Científicos de la VIB y la Universidad de Gante, bajo la guía de la Prof. Dra. Jenny Russinova, descubrieron un mecanismo novedoso en las plantas que controla un importante paso decisivo en el linaje estomático para dividir asimétricamente o diferenciarse. Este es un paso decisivo para la formación de estomas, pequeños poros en la superficie de la planta, producidos por la división celular asimétrica.En la planta modelo Arabidopsis thaliana identificaron una proteína de andamiaje, POLAR, y demostraron que POLAR trae un subconjunto de quinasas similares a GSK3 a sus compañeros que interactúan en el extremo polarizado de la célula.célula precursora estomática para iniciar la división celular asimétrica. Esta sorprendente regulación a través del andamiaje podría ser un mecanismo más común para controlar las funciones de las quinasas similares a GSK3 en las plantas.
Anaxi Houbaert y sus colegas bajo la guía de la Prof. Dra. Jenny Russinova VIB-UGent estudian el desarrollo de estomas. Ya se sabía que una quinasa similar a GSK3 puede promover e inhibir simultáneamente la formación de estomas, pero no fue asíaclaran cómo puede existir esto en la misma célula de linaje estomático. Utilizando enfoques de interactómica de proteínas establecidos en el Centro VIB-UGent para Biología de Sistemas Vegetales y en la Universidad de Wageningen, los investigadores identificaron una proteína de andamiaje específica de linaje estomatal y de plantas, POLAR, quepuede regular las ubicaciones subcelulares de la quinasa tipo GSK3.
Anaxi Houbaert VIB-UGent, primer autor del artículo, explica: "Mostramos que cuando las quinasas tipo POLAR y GSK3 se coexpresan, la quinasa se dirige a la membrana plasmática y se polariza a un lado del estomatalcélula precursora, que conduce a la división celular asimétrica. Por otro lado, vimos que cuando POLAR está ausente, la quinasa se encuentra en el núcleo para promover la diferenciación celular ".
Una de las líneas de evidencia más sólidas que respaldan sus afirmaciones se originó de la investigación con una microscopía confocal equipada con tecnología de compuerta. Esta característica permitió a los investigadores eliminar la autofluorescencia proveniente de compartimentos celulares como los cloroplastos, muy presentes en las células que constituyen elepidermis de la hoja de la planta. Como resultado, la relación señal / ruido podría mejorarse enormemente y permitir la visualización de quinasas expresadas endógenamente bajas durante el desarrollo de la hoja.
Anaxi Houbaert VIB-UGent: "Sabíamos que el desarrollo del estomatal está estrictamente regulado con circuitos de retroalimentación positiva y negativa que se controlan entre sí y forman un mecanismo flexible pero robusto para impulsar el desarrollo epidérmico. Pero fue una sorpresa descubrirel papel de POLAR como una proteína de andamiaje. Nos gustaría investigar la función de la familia POLAR y explorar si proteínas de andamiaje similares regulan las actividades de la quinasa tipo GSK3 en otros tejidos vegetales ".
Prof. Jenny Russinova VIB-UGent: "Nuestros hallazgos ponen en evidencia mecanismos moleculares que impulsan la división y diferenciación celular en Arabidopsis. Ya que los ortólogos para la familia de proteína quinasa y quinasa tipo GSK3 se pueden encontrar tanto en plantas monocotiledóneas como dicotiledóneasespecies, queda por estudiar si estos ortólogos se comportan de la misma manera en otras especies de plantas y si estos pueden ser utilizados como objetivos potenciales para la mejora de los cultivos ".
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Materiales proporcionado por VIB Flanders Institute for Biotechnology . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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