17:58 2024-02-09 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ De la rădăcini în creștere, indicii despre modul în care celulele stem își decid soarta

_ Din rădăcini în creștere, indicii despre modul în care celulele stem își decid soarta

Ar putea arăta ca o cometă sau o stea căzătoare, dar acest videoclip time-lapse este de fapt o mică rădăcină de plantă, nu mult mai groasă decât un păr uman, mărită cu sute de de ori pe măsură ce crește la microscop.

Cercetătorii de la Universitatea Duke au realizat astfel de filme privind celulele stem din apropierea vârfului rădăcinii și făcând instantanee în timp ce acestea se divid și se înmulțesc în timp, folosind o tehnică numită foaie de lumină. microscopie.

Lucrarea oferă mai mult decât un loc în primul rând pentru drama rădăcinilor în creștere. Urmărind modul în care celulele se divid ca răspuns la anumite semnale chimice, echipa găsește noi indicii despre modul în care celulele stem aleg o cale de dezvoltare față de alta.

Cercetarea ar putea indica, de asemenea, noi modalități de a preveni diviziunea celulelor stem. de la stricaciune, așa cum se întâmplă în cazul cancerului și al altor boli.

Ultimele rezultate ale echipei au apărut pe 31 ianuarie în revista Nature.

Lucrarea atinge o întrebare fundamentală în biologie, a spus profesor asociat de cercetare Cara Winter: „Cum își dobândesc celulele identitatea?” Cu alte cuvinte, „cum obțineți toate tipurile de celule care alcătuiesc un organism?”

La fel cum corpul uman este format din multe tipuri diferite de celule — în creier, mușchi, oase și în alte părți — plantele, de asemenea, conțin diferite tipuri de celule specializate pentru diferite sarcini.

Fie în rădăcini, ramuri, flori sau frunze, practic toate țesuturile unei plante descind din grupuri mici de celule stem nespecializate care produce celule noi prin divizare.

De fiecare dată când o celulă stem se divide, ea se confruntă cu o alegere: poate fie să producă două celule stem noi ca ea, fie poate să facă o copie a acesteia plus o celulă care se va ramifica să devină ceva nou.

Acest ultim proces, cunoscut sub numele de diviziune asimetrică, generează nenumăratele tipuri de celule necesare formării unui organism complex, cum ar fi o plantă sau o ființă umană.

O întrebare evidentă este atunci: cum aleg celulele stem divizate o cale în detrimentul celeilalte?

Aceasta a fost întrebarea care a condus Winter și co-primul autor Pablo Szekely, ambii cercetători în laboratorul regretatului biolog Philip Benfey lui Duke, în timp ce urmăreau zile de creștere a rădăcinilor la Arabidopsis thaliana, un membru grătar al familiei muștarului.

Cercetătorii s-au concentrat pe doi regulatori cheie ai diviziunii celulare la Arabidopsis - proteine ​​numite rădăcină scurtă și sperietoare care , împreună, provoacă divizarea celulelor rădăcinilor pentru a face schimbarea.

Prin etichetarea acestor proteine ​​cu etichete fluorescente strălucitoare, au reușit să urmărească activitatea proteinelor și efectele lor asupra divizării celulelor stem în timp real. Microscopia cu foile luminoase le-a permis să cerceteze în interiorul țesuturilor translucide ale rădăcinilor timp de până la 50 de ore fără a le afecta.

Contrar predicțiilor anterioare, cercetătorii au arătat că chiar și niveluri scăzute ale acestor proteine, prezente la începutul anului procesul de transformare a unei celule în două sunt suficiente pentru a declanșa trecerea la diviziunea asimetrică.

„Tot ce trebuie să facă este să atingă un anumit prag”, a spus Szekely, care s-a alăturat laboratorului Benfey ca cercetător postdoctoral în 2020.

Descoperirile au implicații și pentru oameni și alte animale, au spus cercetătorii.

Aceasta se datorează faptului că, deși plantele și animalele s-au separat în urmă cu mai bine de un miliard de ani, ele au moștenit o mare parte din aceeași trusă de instrumente moleculare de bază — incluzând multe dintre aceleași gene „de menaj” care sunt necesare pentru ca celulele să funcționeze.

Aceleași gene care reglează diviziunea celulară în plante precum Arabidopsis îndeplinesc sarcini similare la animale, inclusiv la oameni. . Cercetările anterioare arată că atunci când diviziunea asimetrică este întreruptă, celulele se pot înmulți scăpat de sub control și pot forma tumori.

„Celulele trebuie să aibă un program în timpul dezvoltării: mai întâi se împart astfel, apoi se împart așa”, a spus Szekely. . „Trebuie să fie strict reglementat pentru ca totul să funcționeze.”

(Fluierul)

Inapoi