Gibereliny

Vedoucí výzkumného programu: Dana Tarkowská

Výzkumný tým je primárně zaměřen na kvalitativní a kvantitativní analýzu přirozeně se vyskytujících (endogenních) giberelinů, skupiny rostlinných hormonů majících charakter diterpenoidních karboxylových kyselin. Tato skupina zahrnuje jak biologicky aktivní látky, tak jejich neaktivní biosyntetické prekurzory a metabolity. Současný koncept výzkumného týmu je zaměřen na profilování giberelinů v pletivech různého biologického původu pro stadium biochemických procesů, kterých se tyto signální molekuly účastní. Tento postup pomáhá lépe pochopit, jak se tyto látky účastní regulace fyziologických procesů v rostlině jak samotné, tak i v interakci s členy ostatních skupin rostlinných hormonů. Koncentrace giberelinů v rostlinných pletivech je obvykle extrémně nízká a pohybuje se obvykle v rozmezí fg-pg/mg, čímž spadá do oblasti stopové až ultrastopové analýzy, tudíž je nutné používat k jejich detekci velice citlivé analytické nástroje. Nutno podotknout, že látky, které interferují s jejich stanovením se v tomtéž materiálu vyskytují v koncentracích mnohonásobně vyšších. Je proto nutné je před vlastní analýzou ze vzorku odstranit pomocí kombinace různých extrakčních a izolačních metod. Po instrumentální stránce využívá tento výzkumný tým zejména ultra účinnou kapalinovou chromatografii (UHPLC) ve spojení s tandemovou hmotnostní spektrometrií (MS/MS). Velmi efektivní a vysoce propustná strategie purifikace rostlinných extraktů umožňuje následně separovat a analyzovat 20 endogenních giberelinů v jediném chromatografickém kroku za použití výchozího množství pletiva v rozmezí 10 a 30 mg. UHPLC–MS/MS analýza nabízí rychlou separaci s vysokým chromatografickým rozlišením, dostatečnou selektivitou a uspokojivou citlivostí s limity detekce v rozmezí 0.08- 10 fmol. Lineární rozsah dosahuje 4 řádů při použití velice přesné metody izotopového ředění. Kvalitativní analýza je obvykle prováděna pomocí hybridní Q-TOF MS technologie, která umožňuje identifikaci studovaných látek pomocí MS/MS spektra včetně určení přesné molekulové hmotnosti vedoucí k elementárnímu složení analyte. Biochemie a molekulární biologie enzymů ze skupiny dioxygenáz, které jsou zahrnuty v biosyntéze giberelinů, je rovněž předmětem zájmu této výzkumné skupiny.

Členové týmu

Danuše Tarkowská

Terezie Urbanová

Andrea Novotná