Исследование одного из важнейших процессов роста на Земле

Бифациальные (двуликие) стволовые клетки отвечают за один из важнейших процессов роста на Земле — образование древесины. Поочерёдно развиваясь в клетки древесины и луба, эти стволовые клетки являются исходными точками как для формирования древесины, так и для генерации растительных лубяных волокон. Команда исследователей под руководством доктора Томаса Греба, профессора по программе Хайзенберга в Гейдельбергском университете, недавно смогла продемонстрировать это явление с помощью новых экспериментальных инструментов. Учёные из Центра исследований организмов пометили и изучили специфические типы клеток в ростовом слое растений — камбии.

Процесс, посредством которого большая часть биомассы запасается в долгосрочной перспективе, — это образование древесины. Древесина производится из тонкого слоя стволовых клеток, называемого камбием, который расположен непосредственно под корой побегов и корней. Он производит как древесину, так и растительный луб, часто используемый в волоконной промышленности. «Хотя он играет важнейшую роль в круговороте веществ на Земле и поставляет важные материалы для нашей повседневной жизни, то, как функционирует камбий, в значительной степени неизвестно», — говорит профессор Греб.

Пометив разные типы клеток внутри камбия, исследователи идентифицировали клетки, которые являются источником обеих тканей — древесины (ксилемы) и луба (флоэмы). Эти бифациальные стволовые клетки производят клетки бинаправленно: клетки древесины растут внутрь, а клетки луба — наружу. Для маркировки стволовых клеток команда использовала флуоресцентные белки, которые помогли идентифицировать активность специфических генов. Используя молекулярный «трюк», исследователи смогли прочно закрепить метки в клетках и всех их потомках, что позволило отслеживать и реконструировать развитие клеток в течение более длительного периода времени.

Улучшив понимание того, как работают эти клетки, исследователи надеются в дальнейшем смоделировать рост растений и раскрыть регуляторные механизмы клеточных свойств. Результаты исследования были опубликованы в журнале Development. Со статьёй связано интервью с профессором Гребом и доктором Дунбо Ши, основным автором исследования.