Proleće je, što znači da cveće i biljke svih vrsta oživljavaju, rastu i cvetaju.
Ali zašto? Šta se dešava unutar biljke da pokrene ovaj rast? To je jednostavno pitanje koje naučnici dugo pokušavaju da razumeju. U Odeljenju za biološke nauke, laboratorija Bezanilla je nedavno objavila nalaze u Journal of Cell Biology koji bacaju svetlo na ovu misteriju.
U svom istraživanju, profesorka Magdalena Bezanilla i viši naučnik Šu-Zon Vu, zajedno sa istraživačima sa Univerziteta Roud Ajlend, otkrili su kako pomalo misteriozni protein poznat kao D nalik celuloznoj sintazi, ili CSLD, igra ključnu ulogu u rastu biljaka. i verovatno je generator celuloze, koja je glavna strukturna komponenta svih biljaka.
„Ovo istraživanje je bacilo svetlo na ulogu ovih proteina u rastu biljaka“, kaže Bezanilla o studiji koja je objavljena u aprilu. „U proleće, ovi proteini užurbano rade kako bi pomogli u obezbeđivanju novih ćelija za biljku.“
Ranije se verovalo da samo još jedan protein poznat kao celulozna sintaza ili CESA doprinosi stvaranju celuloze, koja čini drvo jakim za domove, vezuje pamuk za odeću i primarna je komponenta povrća. Novo otkriće ima potencijalne reperkusije za mnoge privredne sektore zavisne od biljaka, od biogoriva preko proizvoda od drveta do poljoprivrede.
„Proteini koje smo proučavali, CSLD, neophodni su za reprodukciju biljaka, apsorpciju vode i opšti rast, a svi su ciljevi za poboljšanje poljoprivrednih useva“, kaže koautorka studije Alison Roberts sa Univerziteta Rhode Island. „Ako možemo da razumemo specifične uloge CSLD-a u ovim procesima, možemo da iskoristimo to znanje da informišemo napore za uzgoj useva koji su produktivniji i tolerantniji na stres.“
Tokom četvorogodišnje studije, istraživači su koristili CRISPR uređivanje genoma da manipulišu biljkom mahovine tako da su CSLD proteini označeni fluorescentnim markerima, omogućavajući njihovo kretanje da se pojavi pod mikroskopom. Otkrili su da se ovi proteini relativno brzo kreću do vrhova ćelija i razvojnih ćelijskih ploča gde su proteini doprineli rastu biljaka.
„Možete čak i da vidite ove ćelije mahovine svojim okom ako pažljivo pogledate“, kaže Bezanilla. Ćelije mahovine su slične dlakama korena, koje se mogu posmatrati u bilo kojoj bašti u dvorištu kao kratke i nejasne žice koje rastu na korenu biljaka.
„Sve biljke, bez obzira na godišnje doba, imaju populaciju ćelija koje se aktivno dele i proizvode više listova ili proizvode više grana ili proizvode više strukture korena“, kaže Bezanilla. „Te ćelije moraju da se podele i moraju da se dele na određeni način. Ovaj protein pomaže da se obezbedi strukturna stabilnost za nove ćelijske ploče.“
Istraživači su takođe otkrili da se CSLD proteini kreću nezavisno i više neredovito od CESA proteina, što znači da dva proteina verovatno prave različite vrste polimera – obezbeđujući hranu za buduća istraživanja.
„Sada znamo da su CESA i CSLD sličniji nego što smo mislili“, kaže Roberts, koji će predstaviti studiju u junu na KSVI sastanku ćelija ćelija u Malagi, Španija. „Tako da pokušavamo da razumemo kako su oni specijalizovani za obavljanje svojih različitih zadataka. Mislimo da nam razlike u načinima na koje se CESA i CLSD kreću mogu dati neke tragove.“
Za Bezanilla, sve to doprinosi boljem razumevanju kako biljke rastu.
„Glavni interes u mojoj laboratoriji je da razumem kako pojedinačne ćelije mogu da prenesu velike geometrijske informacije organizmima u razvoju“, kaže Bezanilla. „Ono što je fascinantno je da su listovi šareni na skali dužine od centimetara, a debla su šarena na skali dužine od metara, ali pojedinačne male ćelije na skali dužine od mikrona stvaraju materijal koji je važan za to oblikovanje. “
„Imate ove male jedinice koje na kraju oblikuju veliki organizam“, dodaje Bezanilla. „To je magično, zar ne?“
