Από τις αυξανόμενες ρίζες, ενδείξεις για το πώς τα βλαστοκύτταρα αποφασίζουν τη μοίρα τους

Οι επιστήμονες έχουν αποκτήσει νέες ιδέες για το πώς τα βλαστοκύτταρα αποφασίζουν τη μοίρα τους, μια διαδικασία που είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη και αναγέννηση ιστών και οργάνων στο σώμα. Τα ευρήματα, που δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature, επικεντρώνονται γύρω από ένα μονοπάτι σηματοδότησης που ελέγχει την ανάπτυξη των τριχών ριζών, τις μικροσκοπικές προεξοχές που βοηθούν τα φυτά να αγκυροβολούν στο έδαφος και να απορροφούν θρεπτικά συστατικά.

Όταν οι ερευνητές διερεύνησαν τους μοριακούς μηχανισμούς στους οποίους αποτελούν τη βάση του σχηματισμού τρίχας ρίζας, διαπίστωσαν ότι μια ομάδα πρωτεϊνών που ονομάζεται κινάσες πρωτεϊνών που ενεργοποιούνται από μιτογόνο (MAPKs) παίζουν βασικό ρόλο. Αυτές οι πρωτεΐνες εμπλέκονται σε έναν καταρράκτη σηματοδότησης που ενεργοποιεί την ανάπτυξη και την επιμήκυνση των τριχών ριζών.

Αλλά η μελέτη αποκάλυψε μια απροσδόκητη σχέση μεταξύ της ανάπτυξης των μαλλιών ρίζας και των αποφάσεων μοίρας των βλαστικών κυττάρων. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ίδια οδός MAPK που ρυθμίζει την ανάπτυξη των τριχών ρίζας ελέγχει επίσης τη μοίρα των βλαστικών κυττάρων στη ρίζα. Αυτή η οδός μπορεί είτε να προωθήσει είτε να καταστείλει τη διαφοροποίηση των βλαστικών κυττάρων σε διαφορετικούς κυτταρικούς τύπους, ανάλογα με τα συγκεκριμένα σήματα που λαμβάνονται από τις πρωτεΐνες MAPK.

Τα ευρήματα υποδεικνύουν έναν ευρύτερο ρόλο για τη σηματοδότηση MAPK πέρα ​​από την ανάπτυξη των μαλλιών ρίζας, εμπλέκοντάς την στον έλεγχο της συμπεριφοράς των βλαστικών κυττάρων σε άλλα μέρη του φυτού. Αυτή η ανακάλυψη φωτίζει μια θεμελιώδη πτυχή της βιολογίας των φυτών και θα μπορούσε να έχει πιθανές εφαρμογές στη γεωργία, την κηπουρική και τη φυτική βιοτεχνολογία.

Με την εξάπλωση των μοριακών μηχανισμών που διέπουν τη μοίρα των βλαστικών κυττάρων, οι επιστήμονες μπορούν να αποκτήσουν καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα φυτά αναπτύσσονται και ανταποκρίνονται στις περιβαλλοντικές ενδείξεις. Αυτή η γνώση θα μπορούσε να επιτρέψει την ανάπτυξη νέων στρατηγικών για τη βελτίωση της απόδοσης των καλλιεργειών, την ενίσχυση της ανθεκτικότητας των εγκαταστάσεων και των εγκαταστάσεων μηχανικών με επιθυμητά χαρακτηριστικά για διάφορες εφαρμογές.