_ Cercetătorii descoperă mecanismul molecular care influențează forma simetrică a stilului

Oamenii sunt atrași de simetrie: în clădirile noastre, în grădinile noastre, în potențialii noștri parteneri. Pentru plante, formele simetrice ale organelor sunt o chestiune de supraviețuire, deoarece forma are un impact direct asupra funcției.

Dacă putem dezlega mecanismele care stau la baza formelor frunzelor, petalelor sau părților complexe de reproducere ale plantelor, atunci ar putea fi posibilă reglarea fină a acestei fiziologie pentru a face culturile noastre mai durabile și mai productive.

O provocare este diversitatea morfologică uriașă a acestor forme în regnul vegetal. Deci, care sunt regulile și mecanismele care stau la baza acestei varietăți? Și cum se extinde simetria de la molecule la celule la țesuturi la organe adulte?

Un studiu al grupului dr. Laila Moubayidin de la Centrul John Innes a făcut un pas cheie în descoperirea unora dintre acestea atent păzite. secrete.

Într-o lucrare, intitulată „O-glycosylation of the transcription factor SPATULA promovează dezvoltarea stilului Arabidopsis”, care apare în Nature Plants identifică un mecanism molecular elegant care influențează forma simetrică a stilului, Organul sexual al plantei feminine, care împreună cu stigmatizarea acționează ca loc de aterizare pentru polen.

Dezvoltarea corectă a acestor organe este vitală pentru a asigura fertilizarea, producerea semințelor și capacitatea evolutivă.

„Noi au descoperit un nou mecanism care joacă un rol cheie în dezvoltarea formei stilului la vârful organului reproducător feminin.De-a lungul timpului, stilul s-a dezvoltat într-un mod care conferă plantei fitness evolutiv și acum înțelegem mecanismul care permite acest lucru se întâmplă”, a spus dr. Moubayidin.

Folosind planta model Arabidopsis thaliana și o combinație de tehnici de proteomică și microscopie, cercetătorii arată că dinamica alungirii stilului este controlată de activitatea a două enzime SECRET AGENT și SPINDLY . Enzimele fac acest lucru prin pornirea factorului de transcripție al plantelor SPATULA printr-un proces numit O-glicozilare care implică adăugarea a două decorațiuni proteice pe bază de zahăr.

Dogma centrală a biologiei moleculare afirmă că ADN-ul este transcris în ARN, o moleculă care traduce apoi această informație în proteine ​​care efectuează munca practică în jurul organismului.

Acest studiu dezvăluie că activitatea moleculară dinamică necesară dezvoltării stilului are loc în stadiul proteic, al treilea pas al dogmă centrală, printr-un proces numit Modificare posttranslațională, aruncând astfel o nouă lumină interesantă asupra modului în care astfel de procese apar în natură.

Experimentele folosind plante mutante care au fost create cu aceste enzime îndepărtate, au crescut cu stiluri dramatic subdezvoltate, confirmând rolurile lor mecanice ca actori cheie în orchestrarea formei stilului.

Dr. Yuxiang Jiang, primul autor al studiului, a spus: „Deoarece procesele biologice comparabile și actorii moleculari conservați sunt prezenți atât în ​​regnul vegetal, cât și în cel animal, acest studiu aruncă o lumină asupra unui mecanism fundamental care ar putea fi folosit mai general în timpul orchestrarii morfogenezei și simetriei organelor. stabilirea în eucariote înalte.”

Profesorul Antony Dodd, șeful Biologiei celulare și a dezvoltării la Centrul John Innes, a declarat: „Această cercetare revoluționară din laboratorul Dr. Moubayidin arată că un nou tip de modificarea post-translațională este esențială pentru ca plantele să producă flori fertile și deschide posibilitatea ca acest mecanism să fie implicat în numeroase procese de reglementare, chiar de-a lungul vieții.”

Dr. Moubayidin adaugă: „Este personal interesant, deoarece acesta este unul dintre acele momente în care, răspunzând la o întrebare, deschizi sute de întrebări noi, mai multe puzzle-uri de deblocat. Putem vedea cum această cercetare va merge în multe direcții fascinante și multidisciplinare.”

(Fluierul)