Οι επιστήμονες έχουν καταλάβει πώς η κυτοκίνη ελέγχει τη διαίρεση των φυτικών κυττάρων

Η κυτταρική διαίρεση είναι θεμελιώδης για όλες τις μορφές ζωής. Όλοι οι πολυκύτταροι οργανισμοί, συμπεριλαμβανομένων των φυτών και

τα ζώα αναπτύσσονται από ένα μόνο κύτταρο, το οποίοδιαιρεί δισεκατομμύρια φορές για να χτίσει έναν πολύπλοκο οργανισμό. Τα αδιαφοροποίητα φυτικά βλαστοκύτταρα λειτουργούν ως δεξαμενή νέων κυττάρων από τα οποία το φυτό μπορεί να αναπτυχθεί και να αναπτύξει εξειδικευμένους ιστούς. Νέοι μίσχοι, φύλλα, ρίζες και άνθη προκύπτουν από μικρές συστάδες βλαστοκυττάρων σε συγκεκριμένες περιοχές ανάπτυξης που ονομάζονται κορυφαία μεριστώματα.

Εκεί, τα κύτταρα ανάπτυξης διαιρούνται συνεχώς στη διαδικασίαμίτωση, η οποία είναι υπεύθυνη για την αρχιτεκτονική του φυτού. Οι επιστήμονες γνώριζαν από καιρό ότι η κυτοκινίνη παίζει κεντρικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία κυτταρικής διαίρεσης, αλλά το πώς ακριβώς διεγείρει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό έχει παραμείνει άγνωστο.

Σε μια νέα μελέτη, οι εργαστηριακοί επιστήμονεςΤο Πανεπιστήμιο Sainsbury του Cambridge και το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech) ήταν οι πρώτοι που παρατήρησαν πώς η κυτοκινίνη ενεργοποιεί τη διαίρεση των βλαστοκυττάρων στα φυτά.

Χρησιμοποιώντας την Arabidopsis thaliana, εκπρόσωποτης οικογένειας της μουστάρδας, που χρησιμοποιείται συνήθως ως πρότυπο φυτού στην φυτοεπιστημονική έρευνα, έδειξαν ότι η κυτοκινίνη προάγει άμεσα τη μεταφορά του μεταγραφικού παράγοντα MYB3R4 από το κυτταρόπλασμα στον πυρήνα. Εκεί, η ορμόνη ενεργοποιεί την έκφραση των βασικών γονιδίων του κυτταρικού κύκλου.

Νέα έρευνα εξηγεί τον μηχανισμό με τον οποίο η κυτοκινίνη ρυθμίζει τη διαίρεση των βλαστοκυττάρων. Η ορμόνη μετακινεί τις πρωτεΐνες στον πυρήνα, όπου ενεργοποιούν τα γονίδια που εμπλέκονται στη μίτωση. 

Κατά τη διάρκεια της μιτωτικής κυτταρικής διαίρεσης (μίτωση)τα χρωμοσώματα αντιγράφονται και στη συνέχεια χωρίζονται εξίσου σε δύο θυγατρικά κύτταρα. Χρησιμοποιώντας συνεστιακή μικροσκοπία ζωντανών φυτών, οι επιστήμονες μπόρεσαν να συλλάβουν την κυτταρική δυναμική των πρωτεϊνών που διαπιστώθηκε ότι είναι σημαντικές για την πρόκληση μίτωσης.

Κατανόηση του τρόπου ελέγχου της αυτοανανέωσηςβλαστοκύτταρα είναι κρίσιμα για την κατανόηση της ανάπτυξης των φυτών. Η μελέτη θα βοηθήσει στον εντοπισμό νέων τρόπων επιτάχυνσης της ανάπτυξης των φυτών και θα θέσει τα θεμέλια για μελλοντικές εργασίες που θα επηρεάσουν την υγεία και την παραγωγικότητα των καλλιεργειών.

Διαβάστε επίσης

Οι φυσικοί έχουν δημιουργήσει ένα ανάλογο μιας μαύρης τρύπας και επιβεβαίωσαν τη θεωρία του Hawking. Πού οδηγεί;

Άμβλωση και επιστήμη: τι θα συμβεί στα παιδιά που θα γεννήσουν

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν το όριο ταχύτητας στον κβαντικό κόσμο