Ученые из Университета Северной Каролины нашли ген, который помогает организовывать и координировать деление меристематических клеток, обеспечивая равномерное развитие и рост растений. Он обеспечивает гармоничное деление и дифференциацию клеток меристемы растений.
Клетки меристематической ткани лука
© Luis Fernandez Garcia
Этим геном оказался TCX2, обнаруженный в меристематической ткани корней. Она содержит интенсивное делящиеся и физиологически активные на протяжении всего жизненного цикла клетки — своеобразные аналоги стволовых клеток человека и животных. TCX2 имеет ключевое значение для деления, пролиферации и последующей дифференциации меристематических клеток.
Выяснить роль этого гена помогли эксперименты, проведенные на растениях Arabadopsis thaliana (резуховидках Таля), дополненные математическим моделированием и методами машинного обучения. Благодаря этому TCX2 был отобран из 3000 генов-кандидатов.
Усиливая экспрессию этого гена или нокаутируя (подавляя) его, ученые добивались рассинхронизации процессов деления клеток меристемы и нарушения координации различных типов этих клеток.
«Мы увидели, что TCX2 способен нацеливаться на разные гены стволовых клеток в разных локациях и регулировать их функциональную синхронизацию», — говорит один из авторов статьи Росс Соззани.
Исследователи сравнили TCX2 с дирижером, который управляет разными типами клеток, словно группами инструментов в оркестре. Пассивность или чрезмерная активность «гена-дирижера» приводит к тому, что «клеточная мелодия» расстраивается, и растение не может развиваться гармонично.
Работа, проведенная учеными, имеет не только теоретическую, но и практическую важность. Разобравшись в регуляции жизненного цикла растительных стволовых клеток, исследователи смогут создавать растения с заданными свойствами — например, более устойчивые к засухам.
Статья опубликована в журнале Nature Communications
Источник: naked-science.ru
