Клеточный слияние «поглощает» «привлекательную клетку» у цветковых растений

Международная группа исследователей из Института трансформативных биомолекул (ITbM) Университета Нагои и других институтов, используя методы визуализации живых клеток, обнаружила новую систему элиминации клеток у цветковых растений, основанную на необычном клеточном слиянии. Этот механизм предотвращает привлечение дополнительных пыльцевых трубок после успешного оплодотворения.

• Редкое явление: Клеточное слияние крайне редко встречается у растений из-за наличия жесткой клеточной стенки. До этого исследования было известно лишь два примера такого слияния, оба связанные с гаметами при оплодотворении. Данная работа описывает третье событие клеточного слияния в нормальном развитии цветковых растений.
• Роль синергидных клеток: В семяпочке Arabidopsis thaliana две синергидные клетки привлекают пыльцевую трубку. После проникновения трубки через одну из них (дегенерирующую синергидную клетку) происходит двойное оплодотворение яйцеклетки и центральной клетки.
• Ключевое открытие: После успешного оплодотворения вторая синергидная клетка (персистирующая) не просто отмирает. Запускается беспрецедентное слияние (SE-слияние) между этой клеткой и развивающимся эндоспермом.
• Механизм «блокировки политюби»: Это слияние, инициируемое оплодотворением центральной клетки, приводит к быстрому разбавлению аттрактанта для пыльцевых трубок в персистирующей синергидной клетке и дезорганизации её ядра. Параллельно оплодотворение яйцеклетки активирует этиленовую сигнализацию, которая также способствует разрушению ядра. В результате клетка полностью теряет свою привлекающую функцию, предотвращая подход новых пыльцевых трубок.
• Аварийный перезапуск: Если первое оплодотворение неудачно, этот механизм блокировки не активируется, что позволяет персистирующей синергидной клетке привлечь вторую пыльцевую трубку для восстановления шансов на оплодотворение.

Исследование раскрывает сложную коммуникацию между клетками, где необычное слияние служит для целенаправленного уничтожения конкретной клетки, и углубляет понимание эволюции полового размножения у цветковых растений.