Jak teplota ovlivňuje růst a buněčný cyklus zelených řas?

V biologii zelených řas hraje ústřední roli jejich životní cyklus. Na jeho průběh má vliv celá řada faktorů, jak vnitřních, tak i vnějších. V dosavadním výzkumu byl již důkladně prozkoumán vliv světla na životní cyklus řas, ať už jde o intenzitu světla, průběh osvětlení v čase anebo složení světelného záření, kterému jsou zelené řasy vystaveny. Naproti tomu vliv teploty na životní cyklus zelených řas je prostudován o poznání méně. Důvodem je hlavně to, že podobné experimenty vyžadují komplikovanější uspořádání a schází i detailní výzkum mechanismů, jimiž teplota působí na životní cyklus řas. 

Ivan Ivanov z Centra Algatech AV ČR v Třeboni a z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích se svými kolegy nedávno zkoumal vliv změn teploty na průběh životního cyklu u mikroskopické zelené řasy Desmodesmus quadricauda, kmene pocházejícího ze sbírky mikroorganismů CCALA (Culture Collection of Autotrophic Microorganisms) Botanického ústavu AV ČR v Třeboni. Vědci studovali průběh životního cyklu těchto řas za stálé teploty 20 °C a 30 °C, stejně jako při změnách z jedné této teploty na druhou, které v experimentu probíhaly za dočasného umístění do tmavého prostředí. 

Výsledky experimentu ukázaly, že za teploty 20 °C trvá životní cyklus řasy Desmodesmus quadricauda oproti teplotě 30 °C více než dvojnásobně dlouhou dobu. Stejně tak bylo v buňkách studované řasy při teplotě 20 °C přibližně dvojnásobné množství DNA, RNA a vybraných proteinů. Pokud jde o změny teploty, když byly řasy umístěny ze 30 °C do 20 °C, tak vytvořily méně nových buněčných jader a dceřiných buněk a ne všechny buňky dokončily buněčné dělení, takže zůstaly vícejaderné. Pokud se teplota naopak změnila z nižší na vyšší, tak se pak řasy rychleji dělily a vytvořily více dceřiných buněk. Badatelé rovněž zjistili, že významnou roli v působení teploty na průběh buněčného cyklu řas hraje enzym cyklin-dependentní kináza, a že průběh tohoto cyklu příliš nesouvisí s rychlostí růstu nebo s množstvím biomasy buněk řas.

 

Zachleder, V., Ivanov, I., Vítová, M., Bišová, K. 2019. Effects of cyclin-dependent kinase activity on the coordination of growth and the cell cycle in green algae at different temperatures. Journal of Experimental Botany 70: 845–858.

Kontakt: Ivan Ivanov, Ph.D. (ivanov at alga.cz)


O přírodovědě.cz

Edukačně-popularizační portál Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích určený pro středoškoláky, jejich vyučující, ale i veřejnost. Představujeme zde naše aktivity, výzkumy a objevy.