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Unraveling the molecular network that drives cell growth in plants

Descrizione del progetto

I modelli lab-on-chip di piante «ormonali» contribuiranno a chiarire i meccanismi molecolari della crescita

Si menzioni la parola ormoni e molti di noi tenderanno a pensare ad atleti che aumentano la propria massa muscolare o ad agricoltori che incrementano il tasso di crescita del loro bestiame. Tuttavia, gli animali non sono gli unici beneficiari dei fattori di crescita. La crescita delle piante è soprattutto il risultato dell’allungamento delle cellule in risposta all’ormone auxina. L’allungamento delle cellule è importante per eventi nel sottosuolo e in superficie, da crescita e sviluppo delle radici alle risposte per evitare l’ombra in foglie e steli. Il progetto CELLONGATE, finanziato dall’UE, studia la crescita delle radici attraverso una combinazione di imaging cellulare dal vivo e genetica. La correlazione della crescita delle radici in tempo reale con i cambiamenti legati alle proteine dovrebbe colmare alcuni dei molti divari conoscitivi circa i meccanismi molecolari di fondo della crescita cellulare nelle piante.

Obiettivo

Plants differ strikingly from animals by the almost total absence of cell migration in their development. Plants build their bodies using a hydrostatic skeleton that consists of pressurized cells encased by a cell wall. Consequently, plant cells cannot migrate and must sculpture their bodies by orientation of cell division and precise regulation of cell growth. Cell growth depends on the balance between internal cell pressure – turgor, and strength of the cell wall. Cell growth is under a strict developmental control, which is exemplified in the Arabidopsis thaliana root tip, where massive cell elongation occurs in a defined spatio-temporal developmental window. Despite the immobility of their cells, plant organs move to optimize light and nutrient acquisition and to orient their bodies along the gravity vector. These movements depend on differential regulation of cell elongation across the organ, and on response to the phytohormone auxin. Even though the control of cell growth is in the epicenter of plant development, protein networks steering the developmental growth onset, coordination and termination remain elusive. Similarly, although auxin is the central regulator of growth, the molecular mechanism of its effect on root growth is unknown. In this project, I will establish a unique microscopy setup for high spatio-temporal resolution live-cell imaging equipped with a microfluidic lab-on-chip platform optimized for growing roots, to enable analysis and manipulation of root growth physiology. I will use developmental gradients in the root to discover genes that steer cellular growth, by correlating transcriptome profiles of individual cell types with the cell size. In parallel, I will exploit the auxin effect on root to unravel molecular mechanisms that control cell elongation. Finally, I am going to combine the live-cell imaging methodology with the gene discovery approaches to chart a dynamic spatio-temporal physiological map of a growing Arabidopsis root.

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

ERC-STG - Starting Grant

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito di questo schema di finanziamento

Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) ERC-2018-STG

Vedi tutti i progetti finanziati nell’ambito del bando

Istituzione ospitante

UNIVERZITA KARLOVA
Contributo netto dell'UE
€ 1 498 750,00
Indirizzo
OVOCNY TRH 560/5
116 36 Praha 1
Cechia
Regione
Česko Praha Hlavní město Praha
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
€ 1 498 750,00

Beneficiari (1)