Биологи выяснили, как растения восстанавливают стволовые клетки
Команда биологов из NYU показала, что регенерирующие растения могут естественным образом восстанавливать свои стволовые клетки из более зрелых специализированных клеток, повторяя процесс эмбриогенеза.
«Парадоксально, но это означает, что в этой системе не стволовые клетки немедленно генерируют ткани растения, а, скорее, ткани создают стволовые клетки», — объясняет Кеннет Бирнбаум, старший автор исследования.
В исследовании, опубликованном в журнале Cell, ученые изучали регенерацию корня растения, используя:
- Линейный трекинг для определения происхождения клеток.
- Живую визуализацию для наблюдения за динамической перестройкой тканей.
- Секвенирование РНК единичных клеток для анализа клеток в процессе регенерации.
Ключевые выводы:
- После серьезного повреждения, уничтожившего все стволовые клетки корня, новые стволовые клетки рекрутировались из множества различных типов уже специализированных клеток.
- Для этого растение воспроизводило этапы эмбриогенеза: сначала создавало специализированные ткани, которые, собравшись вместе, генерировали новый набор стволовых клеток.
- Важным ингредиентом для долгосрочного роста оказалась не сама стволовая клетка, а окружающие ткани, которые совместно создавали «стволовое» поведение.
Значение работы:
- Объясняет, как растения поддерживают свой долгосрочный рост и продуктивность.
- Имеет значение для важных продовольственных культур (например, маниока), которые культивируются через регенерацию.
- Принципы восстановления стволовых клеток у растений могут служить общей моделью, так как сходные процессы наблюдаются, например, в клетках волос и кишечника у мышей.
«Интересный аспект в том, что регенерация растений повторяет эмбриональные сигналы в другом масштабе», — добавляет Бирнбаум. — Это дает растению огромную гибкость в восстановлении поврежденных частей тела».