Istraživanje matičnih ćelija je vruća tema. Uz aplikacije za mnoštvo ljudskih medicinskih napredaka, istraživači godinama rade sa životinjskim i ljudskim matičnim ćelijama.
Ali životinje nisu jedine sa matičnim ćelijama.
Huanzhong Vang, profesor molekularne biologije biljaka na Fakultetu za poljoprivredu, zdravlje i prirodne resurse (CAHNR), želi da ljudi znaju da i biljke imaju matične ćelije. Baš kao iu svetu medicine, biljne matične ćelije mogu da podrže ljudski rast i razvoj kada se koriste za poboljšanje snabdevanja hranom.
„Nisu samo ljudi i životinje“, kaže Vang. „I biljke imaju matične ćelije i trebalo bi da obratimo pažnju na njih.“
U svom korenu, izdancima i vaskulaturi, matične ćelije kontrolišu deobu ćelija i diferencijaciju biljaka. Biljne matične ćelije igraju vitalnu ulogu u rastu i razvoju.
„Biljke mogu rasti mnogo, mnogo godina jer različite vrste matičnih ćelija u osnovi osiguravaju da mogu rasti u vazduhu i duboko u zemlju“, kaže Vang. „Da bi uzgajali deblju stabljiku ili deblo, potrebna im je druga vrsta matičnih ćelija.“
Biljne matične ćelije su uglavnom zanemarene jer nemaju primenu za ljudska biomedicinska istraživanja. Ali to ih ne čini manje fascinantnim. I Vang je pokazao da bolje razumevanje kako ove ćelije funkcionišu može podržati otpornije snabdevanje hranom.
Vangova laboratorija godinama radi sa biljnim matičnim ćelijama pokušavajući da razume kako one kontrolišu svoje matične ćelije, posebno matične ćelije koje stvaraju vaskularne snopove – strukture koje nose vodu i druge hranljive materije kroz biljku.
Nedavno je grupa objavila rad u časopisu Novi fitolog koji baca svetlo na ovo pitanje. Vangova laboratorija otkrila je gen faktora transkripcije nazvan HVA koji kontroliše deobu ćelija u vaskularnim matičnim ćelijama.
Kada je ovaj gen prekomerno izražen, istraživači su primetili povećanje broja vaskularnih snopova i ukupne aktivnosti matičnih ćelija.
Istraživači su uporedili biljke bez prekomerne ekspresije HVA gena, one sa jednom kopijom prekomerno ekspresiranog HVA gena i jednim regularnim genom, i na kraju biljke sa dve kopije prekomerno eksprimiranih HVA gena.
U grupi bez prekomerne ekspresije, biljke su imale pet do osam vaskularnih snopova. U biljkama sa jednom kopijom prekomerno izraženog HVA gena imale su više od 20 snopova, a sa dve kopije prekomerno eksprimiranih HVA gena imale su više od 50.
Pored unapređenja razumevanja nauke o tome kako biljke rade, Vangovi nalazi imaju važne implikacije na poljoprivredu.
Biljke sa više vaskularnih snopova su jače i otpornije na vetar. Ovo znanje bi se moglo koristiti za namerno generisanje jačih sorti sa mutacijom prekomerne ekspresije.
Ovo je posebno relevantno za visoke, vitke useve poput kukuruza, najvećeg useva u SAD.
„Kada biljke porastu, postoji rizik da se prevrnu“, kaže Vang. „Posedovanje više vaskularnih snopova osigurava da biljka može da stoji mirno i da se odupre tim uslovima.“
Iako je Vangova laboratorija sprovela studiju koristeći model organizma iz porodice senfa, gen HVA se nalazi i u drugim biljkama, što ovo istraživanje čini široko primenljivim.
HVA je jedan od stotina faktora transkripcije u velikoj porodici u genomu biljke. Vang je zainteresovan da otkrije šta rade neki drugi geni u ovoj porodici.
„Zainteresovani smo za proučavanje drugih blisko povezanih gena kako bismo otkrili njihovu funkciju“, kaže Vang. „Biće zanimljivo dalje proučavati kako ova porodica gena utiče na vaskularni razvoj.“
