Skip to main content

Article Category

Wiadomości

Article available in the folowing languages:

Naukowcy wracają do korzeni korzenienia się roślin

Międzynarodowy zespół naukowców wskazał gen w roślinach, który odgrywa kluczową rolę w rozwoju odrośli korzeniowych. To odkrycie ma ogromne znaczenie dla hodowli roślin i może w ostatecznym rozrachunku przyczynić się do przekształcenia upraw rolniczych w przyjaźniejsze dla śro...

Międzynarodowy zespół naukowców wskazał gen w roślinach, który odgrywa kluczową rolę w rozwoju odrośli korzeniowych. To odkrycie ma ogromne znaczenie dla hodowli roślin i może w ostatecznym rozrachunku przyczynić się do przekształcenia upraw rolniczych w przyjaźniejsze dla środowiska oraz do uzyskiwania lepszych zbiorów. Odkrycie może mieć również pewne znaczenie w zakresie badań nad komórkami macierzystymi i rakiem u zwierząt - stwierdzili naukowcy w renomowanym czasopiśmie Science. W wyniku analizy mechanizmu u powszechnie wykorzystywanej rośliny modelowej Arabidopsis thaliana, czyli rzodkiewnika pospolitego, naukowcy z Belgii, Niemiec, Wielkiej Brytanii i USA zidentyfikowali gen ARABIDOPSIS CRINKLY4 (ACR4), który jest najprawdopodobniej najlepszym kandydatem na funkcję wyznaczającego, które komórki mają wytwarzać odrośle. ACR4 wytwarza białko ACR4, które często występuje na zewnętrz komórek. Białko funkcjonuje jako receptor sygnałów z zewnątrz, tj. z otaczającej gleby i przekazuje je do mechanizmów kontrolnych wewnątrz komórki. Aby potwierdzić, że są na właściwym tropie, naukowcy zakłócili funkcję genu ACR4. W konsekwencji formowanie odrośli również zostało zakłócone. Odrośle korzeniowe powstają z komórek macierzystych korzenia. Następuje w nich asymetryczny podział komórki - w przeciwieństwie do zwykłego podziału komórki, w wyniku którego powstają dwie identyczne komórki, asymetryczny podział komórki - jak sama nazwa wskazuje - powoduje powstanie dwóch różnych komórek. Jedna komórka jest identyczna z oryginalną komórką macierzystą i zachowuje jej pluripotencję, natomiast druga staje się komórką wyspecjalizowaną, to znaczy komórką korzenia bocznego. Wyłączenie ACR4 spowodowało zakłócenie owego mechanizmu asymetrycznego podziału komórki. Poznanie tego procesu umożliwi teraz pobudzanie lub spowalnianie tworzenia się odrośli korzeniowych, powiedzieli naukowcy. Obydwie strategie będą przydatne w rolnictwie, ponieważ system korzeniowy ma decydujące znaczenia dla zdrowia i rozwoju roślin: rozbudowany system korzeniowy pozwala roślinie na pobieranie składników odżywczych i płynów z otaczającej gleby. Dzięki temu roślina nie tylko potrzebuje mniej intensywnego nawożenia i może rosnąć w suchej lub nieurodzajnej glebie, ale będzie mieć również mocniejsze zaczepienie w glebie przeciwdziałając w ten sposób jej erozji. Z drugiej strony spowolnienie formowania się wtórnego korzenia może być strategią powstrzymywania roślin takich jak ziemniak czy burak cukrowy przed przeznaczaniem zbyt dużej energii na tworzenie odrośli i zmuszania ich w ten sposób by wykorzystywały ją do produkcji składników odżywczych. Mniej rozbudowany system korzeniowy ułatwi jednocześnie zbiory takich roślin. Ponadto, odkrycie może mieć również swój wkład w badania nad komórkami macierzystymi i rakiem u zwierząt, gdyż podobne mechanizmy mogą leżeć u podstaw specjalizacji komórek macierzystych i nieregularnego podziału komórek zarówno u zwierząt jaki i u roślin. "Rośliny i zwierzęta potrzebują asymetrycznego podziału komórki zbiegającego się z uzyskiwaniem przez komórkę prawidłowej funkcji, wzrostu i zdolności reprodukcyjnych" - napisali naukowcy z Science. "Na przykład mechanizm asymetrycznego podziału komórki to główna funkcja komórek macierzystych, a ostatnio przeprowadzone badania wskazują na związek pojawiania się stanów rakowych z brakiem asymetrycznego podziału komórki."

Kraje

Belgia, Niemcy, Stany Zjednoczone