chceme také prozkoumat mechanismus, který počítá signály přenášené smyslovými chloupky v žláze a převádí je do biologie závislé na jasmonátu.“