Azot jest jednym z najważniejszych pierwiastków dla życia na Ziemi. Jednakże zdolność jego asymilacji przez organizmy żywe jest niezwykle rzadka. Ową właściwością charakteryzują się niektóre bakterie. Ok. 80% lądowych roślin żyje w symbiotycznym związku z grzybami typu Glomeromycota. Grzyby penetrują tkanki korzeni i dostarczają gospodarzowi fosforanów i innych substancji odżywczych z gleby. Ten rodzaj symbiozy określany jest arbuskularną mikoryzą, która szacuje się, że istnieje od ponad 400 milionów lat. Profesor Martin Parniske i jego współpracownicy rozpoczęli swoje badania w poszukiwaniu genów zaangażowanych w ten rodzaj mikoryzy, aby dowiedzieć się, czy w ogóle można odnaleźć dowody na genetyczne różnice u roślin, które tworzą jakiekolwiek symbiotyczne związki, także z bakteriami przyswajającymi azot. W zamian za dostarczanie przetworzonego azotu, otrzymują one wysoko energetyczne węglowodany powstające w procesie fotosyntezy. W arbuskularną mikoryzę zaangażowane są geny uczestniczące w tworzeniu brodawek korzeniowych. W badaniach skupiono się na tzw. genie receptora kinazy "symbiotycznej" ("symbiosis-receptor-kinase-gene") SYMRK- biorącym udział zarówno w symbiozie roślin z bakteriami jak i grzybami. Okazuje się, że wzrost sekwencji SYMRK stanowi ważny krok w ewolucji symbiozy międzykomórkowej. Większość roślin posiada "krótką wersję" tego genu, który jest wymagany do stworzenia arbuskularnej mikoryzy. Dłuższy wariant SYMRK odnaleziono u roślin współżyjących z bakteriami przyswającymi azot. Istotny jest również fakt, dłuższy wariant genu występuje u strączkowych współżyjących z Rhizobiaceae i u olchy tworzącej związek z bakterią Frankia, o której genetyce jeszcze niewiele wiadomo. Wyniki badań są istotne w celu zrozumienia ewolucji procesu pozyskiwania azotu przez rośliny, a także tego, czy rośliny, które nie tworzą symbiozy z bakteriami przyswajającymi azot mogą być zdolne do wchodzenia w takie związki a tym samym podwyższania swoich wartości odżywczych.


Markmann K, Giczey G, Parniske M (2008) Functional adaptation of a plant receptor-kinase paved the way for the evolution of intracellular root symbioses with ba