Ученые показали, как происходит деление растительных клеток. Полярный комплекс белков препятствовал формированию элементов цитоскелета в определенной зоне клетки. В результате на этом участке не могла формироваться новая клеточная стенка, и ее синтез начинался в другом месте. Полученные данные раскрывают механизмы клеточного деления и способны помочь в разработке искусственных механизмов, определяющих рост и развитие растений. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
Когда стволовая клетка делится, одна из ее дочерних клеток занимает ее место и становится стволовой, другая же начинает дифференцироваться и приобретает черты, уникальные для определенной ткани. Во время деления запускаются специфические клеточные механизмы, определяющие разделения материнской клетки и появление двух дочерних. Так, у животных клеток необходимые материалы родительской клетки распределяются между дочерними с помощью временных канальцев цитоскелета. Однако «животный механизм» отсутствует у растений, а их собственный путь остается нераскрытым.
Ученые из Стэнфордского и Калифорнийского университетов (США) показали, что в распределении родительских веществ у растений также участвовал цитоскелет. Однако использовали его растительные клетки совсем иначе. Исследователи изучили листья арабидопсиса, в клетках которых обратили внимание на белки полярности — BASL и BRXf. Эти белки определяли место деления стволовой клетки. С помощью молекулярных методов ученые получили светящиеся версии полярных комплексов и белков цитоскелета, а затем отслеживали их взаимные перемещения во время клеточного деления и роста. Авторы показали, что полярно локализованные белки BASL/BRXf генерировали область, в которой не могла формироваться новая стенка. BASL/BRXf локально отталкивали элементы цитоскелета, препятствуя формированию новой стенки, которая затем строилась в другом месте.
Стволовые клетки определяют реакцию растения на изменения окружающей среды. Сигналы, которые они запускают в дочерних клетках, влияют на внешний вид и свойства целого растения. Полученные данные позволят ученым контролировать деление стволовых клеток и создавать, например, более устойчивые формы растений.
«Я надеюсь, что улучшение нашего понимания того, как делятся стволовые клетки в растениях, может послужить основой для инженерных приложений в будущем», — рассказывают авторы исследования.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
