Как клетка «решает» стать растением? Найден скрытый эволюционный механизм формирования целлюлозных стенок растительных клеток, который может изменить сельское хозяйство и энергетику.
Исследователи из Университета штата Вашингтон сделали открытие, которое можно сравнить с «большим взрывом» растительной жизни: они впервые описали сигнальный механизм, запускающий формирование клеточной стенки — ключевой структуры растений. Результаты работы опубликованы в сборнике PNAS.
Клеточная стенка — это не просто оболочка. Она защищает клетку, придает форму, содержит важные питательные вещества и участвует во внешнем обмене.
Главная загадка заключалась в том, как клетка «понимает», что часть ее внутреннего содержимого должна стать внешней структурой. Теперь ученые нашли ответ: существует специальный сигнальный путь, который буквально «переключает» внутренние компоненты в режим строительства стенки.
Модельным организмом стала хорошо знакомая всем интересующимся биологией резуховидка Таля (Arabidopsis thaliana). Используя комбинацию редактирования генов и визуализации живых клеток, исследователи идентифицировали ранее нехарактерный сигнальный модуль, состоящий из двух белков, участвующих в передаче клеточных сигналов: рецепторподобной киназы меристемы соцветия (inflorescence meristem receptor-like kinase), который присутствует в двух вариациях: IMK2 и IMK3.
Модуль IMK2-IMK3 выполняет несколько функций, которые приводят к созданию клеточной стенки. Рецепторы играют ключевую роль в процессе деления клеток по мере роста растений. Когда клетка делится на дочерние клетки, многие сигналы внутри клетки взаимодействуют, чтобы начать посылать белки и другие строительные блоки в крошечные мешочки-везикулы в различные участки клеточной пластинки, стимулируя ее развитие. Это включает в себя отложение полисахаридов, которые составляют основу клеточной стенки.
Источник: hi-tech.mail.ru