Studie shledává klíčem k mechanismu kontroly růstu rostlin

Zeitgeist Moving Forward [Full Movie][2011] (Červenec 2019).

Anonim

Studie Purdue University mapovala složitou řadu cest, které řídí tvar rostlinných buněk. Zjištění jsou důležitým krokem k přizpůsobení toho, jak rostliny rostou tak, aby vyhovovaly konkrétním agronomickým potřebám a zlepšovaly kvalitu bavlny pěstované ve Spojených státech.

Produkce bavlny je ve Spojených státech 25 miliard dolarů, ale ty druhy pěstitelů bavlny, které zde mohou růst, mají nižší kvalitu než bavlněné egyptské nebo pimaté bavlny, které mají menší průměry vláken. Daniel Szymanski, profesor na katedře botaniky a rostlinné patologie, analyzoval, jak intracelulární signalizační sítě modelují buněčné stěny a generují konkrétní tvary a velikosti buněk. Tyto poznatky z modelového systému Arabidopsis mohou být použity k výrobě buněk z bavlněných vláken s menším průměrem nebo zvýšenou pevností.

Ve výsledcích publikovaných v časopise Current Biology Szymanski popsal, jak jsou uspořádány mikrotubuly a aktin, proteinové polymery, které tvoří cytoskelety rostlinných buněk, aby byly specifikovány mechanické vlastnosti buněčných stěn, které definují tvar buňky.

Skupina Szymanski zjistila, že mikrotubuly zachycují protein nazývaný SPIKE 1 uvnitř vrcholu buňky, kde SPIKE 1 získává další proteinové stroje, které způsobují tvorbu aktinových vláken. Sítě aktinových vláken jsou pak uspořádány jako silnice pro dálkový intracelulární transport a regulované dodávání materiálů buněčných stěn, které jsou nezbytné pro růst buněk.

"SPIKE 1 je hlavní regulátor v buňkách, přepínač, který při aktivování určuje čas a místo, kde jsou polymerované aktinové sítě, " řekl Szymanski.

Umístění a činnost SPIKE1 je důležitá. Bez ní je růst špatně regulován, což vede k zkreslení tvarů buněk, které se správně neuplatňují. Protein SPIKE1 je jedním z rostoucího počtu nástrojů, které lze použít k programování velikosti a tvarů hospodářsky důležitých buněk, včetně bavlněných vláken.

Szymanski uvedl, že toto nové chápání bude pravděpodobně také hrát širší roli při navrhování rostlin, které mají různé tvary a velikosti buněk.

"Buňky jsou stavebními kameny pro tkáně a orgány a mají potenciál ovlivňovat klíčové rysy jako velikost listů, " řekl Szymanski. "Tato práce poskytuje znalostní základnu, která umožní inženýrství buněk, tkání a orgánů."

menu
menu