Záujem o minimalizáciu využívania chemických ochranných prostriedkov pri produkcií potravín v posledných rokoch udáva smer vývoja moderného šľachtenia rastlín. Metódy genetického inžinierstva v spojení s rastlinnými biotechnológiami umožňujú cielené vnášanie génov rezistencie voči biotickému a abiotickému stresu do hospodársky významných druhov rastlín.

Rastlinné PR (pathogenesis – related) proteíny sú jedným z perspektívnych zdrojov zvýšenia rezistencie rastlín voči vláknitým mikroskopickým hubám [1]. Jednou z tried rastlinných PR proteínov sú chitinázy schopné štiepiť biopolymér chitín obsiahnutý v bunkových stenách vláknitých mikroskopických húb až na monomérne jednotky N-acetylglukozamínu [2]. Po degradácií chitínu dochádza k inhibícií rastu mikroskopických húb [3].

Mäsožravé rastliny disponujú chitinázami s vysokou chitinolytickou aktivitou a preto sa stávajú ich sľubným genetickým zdrojom [4]. V našej práci sme sa zamerali na málo preskúmanú a pomerne ľahko kultivovateľnú mäsožravú rastlinu Drosera rotundifolia L., genus Drosera, ktorá obsahuje chitinázy vykazujúce vysokú chitinolytickú aktivitu [5].

Do rastlín tabaku bol prenesený gén droserovej chitinázy pod kontrolou CaMV35S promótora [6]. Antifungálne testy boli založené na schopnosti hrubých proteínových extraktov izolovaných z listov transgénnych línií tabaku inhibovať klíčenie spór vláknitej mikroskopickej huby Fusarium poae. Merali sme absorbanciu suspenzie spór F. poae obsahujúcej hrubé proteínové extrakty z transformovaných listov tabaku v čase nula a po 18 , 24 a 43 hodinách. Ako kontrolu sme použili suspenziu spór F. poae kultivovanú s hrubým proteínovým extraktom  listov netransgénneho tabaku. Schopnosť spór klíčiť v prostredí hrubých proteínových extraktov transgénnych a netransgénnych rastlín sme taktiež vyhodnotili mikroskopicky.

Výsledky ukázali, že droserová chitináza vyskytujúca sa v hrubých proteínových extraktoch testovaných transgénnych línií má tendenciu prispievať k potlačeniu klíčenia spór Fusarium poae. Ďalším krokom bude purifikácia rekombinantnej droserovej chitinázy a zhodnotenie jej antifungálnej aktivity v čistom stave, bez pozadia iných proteínov.

Práca bola vypracovaná s finančnou podporou v rámci projektu VEGA 2/0090/14.

[1] Baalim, F., Peters, C., Cota-Sanchés, J. H. Check List. 2013, 9, 883-893.
[2] Hegedüs, N., Marx, F. Fungal Biology Reviews. 2013, 26, 132-145.
[3] Renner, T., Specht, Ch. D. Molecular Biology Evolution. 2012, 29, 2971-2985.
[4] Singh, D., Haircour, R., Sihachakr, D., Rajam, M. V. Indian Journal of Biotechnology. 2015., 14, 233-240.
[5] Vriens, K., Cammue, B. P. A., Thevissen, K. Molecules, 2014, 19, 12280-12203.
[6] Ďurechová, Dizertačná práca, 2015, SPU, Nitra.