Новый фермент контролирует ветвление корней растений

Международная группа исследователей из VIB-UGent (Бельгия), Университета Ноттингема (Великобритания), Гейдельбергского университета (Германия) и Копенгагенского университета (Дания) обнаружила новый компонент, регулирующий развитие боковых корней. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Корневое ветвление как модель

Формирование новых органов у растений — непрерывный процесс, требующий точной регуляции. Учёные использовали в качестве модели ветвление корней, которое постоянно увеличивает корневую систему. Этот процесс требует тонкой координации асимметричных клеточных делений в клетках-предшественниках корней и синхронизации с окружающими тканями.

Открытие ключевого фермента

Исследуя гены, активные на ранних стадиях ветвления, команда идентифицировала фермент, модифицирующий клеточную стенку. Мутации в гене, кодирующем этот фермент, привели к набуханию клеток-предшественников и последующим дефектам в первых асимметричных делениях при формировании боковых корней.

Значение открытия

Результаты показывают, что строгая регуляция размера клеток влияет на положение клеточных делений и, следовательно, на локализацию и рост новых корневых ответвлений. Обнаружение фермента клеточной стенки, действующего во внеклеточном пространстве и опосредующего деления стволовых клеток растений, указывает на необходимость учитывать более широкий спектр белков при изучении корневого ветвления.

Перспективы

• Фундаментальная наука: Следующая задача — выяснить, как модификации клеточной стенки контролируют размер клеток и координируются с другими молекулярными процессами.
• Прикладное значение: Понимание того, как растения реагируют на изменяющуюся среду, может помочь улучшить архитектуру корневой системы. Это способствует стабилизации урожайности в неблагоприятных условиях и может привести к созданию культур с более высокой продуктивностью и устойчивостью к засухе и стрессу от нехватки питательных веществ.