Τι τελικά προκαλεί διαφοροποίηση κάθε μερισταματικού κυττάρου;
1. Πληροφορίες θέσης:
* Άξονας κορυφαίου χρώματος: Τα μερισταματικά κύτταρα στα άκρα (κορυφαία) των βλαστών και των ριζών προγραμματίζονται να αναπτυχθούν διαφορετικά από αυτά που βρίσκονται πιο κάτω (βασικά). Αυτή η κλίση των πληροφοριών θέσης δημιουργείται νωρίς στην ανάπτυξη.
* Πλευρική θέση: Τα κύτταρα στο κέντρο του Meristem (η "κεντρική ζώνη") είναι πιο πιθανό να παραμείνουν αδιαφοροποίητα, ενώ εκείνα στην περιφέρεια είναι πιο πιθανό να διαφοροποιηθούν.
2. Ορμόνες και μόρια σηματοδότησης:
* Auxin: Μια κρίσιμη ορμόνη που εμπλέκεται στην κυτταρική διαίρεση και την επιμήκυνση, ιδιαίτερα στα κορυφαία μεριστάμ.
* κυτοκινίνες: Προωθήστε την κυτταρική διαίρεση και την επιρροή διαφοροποίησης, συχνά εργάζονται σε αντίθεση με την αυξίνη.
* gibberellins: Διαδραματίζουν ρόλο στην επιμήκυνση του στελέχους και επηρεάζουν τη διαφοροποίηση των αγγειακών ιστών.
* Άλλα σήματα: Οι χημικές ουσίες όπως το αιθυλένιο και το αιθυλενικό οξύ επηρεάζουν επίσης τη διαφοροποίηση, συχνά σε απόκριση των περιβαλλοντικών παραγόντων.
3. Περιβαλλοντικοί παράγοντες:
* φως: Το φως παίζει ρόλο στη διαφοροποίηση των χλωροπλαστών στα φύλλα και στις επιρροές της επιμήκυνσης του στελέχους.
* βαρύτητα: Τα κύτταρα προσανατολίζονται με βάση τη βαρύτητα, επηρεάζοντας την ανάπτυξη και τη διαφοροποίηση των ριζών.
* Θερμοκρασία: Η θερμοκρασία επηρεάζει τον ρυθμό της κυτταρικής διαίρεσης και της διαφοροποίησης.
* Διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών: Η διαθεσιμότητα των θρεπτικών ουσιών επηρεάζει τον τύπο των κυττάρων που αναπτύσσουν, για παράδειγμα, κύτταρα ρίζας έναντι κυττάρων πυροβολισμού.
4. Κυτταρική επικοινωνία:
* Επικοινωνία κυψέλης προς κύτταρο: Τα μερισταματικά κύτταρα επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω άμεσης επαφής, επηρεάζοντας τις οδούς διαφοροποίησης του άλλου.
* μονοπάτια σηματοδότησης: Οι ορμόνες και άλλα μόρια σηματοδότησης ενεργοποιούν ενδοκυτταρικές οδούς, οδηγώντας σε αλλαγές στην γονιδιακή έκφραση και τελικά οδηγώντας τη διαφοροποίηση.
5. Επιγενετική:
* μεθυλίωση DNA: Οι τροποποιήσεις στο DNA που επηρεάζουν την έκφραση γονιδίων μπορούν να κληρονομηθούν και να συμβάλλουν σε συγκεκριμένα πρότυπα διαφοροποίησης.
Συνοπτικά:
Η μοίρα των μερισταματικών κυττάρων καθορίζεται από μια σύνθετη αλληλεπίδραση πληροφοριών θέσης, ορμονικής σηματοδότησης, περιβαλλοντικών σημείων και κυτταρικής επικοινωνίας, που τελικά οδηγούν στην έκφραση συγκεκριμένων γονιδίων και στην ανάπτυξη ενός συγκεκριμένου κυτταρικού τύπου. Η διαδικασία είναι εξαιρετικά δυναμική και μπορεί να επηρεαστεί από διάφορους εσωτερικούς και εξωτερικούς παράγοντες σε όλη τη ζωή του φυτού.
