Белок, запускающий деление растительных клеток

Многообразие живого мира возможно благодаря способности родительских клеток делиться асимметрично, создавая разные дочерние клетки. У животных этот процесс изучен, но у растений он оставался загадкой.

Биологи из Стэнфорда обнаружили у растений белок BASL, играющий ключевую роль в асимметричном делении клеток. В его отсутствии клетки не делились.

"Это важная информация, если мы действительно хотим понять уникальные способы, которыми растения создают различные типы клеток в своих телах", — сказала доцент биологии Доминик Бергманн.

Исследователи (Бергманн, постдок Хуан Донг и аспирантка Кора Макаллистер) отследили BASL в эпидермальных клетках Arabidopsis — растения, используемого для генетических исследований. Стоматы (поры) на его эпидермисе образуются именно путём асимметричного деления. Работа будет опубликована 11 июня в журнале Cell.

"Для асимметричного деления клеток у животных мы знаем множество управляющих белков, но растения просто не производят ни одного из них", — отметила Бергманн.

Учёные пометили BASL флуоресцентным маркером и наблюдали за ним под микроскопом. Они обнаружили, что перед асимметричным делением BASL присутствует как в ядре, так и в небольшой области у периферии клетки. После деления только одна дочерняя клетка наследует BASL на периферии, что помогает им стать разными.

Более того, когда инструкции по производству BASL искусственно внедрили в любую другую клетку растения, та клетка (в норме не способная производить BASL) не только синтезировала белок, но и размещала его в ядре и на периферии. Это доказало, что все растительные клетки обладают внутренней способностью размещать белки в специализированных областях — ранее это лишь предполагалось.

Почему же природа создала для решения одной задачи у растений и животных разные белки? Бергманн объясняет это разным строением клеток. Клетки животных "мягкие" и делятся путём перетяжки. Клетки растений имеют жёсткую стенку и должны строить новую перегородку изнутри.

Следующие шаги — понять, как BASL перемещается из места синтеза в ядро или на периферию, и какую функцию он там выполняет.

"BASL — ценный указатель для расшифровки работы асимметрии растительных клеток. Теперь, когда мы можем видеть белок, перемещаемый в очень специфичное место в клетке, мы открыли возможность найти весь внутренний механизм, который растительные клетки используют, чтобы доставить его туда", — заключила Бергманн.

Источник: Stanford University