Роль теломер в растительных стволовых клетках раскрыта

Исследователи впервые разработали технологию для мониторинга теломер на клеточном уровне у растений. Это позволило продемонстрировать их ключевую роль в развитии и долголетии растений.

Вечный рост

В отличие от животных, растения могут расти на протяжении всей жизни благодаря меристемам — тканям недифференцированных клеток на концах побегов и в нише стволовых клеток в корне. Именно в этих органах обеспечивается постоянное поступление новых клеток.

Исследование, опубликованное в Cell Reports, показало, что самые длинные теломеры находятся именно в стволовых клетках и клетках меристем. В этих областях активен фермент теломераза, удлиняющий теломеры, в то время как в дифференцированных тканях (листьях, ветвях) её активность отсутствует.

«Мы видим, что теломеры и теломераза необходимы для обновления стволовых клеток в меристемах и для роста растения», — объясняет руководитель исследования Ана Каньо-Дельгадо из CRAG. — «Растения без активной теломеразы и с аномально укороченными теломерами быстро исчерпывают ресурсы стволовых клеток и прекращают рост».

Растения как модель для поиска лекарств

Исследование проводилось на корнях модельного растения Arabidopsis thaliana. Использовалась адаптация технологии теломэппинга (telomapping), разработанной группой Марии Бласко в CNIO для изучения теломер в клетках млекопитающих.

«Возможность измерять теломеры на клеточном уровне у растений демонстрирует универсальную природу как технологии, так и функций теломер», — отмечает Мария Бласко. — «Это также открывает возможность использовать растения для поиска соединений, способных регулировать длину теломер в животных клетках, что может быть полезно в лечении болезней, связанных со старением, включая рак».

В междисциплинарном пятилетнем проекте участвовали эксперты по растениям из CRAG, специалисты по теломерам млекопитающих из CNIO, а также вычислительные инженеры из La Salle и физики из Университета Барселоны и Университета Техаса, которые разрабатывали алгоритмы для анализа изображений интактных растений.