Учёные выявили новые факторы, управляющие организацией корней растений
Учёные Медицинского института Говарда Хьюза определили набор белков, играющих ключевую роль в формировании тканей корня растения по мере его роста. Эти факторы, названные BIRDs, помогают поддерживать организацию корня, направляя несколько этапов развития двух внутренних слоёв ткани. Исследование под руководством Филипа Бенфея (HHMI) опубликовано 23 октября 2015 года в журнале Science.
В отличие от животных, у растений большая часть развития происходит после эмбриональной стадии. Корень состоит из четырёх концентрических цилиндров ткани. Между внешним слоем (эпидермис) и внутренним (сосудистый цилиндр) находятся кора и эндодерма, вместе известные как основная ткань. Они формируются из стволовых клеток в кончике корня.
Ранее было известно, что факторы SHORT-ROOT и SCARECROW вместе инициируют деление стволовой клетки на две разные клетки-предшественницы для эндодермы и коры. Семейство родственных молекул BIRDs также участвует в этом процессе.
Эксперименты показали, что отсутствие одного белка BIRD почти не вызывает дефектов. Однако устранение комбинации факторов (BLUEJAY, JACKDAW и SCARECROW) приводит к драматическим последствиям: основная ткань нормально развивается в зародыше, но перестаёт формироваться по мере взросления растения, а стволовая клетка, дающая начало этой ткани, теряется.
BIRDs являются факторами транскрипции и контролируют активность генов, важных для идентичности основной ткани. Анализ показал, что BIRDs работают комплементарно, а не линейно, управляя ключевыми аспектами развития основной ткани в корнях растений. Они участвуют в трёхэтапном процессе:
- Спецификация стволовой клетки.
- Правильное деление стволовой клетки.
- Приобретение идентичности клетками-потомками.
Исследование углубляет понимание постембрионального развития растений.