Pflanze-Detektive untersuchen, wie Zellen wachsen

Diese Forschung in Aktion Artikel wurde Live Science in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Einige betrachten der niedrigen Moos Pflanze Unkraut. Andere finden ihre luxuriöse, grünen Fülle in Waldböden inspirierend. Für Pflanze Detektive an der University of Massachusetts in Amherst ist Moos, speziell Physcomitrella Patens, ein Modellsystem, die der Schlüssel zum Verständnis, wie alle Zellen wachsen zu halten.

Da tierischen und pflanzlichen Zellen viele die gleichen Prozesse verwenden, um ihre Formen und Muster zu entwickeln, können Erkenntnisse aus dieser Forschung grundlegende Wachstumsprozesse für mehrere Arten von Organismen verstehen. "Es gibt eine Lücke in unserem Grundkenntnisse wie Zellen funktionieren,", sagt Magdalena Bezanilla, Zellbiologe, den Aufwand führt. "Es wäre schön zu sehen, was [Tier- und Zellwachstum] so weit auseinander haben ähnliche Mechanismen."

P. Patens Einfachheit gibt die Forscher mehrere Vorteile bei der Suche nach Hinweisen über den Wachstumsprozess. Es ist die einzige Pflanze, die ohne weiteres präzise Gene targeting ermöglicht. Dies ermöglicht Forschern zu entfernen bestimmter Gene und ersetzen Sie sie oder vollständig zu beseitigen und beachten Sie das Ergebnis. Das Moos kann auch eine ganze Pflanze aus einer einzigen Zelle in nur sieben Tagen regenerieren.

Derzeit untersuchen Bezanilla und ihr Team wie das Zytoskelett (zelluläre leski gefunden in pflanzliche und tierische Zellen) Wachstum lenkt. Insbesondere sind die Forscher bestimmen, welche Moleküle den Prozess voranzutreiben. Durch die Ausrichtung auf bestimmte Gene, können sie systematisch untersuchen, ob Protein-Interaktionen, chemische Signale oder Aktionen, die außerhalb des Zytoskeletts sind Wachstum direkte.

"Wir wissen das Zellskelett ist wichtig, den Prozess der Einrichtung Polarität in Zellen, aber den genauen Mechanismus, wissen wir nicht", sagt Bezanilla. In den Zellen hilft Polarität um Form, zelluläre Organisation und Funktion in den Geweben zu definieren.

Sobald die Forscher den Kernsatz von Molekülen im Herzen des Wachstumsprozesses identifiziert haben, können die Forscher diese Beweise auf beiden Extremformen der Polarität anwenden: Reproduktion und Wurzelhaare Bildung. Ein Fehltritt in jedem Prozess stellt eine Pflanze erheblich benachteiligt. Unterlässt ein Pollen-Rohr aus ein Pollenkorn und Transport Samenzellen auf eine Pflanze Eierstock wachsen, werden zum Beispiel keine neuen Pflanzen führen. Wenn Wurzeln nicht Wurzelhaare zu generieren, wird ein Werk in einer trockenen Umgebung welken und sterben.

"Unsere Ergebnisse könnten wichtige Implikationen für die Landwirtschaft, haben", sagt Bezanilla. Reproduktion zu manipulieren könnten genetisch gewährleisten, veränderte Pflanzen bestäuben nie mit Wildarten und Kontrolle des Wachstums der Wurzelhaare könnte erstellen Sie robuste Pflanzen, die begrenzten Wasserressourcen zu widerstehen.

Anmerkung der Redaktion: Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Siehe die Recherche im Archiv der Aktion.