Plant Detectives Graven In Hoe Cellen Groeien

{h1}

Plant-detectives aan de universiteit van massachusetts in amherst bestuderen mos om de moleculaire signalen te ontcijferen die verantwoordelijk zijn voor de celgroei.

Dit onderzoek in Action-artikel is aan WordsSideKick.com gegeven in samenwerking met de National Science Foundation.

Sommigen beschouwen de nederige mosplant als een onkruid. Anderen vinden zijn luxueuze, groene overvloed op bosrijke vloeren inspirerend. Voor plantendetectives aan de Universiteit van Massachusetts in Amherst, mos, specifiek Physcomitrella patens, is een modelsysteem dat de sleutel kan vormen om te begrijpen hoe alle cellen groeien.

Omdat dierlijke en plantaardige cellen veel van dezelfde processen gebruiken om hun vormen en patronen te ontwikkelen, kunnen bevindingen uit dit onderzoek een beter inzicht verschaffen in fundamentele groeiprocessen voor meerdere soorten organismen. "Er is een kloof in onze basiskennis van hoe cellen eigenlijk werken", zegt Magdalena Bezanilla, een celbioloog die de moeite neemt. "Het zou leuk zijn om te zien dat dingen [dierlijke en plantaardige celgroei] die zo uiteenlopen vergelijkbare mechanismen hebben."

Mosplanten hebben een verminderde celgroei en -vorm. De plant (links) en de fluorescerende afbeelding (rechts) met chlorofyl autofluorescentie (de natuurlijke uitstraling van licht door de structuur).

Mosplanten hebben een verminderde celgroei en -vorm. De plant (links) en de fluorescerende afbeelding (rechts) met chlorofyl autofluorescentie (de natuurlijke uitstraling van licht door de structuur).

Dankbetuiging: Magdalena Bezanilla, UMass Amherst

P. patens ' eenvoud geeft de onderzoekers verschillende voordelen bij het zoeken naar aanwijzingen over het groeiproces. Het is de enige plant die een precieze gentargeting toelaat. Hierdoor kunnen onderzoekers specifieke genen verwijderen en ze vervangen of volledig verwijderen en het resultaat observeren. Het mos kan in slechts zeven dagen een hele plant uit een enkele cel regenereren.

Op dit moment onderzoeken Bezanilla en haar team hoe het cytoskelet (een cellulaire scaffold die zowel in planten- als in dierlijke cellen wordt gevonden) de groei regisseert. In het bijzonder bepalen de onderzoekers welke moleculen het proces aansturen. Door zich op bepaalde genen te richten, kunnen ze systematisch bestuderen of eiwitinteracties, chemische signalen of acties die extern zijn aan het directe cytoskeletgroei.

Moscellen die groen fluorescerend eiwit tot expressie brengen in de kern van elke cel. Moscellen (links) en moscellen fluoresceren (rechts).

Moscellen die groen fluorescerend eiwit tot expressie brengen in de kern van elke cel. Moscellen (links) en moscellen fluoresceren (rechts).

Dankbetuiging: Magdalena Bezanilla, UMass Amherst

"We weten dat het cytoskelet belangrijk is voor het proces van het opzetten van polariteit in cellen, maar we kennen het gedetailleerde mechanisme niet", zegt Bezanilla. In cellen helpt polariteit vorm, cellulaire organisatie en functie in weefsels te definiëren.

Zodra de onderzoekers de kern van de moleculen in het hart van het groeiproces identificeren, kunnen de onderzoekers dit bewijs toepassen op twee extreme vormen van polariteit: voortplanting en wortelhaarvorming. Een misstap in beide processen plaatst een fabriek aanzienlijk in het nadeel. Als een stuifmeelbuis bijvoorbeeld niet uit een stuifmeelkorrel kan groeien en zaadcellen naar een eierstok van een plant kan transporteren, zullen er geen nieuwe planten ontstaan. Als wortels geen wortelharen produceren, zal een plant in een droge omgeving verwelken en afsterven.

Mutante moscellen zonder een eiwit dat essentieel is voor de chloroplastafdeling. Chloroplasten zijn groot en nemen het totale celvolume op. Getoond in natuurlijk licht (links) en met fluorescentie (rechts).

Mutante moscellen zonder een eiwit dat essentieel is voor de chloroplastafdeling. Chloroplasten zijn groot en nemen het totale celvolume op. Getoond in natuurlijk licht (links) en met fluorescentie (rechts).

Dankbetuiging: Magdalena Bezanilla, UMass Amherst

"Onze bevindingen kunnen belangrijke implicaties hebben voor de landbouw", zegt Bezanilla. Het manipuleren van de voortplanting kan ervoor zorgen dat genetisch gemodificeerde planten nooit kruisbestuiving vertonen met wilde soorten en dat het beheersen van de wortelgroei sterke planten kan creëren die bestand zijn tegen beperkte waterbronnen.

Opmerking van de uitgever: Alle meningen, bevindingen en conclusies of aanbevelingen in dit materiaal zijn die van de auteur en komen niet noodzakelijk overeen met de opvattingen van de National Science Foundation. Zie de Archief onderzoek in actie.


Video Supplement: Jeroen van der Boom - Nou Is Het Genoeg (official video).




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com