Обнаружены сигнальные белки для стволовых клеток растений

Биохимик из Вагенингенского университета (Нидерланды) Дольф Вейерс и его немецкие коллеги обнаружили, как формируются стволовые клетки в эмбрионе растения. Клетки общаются друг с другом посредством транспортировки белка.

В отличие от животных, растения производят новые органы — листья, корни и цветы — на протяжении всей жизни. Эту задачу выполняют меристемы, точки роста, в которых находятся стволовые клетки. Меристемы формируются в молодом эмбрионе растения.

Вейерс изучал формирование корневых меристем в эмбрионе модельного растения Arabidopsis thaliana. Процесс начинается с программирования одной клетки как «гипофиза», который регулирует стволовые клетки в корнях. Известно, что формирование гипофиза контролируется активатором гена Monopteros. Однако до сих пор не было известно, как этот активатор регулирует формирование гипофиза.

Вейерс изолировал в молодом эмбрионе Arabidopsis гены, которые активируются Monopteros, так называемые «Target of Monopteros» (TMO). Так он обнаружил ген TMO7, который кодирует небольшой белок, транспортируемый в будущий гипофиз. Это показывает, что сигнал, передаваемый окружающими клетками для формирования гипофиза, является белком. Ранее его исследовательская группа уже показала, что растительный гормон ауксин, который включает активатор Monopteros, также транспортируется в будущий гипофиз. Таким образом, по крайней мере два сигнала отправляются в соседнюю клетку, чтобы определить её как гипофиз.

«Меристемы — ключ к росту растений», — говорит Вейерс. «Понимание того, как работает этот ключ, откроет возможности для исследований, как заставить растения расти лучше. Как клетки растения в молодом эмбрионе знают, чем им стать? Теперь мы знаем ответ: соседние клетки говорят им, отправляя активатор гена. Теперь у нас есть прямое доказательство коммуникации во время эмбриогенеза — процесса формирования эмбриона после оплодотворения». Эта коммуникация гарантирует, что меристемы находятся в нужных местах, чтобы стволовые клетки могли формировать корни именно там.