Vědci objevili u hnědých řas dvě paralelní cesty tvorby uhlovodíků

Vědci publikovali 11. srpna 2026 zjištění, že hnědé řasy dokážou produkovat uhlovodíky hned dvěma odlišnými metabolickými cestami zároveň – jednou závislou na fotodekarboxyláze mastných kyselin a druhou na tomto enzymu nezávislou. Jde o překvapivý poznatek, protože všechny dosud studované organismy měly podle dosavadních poznatků k dispozici vždy pouze jedinou cestu tvorby uhlovodíků. Hnědé řasy se tak stávají prvním známým příkladem organismu, který kombinuje oba mechanismy současně.

Uhlovodíky vznikají v buňkách řas z mastných kyselin, což je proces, na kterém se podílí celá řada enzymů. Jedna z cest využívá fotodekarboxylázu mastných kyselin, enzym závislý na světle, který odštěpuje oxid uhličitý z molekuly mastné kyseliny a přeměňuje ji na uhlovodík. Druhá cesta funguje bez účasti tohoto enzymu a spoléhá se na jiné enzymatické mechanismy, které vedou ke stejnému konečnému produktu, ale odlišným biochemickým postupem.

Vzniklé uhlovodíky mají v buňkách řas charakteristické vlastnosti – jsou obvykle intracelulární, tedy zůstávají uvnitř buňky, a jsou úzce asociovány s buněčnými membránami. Toto umístění naznačuje, že uhlovodíky mohou hrát roli ve struktuře a funkci membrán, případně sloužit jako součást metabolických nebo ochranných procesů řasy.

Existence dvou paralelních biochemických cest u jednoho organismu otevírá otázky ohledně toho, proč si hnědé řasy tuto redundanci v průběhu evoluce vyvinuly. Možným vysvětlením je, že různé podmínky prostředí, jako je dostupnost světla nebo teplota, mohou upřednostňovat aktivitu jedné cesty před druhou, což by řasám poskytovalo větší metabolickou flexibilitu. Dosud však chybí detailnější údaje o tom, za jakých konkrétních podmínek se která cesta aktivuje intenzivněji.

Zjištění má význam především pro základní pochopení metabolismu hnědých řas, které patří mezi ekologicky významné mořské organismy. Řasy tvoří důležitou součást mořských ekosystémů a jejich schopnost produkovat uhlovodíky souvisí s širšími biochemickými procesy, které se v těchto organismech odehrávají. Přítomnost dvou nezávislých cest naznačuje, že syntéza uhlovodíků je pro hnědé řasy natolik důležitá, že si zachovaly nebo vyvinuly redundantní mechanismy pro její zajištění.

Studie rovněž potvrzuje, že do procesu syntézy uhlovodíků z mastných kyselin je zapojena širší škála enzymů, než se dosud předpokládalo. Identifikace konkrétních enzymů podílejících se na cestě nezávislé na fotodekarboxyláze může v budoucnu pomoci lépe porozumět tomu, jak se tyto dva mechanismy v buňkách řas vzájemně doplňují nebo regulují.

Výzkumníci zdůrazňují, že objev rozšiřuje dosavadní pohled na biosyntézu uhlovodíků v živých organismech obecně. Zatímco u bakterií, kvasinek nebo jiných řas byla dosud popsána vždy jen jedna dominantní cesta, hnědé řasy ukazují, že příroda může na stejný biochemický úkol nasadit více paralelních řešení současně. Toto zjištění může mít dopad i na výzkum v příbuzných oblastech, jako je studium buněčných membrán nebo metabolismu lipidů u mořských organismů.

Publikace z 11. srpna 2026 tak přináší nový pohled na biochemii hnědých řas a otevírá prostor pro další výzkum zaměřený na podrobnější charakterizaci obou cest, včetně identifikace všech zúčastněných enzymů a jejich regulace. Vzhledem k tomu, že jde o první popsaný případ organismu s dvojí cestou syntézy uhlovodíků, je pravděpodobné, že podobný jev bude následně hledán i u dalších druhů řas či jiných fotosyntetických organismů.

Autoři studie také poukazují na to, že lepší porozumění mechanismům tvorby uhlovodíků v řasách by mohlo mít potenciální využití i mimo základní výzkum, zejména v oblastech souvisejících s biotechnologiemi, kde se přírodní produkce uhlovodíků z obnovitelných zdrojů dlouhodobě sleduje jako předmět zájmu. Konkrétní aplikace však studie nespecifikuje a zůstává primárně zaměřena na objasnění biochemických základů tohoto procesu u hnědých řas.