Новый модельный подход к пониманию роста органов растений

Клетки — это строительные блоки жизни, которые растут и делятся, создавая все живые организмы. Однако до сих пор оставалось неизвестным, как рост и деление клеток интегрируются для формирования таких структур, как листья растений.

Исследователи из лаборатории Коена в Центре Джона Иннеса изучили эту проблему, используя микроскопическую съёмку с интервальной съёмкой, чтобы выявить паттерны роста и деления клеток по мере превращения крошечных почек в листья.

Команда использовала компьютерное моделирование для создания виртуального листа со слоем делящихся клеток. В рамках этой модели они разрабатывали и проверяли гипотезы о том, как может регулироваться рост ткани и увеличение числа клеток посредством деления.

Авторы предлагают интегрированную модель роста и деления листа, которая генерирует динамические распределения размеров и форм клеток в разных слоях ткани, близко соответствующие наблюдаемым в эксперименте.

Работа, опубликованная в рецензируемом журнале PLOS Biology, показывает, как гены контролируют, когда и где клетки растут и делятся в развивающейся листовой почке. Результатом является лист с характерной формой и паттерном размеров клеток.

Ведущий автор статьи Саманта Фокс сказала: «Эта модель представляет собой значительный шаг вперёд в нашем понимании того, как координируются рост и деление клеток в развивающемся листе. Она углубляет понимание того, как природа формирует сложные органы, и послужит основой для дальнейших экспериментальных исследований».

Статья «Spatiotemporal co-ordination of cell division and growth during organ morphogenesis» опубликована на этой неделе в PLOS Biology.