Rostliny mají mimořádné regenerační schopnosti. Většina živočichů si nedokáže vytvořit novou část těla jako náhradu za ztracenou. Rostliny však takto regenerují běžně: keře seříznuté těsně nad zemí obvykle snadno obrazí, ustřižené větvičky mnoha dřevin bez problémů zakořeňují.
Vývoj rostlinných orgánů řídí především dva typy hormonů: cytokininy (skupina několika látek s podobnými účinky) a auxin. Je-li v buňkách výrazně více auxinu než cytokininů, vznikají kořeny. Při převaze cytokininů vyrůstají naopak stonky s listy. Hormony tedy působí společně a vzájemně se ovlivňují. Podstata jejich ovlivňování ale zůstávala dosud neznámá.
Objasnit se ji rozhodli vědci z Masarykovy univerzity, Ústavu experimentální botaniky Akademie věd České republiky (ÚEB AV ČR) a Biofyzikálního ústavu AV ČR. Pro výzkum použili hlavně stonky ze semenáčků huseníčku. Při pěstování na živném médiu, do nějž přidávali různá množství auxinu a cytokininů, na nich sledovali tvorbu nových orgánů.
Dlouhá série experimentů vedla k zásadním objevům. Předně se ukázalo, že oba typy hormonů nejsou rovnocenní partneři. Tvorbu nových orgánů dokáže nastartovat jedině auxin. Cytokininy ovšem určují, jaký druh orgánu se nakonec vyvine. A činí tak způsobem, který Češi popsali jako první na světě: cytokininy mění proudění auxinu tělem rostliny.
Toky auxinu jsou ve vývoji rostlin klíčové. Speciální bílkoviny přenášejí auxin přesně určenými směry z buňky do buňky. Zjednodušeně řečeno, vznikají tak oblasti s různými hladinami auxinu, kde se buňky vyvíjejí odlišně, a výsledkem je celý složitě uspořádaný orgán. Cílem působení cytokininů jsou bílkovinné přenašeče auxinu. Cytokininy regulují aktivitu příslušných genů, a tím počet molekul přenašečů a následně proudění auxinu.
Výsledky publikoval prestižní časopis Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA (zkráceně PNAS). Hlavní autoři článku jsou z týmu doktora Hejátka na Masarykově univerzitě. Významný byl také podíl vědců z ÚEB. Vedoucí jejich skupiny, docentka Eva Zažímalová, říká: „Naším nejdůležitějším příspěvkem bylo sledování rychlosti příjmu a výdeje auxinu buňkami tabáku. Pokud jsme před měřením nechali na buňky několik hodin působit cytokinin, hromadilo se v nich podstatně více auxinu. Získali jsme tak rozhodující důkaz, že cytokininy skutečně mění jeho toky – zde konkrétně zpomalují jeho přenos ven z buňky.“
Poznatky českých badatelů jsou nyní hodnotné především vědecky. V budoucnu však mohou mít také velký praktický dopad. „Mohly by například vést k cílenému šlechtění okrasných rostlin a zemědělských plodin, které budou lépe zakořeňovat nebo rychleji regenerovat po poškození nepříznivými vlivy, jako je mráz či sucho,“ domnívá se docentka Zažímalová.
