Si las plantas se lesionan, las células adyacentes a la herida llenan los huecos con sus células hijas. Sin embargo, no se sabe qué células se dividen para curar y cómo logran producir células que coincidan con el tipo celular del tejido faltante.del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria IST Austria ahora han demostrado que para reemplazar correctamente las células muertas, los vecinos del interior de la herida reactivan sus programas de células madre.
Todos los órganos de las plantas, desde las hojas hasta la raíz, regularmente sufren lesiones en sus tejidos, ya sea debido a fuerzas mecánicas, animales de pastoreo u otros factores. Mientras que los animales dependen de células migratorias especializadas para la curación de heridas, plantas, cuyaslas células son inmóviles, tuvieron que desarrollar otros mecanismos: se sabe desde hace casi un siglo que en las plantas, las células adyacentes a la herida reemplazan el tejido dañado con nuevas células hijas. Sin embargo, un aspecto completamente nuevo de la cicatrización de las heridas de las plantas en la punta sensible de la raízahora solo se ha descubierto: el equipo de investigación en torno a los primeros autores Petra Marhava, ex estudiante de doctorado en IST Austria, actual estudiante de doctorado Lukas Hörmayer y ex postdoctorado de IST Saiko Yoshida, los tres en el grupo de Ji? í Friml -descubrió que las células de raíz lesionadas o destruidas no son simplemente reemplazadas por una proliferación de células sanas del mismo tipo de células arriba y abajo de la herida, sino que específicamente las células adyacentes al lado interno de la lesión reactivansus programas de células madre para producir células de novo del tipo correcto para reemplazar a los vecinos que faltan.Los investigadores denominaron a este proceso recién descubierto "patrón restaurador", que implica "división celular restauradora".
El vecino perdido: las brechas de tejido activan la división de "células curativas" en el tejido adyacente
Con un láser UV, Marhava et al. Eliminaron células individuales o pequeños grupos de células en la punta de la raíz de la planta modelo Arabidopsis thaliana . Las imágenes en vivo a través del innovador microscopio de etapa vertical, desarrollado en un proyecto anterior en IST Austria, les permitió rastrear el proceso de curación de heridas in vivo. Se pudo observar un patrón restaurador en varias capas de tejido específicas: epidermis, corteza, endodermis, y en las células del periciclo más interno que rodean el tejido vascular. En todas las capas de tejido, el patrón restaurador comenzó con la división de las células adyacentes internas en respuesta a una célula vecina dañada o faltante. Sin embargo, en comparación con las divisiones proliferativas regulares, el ciclo celular deestas "células curativas" ocurrieron significativamente más rápido e incluyeron un desplazamiento de los planos de división en 90 grados, lo que permitió que las células se dispusieran perpendiculares al eje de la raíz para que la raíz crezca en longitud, las células de la punta de la raíz generalmente se disponen paralelas al eje de la raíz.
Interruptor de identidad: célula hija de diferente tipo que la célula madre
Después de completar la división celular, el marcado genético mostró que los tipos de células resultantes coincidían con los de las células faltantes. Por ejemplo, si una célula cortical faltante fuera reemplazada por una célula hija recién generada de una célula de endodermis adyacente, esta célula hijaadquirió el tipo de célula nueva y "correcta" de una célula de la corteza. Por lo tanto, las "células curativas" activadas pueden dividirse asimétricamente, es decir, generan células hijas de un tipo diferente al de la célula madre, un proceso que generalmente solo ocurre en elnicho de células madre de la raíz, la región de donde emanan las células madre.
Las raíces de la curiosidad: el científico de la próxima generación está observando de cerca los procesos de crecimiento de las plantas
Cómo se activa un programa de células madre, es decir, los factores de transcripción y los genes correspondientes que guían la división celular restauradora, incluido el cambio de la orientación del plano de división, en una célula ya especializada, sigue siendo desconocido. Sin embargo, para Lukas Hörmayer, este estudio essolo el comienzo, no solo porque este documento es su primera publicación durante su programa de doctorado en IST Austria: "Estamos convencidos de que en estudios posteriores, la genética molecular, entre otros métodos, revelará no solo una comprensión más amplia de los mecanismos subyacentes deplanta la curación de heridas, pero también, cómo las plantas establecen y mantienen sus patrones corporales ". Habiendo crecido en una bodega en la Baja Austria, las plantas siempre han fascinado al joven científico:" Esta es una mirada hacia el futuro, pero el mero pensamiento dequé otros descubrimientos más allá del conocimiento actual que puede generar mi investigación sobre la raíz de la planta generan mi curiosidad ", concluye Hörmayer.
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Materiales proporcionados por Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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