Král jedů a DNA

Co může spojovat stárnutí a otravu arsenem? K epigenetickým změnám dochází ve všech živých organismech. Jsou spojeny s procesem stárnutí a za nepříznivých podmínek přispívají vlivem oxidačního stresu ke vzniku nádorových, nervových a autoimunitních onemocnění. Tyto změny v epigenetických regulačních mechanismech jsou vyvolány methylací a demethylací DNA. Methylace způsobuje umlčení genu, zatímco demethylace DNA naopak jeho opětovnou aktivaci. Ke zmiňovaným změnám dochází samozřejmě i v rostlinách, kde jsou také spojeny se stárnutím a indukcí stresového metabolismu. Ten brání rostliny před působením aktivních forem kyslíku. Cílem publikované práce, která vznikla ve spolupráci s Katedrou botaniky a fyziologie rostlin ČZU v Praze, ÚEB Akademie Věd ČR a VŠCHT, bylo hodnocení odlišnosti vlivu kontaminace půdy arsenem na stresový metabolismus v mladých a starých listech kapradiny (Pteris cretica ´Albo-lineata´), která je hyperakumulátorem arsenu. Výsledky studie potvrdily, že methylace DNA je spojena se stárnutím rostliny a toxicitou arsenu. Ve starých listech byly patrné významné změny vyvolané oxidačním stresem, který degraduje fotosyntetické pigmenty, a následně snižují fotosyntézu. Současně byly stanoveny nízké hodnoty vodního potenciálu a zvýšená lignifikace buněčných stěn v kořenech, ta omezuje transport asimilovaných metabolitů a vody z kořenů do nadzemní části rostliny.

---

Autorky práce:

Prof. Ing. Daniela Pavlíková, CSc., Ing. Veronika Zemanová, Ph.D.

Effect of arsenic stress on 5-methylcytosine, photosynthetic parameters and nutrient content in arsenic hyperaccumulator Pteris cretica (L.) var. Albo-lineata.

ZEMANOVÁ Veronika, Marek POPOV, Daniela PAVLÍKOVÁ, Pavel KOTRBA, František HNILIČKA, Jana ČESKÁ a Milan PAVLÍK. Effect of arsenic stress on 5-methylcytosine, photosynthetic parameters and nutrient content in arsenic hyperaccumulator Pteris cretica (L.) var. Albo-lineata. BMC Plant Biology [online]. 2020, 20(1) [cit. 2020-11-19]. ISSN 1471-2229. Dostupné z: doi:10.1186/s12870-020-2325-6

Dostupné z: doi:10.1186/s12870-020-2325-6

Autorka věděcké práce: Prof. Ing. Daniela Pavlíková, CSc.

Prof. Ing. Daniela Pavlíková, CSc.

Profesorka pro obor Agrochemie a výživa rostlin na katedře agroenvironmentální chemie a výživy rostlin. V rámci své vědecké práce se zaměřuje na odezvu rostlin na stres způsobený toxickými látkami v prostředí. V poslední době je výzkum směřován především na metabolismus tzv. hyperakumulátorů – rostlin, které jsou schopné vegetovat ve vysoce kontaminovaném prostředí a přijímat vysoké množství toxických prvků. Je autorkou a spoluautorkou 117 vědeckých prací citovaných ve Web of Science. Hirschův index má 22.

Autorka věděcké práce: Ing. Veronika Zemanová, Ph.D.

V současnosti pracuje na pozici postdoktorand v rámci pracoviště i) ČZU v Praze, FAPPZ, Katedra agroenvironmentální chemie a výživy rostlin a ii) Ústav experimentální botaniky AV ČR, v. v. i., Izotopová laboratoř. V rámci magisterského studium absolvovala na FAPPZ ČZU v Praze obor Udržitelný rozvoj biosféry – téma diplomové práce „Vliv kontaminace půd arsenem na změny v metabolismu rostliny“. Doktorské studium oboru Obecná produkce rostlinná absolvovala na FAPPZ ČZU v Praze – téma disertační práce „Vliv kadmia na oxidační stres u rostlin“. Odborné zaměření a vědeckovýzkumná činnost je zaměřena na příjem rizikových prvků rostlinami a jejich vliv na stresový metabolismus rostliny, zejména metabolitů stanovitelných pomocí GC-MS analýzy. Je autorkou a spoluautorkou 23 vědeckých prací citovaných ve Web of Science. Hirschův index je 11.