Механизм деления клеток при самовосстановлении растений

При повреждении стебля растения окружающие клетки начинают пролиферировать, чтобы восстановить и срастить повреждённую ткань. Это свойство самовосстановления используется в методах прививки для размножения плодовых и овощных культур.

Предыдущие исследования были сосредоточены на инициации клеточной пролиферации. Однако мало работ изучало ингибирующие механизмы, которые действуют как «тормоз» для пролиферации.

В новом исследовании на Arabidopsis учёные показали, что протеолитический фермент At2-MMP играет ключевую роль в подавлении клеточной пролиферации для восстановления срезанных цветущих стеблей. Результаты опубликованы в журнале Plant And Cell Physiology.

Сравнивая восстановление тканей у мутантов Arabidopsis с отсутствующим геном At2-MMP (мутант at2-mmp) и у диких растений, исследователи обнаружили, что у мутантов наблюдалась аномальная клеточная пролиферация в месте повреждения.

У срезанных стеблей дикого типа пролиферация клеток паренхимы сердцевины начинается примерно через три дня после среза. Транскрипты At2-MMP постепенно увеличиваются с 0 по 5 день и снижаются к 7 дню, когда восстановление ткани завершается.

Анализ изображений выявил аномальное деление клеток у мутантов at2-mmp. Напротив, при сверхэкспрессии At2-MMP наблюдалось нормальное заживление, аналогичное дикому типу.

Таким образом, At2-MMP способствует восстановлению тканей, подавляя деление клеток в месте среза и предотвращая аномальную пролиферацию. Этот процесс может отражать стратегию выживания, выработанную неподвижными растениями для усиления способности к самовосстановлению.