Oficiální časopis Akademie věd ČR

 


Z monitoringu tisku

 

Akademický bulletin 2010–2015

Plakat_obalky_web.jpg



Stopy AB v jiných titulech

Stopa AB v dalších médiích a knižních titulech

Vědecká spolupráce s Belgií

Vztahy mezi Českou republikou a Belgickým královstvím mají hluboké historické kořeny. Oficiálně se datují do období meziválečného Československa a dále se upevňují i po vzniku samostatné ČR v roce 1993, což dosvědčuje úspěšný rozvoj na celostátní i regionální úrovni. V této souvislosti je třeba vzít v úvahu specifika země, v níž existují tři oficiální jazyky a federace tří společenství rozdělených podle jazykového principu (Vlámské společenství, Valonsko-bruselská federace a Německojazyčné společenství) a tří regionů rozčleněných podle principu územního (Vlámský region, Valonský region a Region Brusel-hlavní město). Včetně orgánů federálních působí v Belgii šest vlád a šest parlamentů.

07_1.jpg
Všechna fota: Eva Žižková, Archiv ÚEB AV ČR
Sídlo Katolické univerzity v Lovani


Akademie věd ČR uzavřela tři dvoustranné dohody o spolupráci – s Národními fondy pro vědecký výzkum Belgie (pro valonskou část s Fonds National de la Recherche Scientifique de Belgique – FNRS, pro vlámskou s Fond voor Wetenschappelijk Onderzoek de Belgique – FWO) a s Královskou belgickou akademií věd a umění (Koninklijke Vlaamse Academie van Belgie voor Wetenschappen en Kunsten – KVAB). V tomto článku se zaměříme na spolupráci vycházející z vládní dvoustranné dohody (2001) mezi Valonskem a Francouzským společenstvím Belgie na jedné straně a ČR na straně druhé.
Pro rozvoj kooperace v rámci vládní dohody vznikla stálá smíšená komise pověřená její realizací; ČR zastupuje Ministerstvo zahraničních věcí, belgickou stranu Wallonie-Bruxelles International (WBI) – agentura odpovědná za mezinárodní vztahy Valonska, federace Valonsko-Brusel, a Komise Francouzského společenství v Bruselu. WBI podporuje instituce a podnikatele z Valonska-Bruselu na základě dohody se 70 zeměmi a regiony, hájí hodnoty a zájmy všech stran v duchu spolupráce a vzájemné pomoci. Soustředí se na rozvíjení spolupráce, lidská práva, kulturu, zdravotnictví a sociální záležitosti, životní prostředí, výměnu mládeže, vzdělávání a odbornou přípravu, vysokoškolské vzdělání, vědu a výzkum. WBI disponuje sítí zastoupení s diplomatickým statusem – například v Alžíru, Berlíně, Bukurešti, Dakaru, Hanoji, Kinshase, Haagu, Paříži, Pekingu, Quebecu a také v Praze.
Stálá smíšená komise pověřená naplňováním výše zmíněné dohody se schází každé tři roky; zasedání se konají střídavě v Bruselu a Praze. Poslední (čtvrté) se uskutečnilo v Praze ve dnech 10.–11. prosince 2013 za spolupředsednictví vrchního ředitele evropské sekce Ministerstva zahraničních věcí Jaroslava Kurfürsta a generálního administrátora WBI Philippa Suinena. Každému zasedání komise předchází na obou stranách vyhlášení výzvy k podávání návrhů společných projektů, jejich hodnocení komisemi a následně společný výběr v souladu s prioritami pro dané období.

07_3.jpg


V letech 2011–2013 se realizovaly tři projekty badatelských pracovišť AV ČR – Ústavu experimentální botaniky, Biofyzikálního ústavu a Ústavu pro soudobé dějiny; v období 2014–2016 se uskuteční projekt Fyzikálního ústavu a společný projekt Ústavu pro soudobé dějiny a Filosofického ústavu. Z prvně jmenovaného období pokračuje projekt ÚEB, o němž se dočtete podrobněji v příspěvku Ing. Václava Motyky.

Obranné mechanismy rostlin

Program WBI umožnil navázat spolupráci mezi výzkumnými týmy Ing. Václava Motyky z Laboratoře hormonálních regulací u rostlin Ústavu experimentální botaniky AV ČR a prof. Stanleye Luttse z Groupe de Recherche en Physiologie Végétale (GRPV) Katolické univerzity ve valonském městě Lovani. Badatelské skupiny zahájily spolupráci v roce 2011, a to na projektu Analyse intégrative des interactions hormonales et du rôle du metabolisme des cytokinines dans la résponse des plantes à la salinité: un outil de développment d´une agriculture durable en zone marginales (Integrovaná analýza hormonálních interakcí a úlohy metabolismu cytokininů v odpovědi rostlin na zasolení: možnost využití v trvale udržitelném zemědělství v marginálních oblastech; 2011–2013); od letošního roku pokračuje navazujícím projektem WBI/14-3 Etude de l´homéostasie des cytokinines chez les plantes et de leur implication dans les stratégies de résistance à la salinité dans une perspective de développement durable (Studium homeostáze cytokininů v rostlinách a jejich využití ve strategiích rezistence vůči zasolení v perspektivě udržitelného rozvoje; 2014–2016).

Výzkum belgické skupiny vedené prof. Luttsem se zaměřuje na studium interakcí rostlin a jejich obranných mechanismů na nepříznivé podmínky prostředí, a to především sucho, zasolení a zvýšenou koncentraci těžkých kovů. Spektrum studovaných rostlinných druhů zahrnuje jak hospodářsky významné plodiny (rajče, rýže, čekanka), tak divoce rostoucí halofytní rostliny (Atriplex halimus, Kosteletzkya ­virginica). Vědci z GRPV chtějí objasnit molekulární a biochemické mechanismy, jimiž se rostliny vyrovnávají s abiotickými stresy, hledáním klíčových genů pro rezistenci nebo jiných regulačních faktorů účastnících se těchto drah. Pro získání komplexnějších poznatků se část práce věnuje studiu zapojení rostlinných hormonů, polyaminů a minerálních látek do obranných reakcí. Skupina českého partnera vedená Ing. Motykou se zaměřuje na výzkum rostlinných hormonů, zejména cytokininů. Mezi hlavní cíle skupiny patří studium metabolických drah cytokininů, jejich regulačních mechanismů, uplatnění v růstových a vývojových procesech včetně odezvy rostlin na nepříznivé podmínky prostředí, jakož i potenciální využití poznatků pro zvyšování odolnosti a produktivity hospodářských plodin.

07_4.jpg
Vliv overexprese SlIPT5 na fenotyp transgenních rostlin rajčete (vlevo – wild-type, vpravo a uprostřed – SlIPT5 transformované rostliny)

Partnerské týmy tak spojují mnohé sdílené výzkumné zájmy, které se dále rozvíjejí vzájemnou spoluprací. V projektu s podporou WBI je spojujícím elementem studium molekulárních aspektů vývoje a reakce na zasolení rostlin rajčete jedlého (Solanum lycopersicum L.) propojené s odezvou na změny metabolismu rostlinných hormonů. V dosavadním průběhu se podařilo získat poznatky, z nichž některé již otiskly prestižní časopisy nebo byly ode-slány do tisku, zatímco jiné jsou ve stadiu přípravy rukopisů či ve fázi experimentů.
Ve spolupráci obou týmů bylo zjištěno uplatnění transkripčního faktoru SlZF2 („C2H2-type zinc finger“) rostlin rajčete při regulaci vývoje a reakci na salinitu – SlZF2 zvyšuje toleranci vůči zasolení a zpomaluje stárnutí rostlin, a to ze-jména kvůli zachování intenzity fotosyntézy a stimulací biosyntézy polyaminů. Transkripční analýzou 35S::SlZF2 jsme prokázali změny exprese genů zapojených do různých fyziologických procesů (například fotosyntézy, biosyntézy polyaminů, jakož i biosyntézy či přenosu signálu fytohormonů (zejména kyseliny abscisové) a prověřili potenciální uplatnění těchto metabolických drah v obranných mechanismech rostlin vůči zasolení. Výsledky společného výzkumu nedávno uveřejnil časopis Plant Physiology (viz I. Hichri, Y. Muhovski, E. Žižková, P. I. Dobrev, J. M. Franco-Zorrilla, R. Solano, I. Lopez-Vidriero, V. Motyka, S. Lutts: The SlZF2 Cys2/His2 repressor-like zinc-finger transcription factor regulates ­Development and tolerance to salinity in tomato and Arabidopsis. – Plant Physiology 02/2014; DOI: 10.1104/pp.113.225920).

07_5.jpg07_6.jpg
Vliv overexprese SlUGT76C2 na fenotyp transgenních rostlin rajčete (obr. vlevo – wild-type, obr. vpravo – SlUGT76C2 transformovaná rostlina) 

V navazující spolupráci jsme zjistili, že transkripční faktor WRKY rovněž představuje důležitý regulátor odolnosti rostlin rajčete vůči zasolení. Prokázalo se, že overexprese SlWRKY3 je indukována různými typy osmotického stresu a ovlivňuje četné aspekty tolerance na salinitu, jako jsou například zvýšená klíčivost semen v podmínkách zasolení nebo snížená akumulace prolinu, malonyldialdehydu a Na+ v kořenech SlWRKY3 transformovaných rostlin. SlWRKY3 má výrazný dopad i na biosyntézu a přenos signálu kyseliny salicylové; v menší míře i kyseliny jasmonové, 1-aminocyklopropan-1-karboxylové (prekurzor etylénu) a cytokininů.
S cílem specifikovat úlohu a regulační mechanismy cytokininů v podmínkách zasolení jsme z rostlin rajčete izolovali dva geny – SlIPT4 a SlIPT5 – kódující specifické isopentenyltransferázy pro biosyntézu cytokininů. Prověřena byla enzymová aktivita obou isopentenyltransferáz v testech in vitro, zjištěna jejich subcelulární lokalizace a stanoveny expresní profily SlIPT4 a SlIPT5 genů ve vegetativních i generativních orgánech rajčete prokazující neredundantní funkci obou genů. Prokázán byl též silný dopad overexprese SlIPT5 na fenotyp transgenních rostlin a na metabolismus cytokininů včetně přímého zapojení obou isopentenyltransferáz do stresové odpovědi rajčete vůči zasolení. Další rozvíjející se téma se zaměřuje na hledání genů pro cytokinin-N-glukosyltransferázu(y) katalyzující deaktivaci cytokininů jejich N-glukosylací a na specifikaci její (jejich) úlohy při regulaci vývoje včetně odezvy na abiotický stres u rostlin rajčete. U rajčat jsme identifikovali a charakterizovali ortolog AtUGT76C2 Arabidopsis thaliana, gen SlUGT76C2. Zjistili jsme, že overexprese SlUGT76C2 vede k výrazným změnám fenotypu a k ovlivnění homeostáze cytokininů v rostlinách rajčete – zejména ke změnám hladin cytokinin N-glukosidů. Podobně jako v případě isopentenyltransferáz v rajčeti indikují dosavadní výsledky zapojení SlUGT76C2 do obranných mechanismů rostlin vůči zasolení.
Poznatky mohou obě zúčastněná pracoviště využít i v dalších projektech cílených na studium tolerance rostlin na abiotický stres a na výzkum úlohy a uplatnění fytohormonů v rostlinných obranných mechanismech. Je zjevné, že oba projekty WBI vedou k prohloubení odborných znalostí studované problematiky, umožňují vzájemné výměny studentů, postdoktorandů i vědeckých pracovníků a nepochybně přispívají k rozvoji nových přátelství a osobních kontaktů mezi členy zúčastněných týmů.

MILUŠE HŮLOVÁ,
Kancelář Akademie věd ČR,
VÁCLAV MOTYKA,
Ústav experimentální botaniky AV ČR, v. v. i.