Naukowcy odkryli, jak cytokinina kontroluje podział komórek roślinnych

Podział komórek jest podstawą wszystkich form życia. Wszystkie organizmy wielokomórkowe, w tym rośliny i

zwierzęta rozwijają się z pojedynczej komórki, któradzieli się miliardy razy, tworząc złożony organizm. Niezróżnicowane roślinne komórki macierzyste pełnią funkcję rezerwuaru nowych komórek, z których roślina może rosnąć i rozwijać wyspecjalizowane tkanki. Nowe łodygi, liście, korzenie i kwiaty powstają z małych skupisk komórek macierzystych w określonych obszarach wzrostu zwanych merystemami wierzchołkowymi.

Tam komórki wzrostu stale się dzieląmitoza, która jest odpowiedzialna za architekturę rośliny. Naukowcy od dawna wiedzieli, że cytokinina odgrywa kluczową rolę w procesie podziału komórek, ale dokładny sposób, w jaki stymuluje ona proliferację komórek, pozostaje nieznany.

W nowym badaniu naukowcy laboratoryjniUniwersytet Sainsbury w Cambridge i Kalifornijski Instytut Technologii (Caltech) jako pierwsze zaobserwowały, w jaki sposób cytokinina aktywuje podział komórek macierzystych u roślin.

Korzystanie z Arabidopsis thaliana, przedstawicielaz rodziny gorczycowatych, powszechnie stosowanej jako roślina modelowa w badaniach roślinnych, wykazali, że cytokinina bezpośrednio promuje transport czynnika transkrypcyjnego MYB3R4 z cytoplazmy do jądra. Tam hormon aktywuje ekspresję kluczowych genów cyklu komórkowego.

Nowe badania wyjaśniają mechanizm, za pomocą którego cytokinina reguluje podział komórek macierzystych. Hormon przenosi białka do jądra, gdzie aktywują geny biorące udział w mitozie. 

Podczas mitotycznego podziału komórek (mitozy)chromosomy replikują się, a następnie dzielą równo na dwie komórki potomne. Korzystając z czasowej mikroskopii konfokalnej żywych roślin, naukowcy byli w stanie uchwycić dynamikę komórkową białek, które okazały się ważne w wyzwalaniu mitozy.

Zrozumienie, jak kontrolowana jest samoodnowakomórki macierzyste mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia rozwoju roślin. Badanie pomoże zidentyfikować nowe sposoby przyspieszenia wzrostu roślin i położy podwaliny pod przyszłe prace, które wpłyną na zdrowie upraw i plony.

Czytaj także

Fizycy stworzyli analogię czarnej dziury i potwierdzili teorię Hawkinga. Dokąd to prowadzi?

Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić

Naukowcy odkryli ograniczenie prędkości w świecie kwantowym