יצירה ותחזוקה של גבולות רקמות הם בסיסיים להתפתחות איברים תפקודיים בצמחים ובבעלי חיים כאחד. באופן כללי, גבולות רקמות נקבעים בתחילה בין תאים ראשוניים, וצורותיהם וסידוריהם מתעדנים במהלך גידול האיברים הבאים. בתהליך זה, נדידת תאים ממלאת תפקיד מצמצם עבור עידון גבולות במערכות בעלי חיים, אולם לרקמת הצמח חסרה נזילות תאים כזו בשל דופנות התא שלה. למרות התקדמות משמעותית בהבנת הדפוס הראשוני של גבולות רקמות במספר אורגנוגנזה של צמחים, האם וכיצד מווסתת צורת הגבול בשלב הצמיחה שלאחר מכן עדיין לא ידוע בצמחים.
צוות מחקר בראשות Shunsuke Miyashima במכון נארה למדע וטכנולוגיה (NAIST) הגדיר מנגנון לעיצוב גבול הרקמה וחידוד הסימטריה שלו במהלך התפתחות רקמת כלי הדם של שורש ארבידופסיס. "התפשטות מקומית המווסתת על ידי מעגל האותות של הציטוקינין מפוענחת ללחץ מכני בעל אוריינטציה גלובלית כדי לסימטריה של גבול רקמת כלי הדם הצמחיים", הוא אומר.
באמצעות אבלציה של תאי לייזר וסימולציה מכנית, החוקרים הדגימו כי שגשוג תאים מוטה מיקום בהתפתחות כלי הדם מייצר שדה מתח דחיסה אנאיזוטרופי, מחליק ומסימטר את הגבול בין שני סוגי תאים עיקריים ברקמות כלי הדם הצמחיות, קסילם ופרוקמביום. כמנגנון המולקולרי, החוקרים מצאו כי גורם השעתוק GATA HANABA-TARANU (HAN) יוצר לולאת וויסות הזנה קדימה לתגובת ציטוקינין כדי לקבוע את המיקום ותדירות התפשטות התאים, ובכך להגביל באופן דיסטלי וסימטרי את מקור הלחץ המכני ל הגבול. הסביבה המוגבלת מבחינה מרחבית של רקמת כלי הדם הצמחית גוררת ביעילות אוריינטציה של מתח בין התאים כדי לייצר שדה מתח רחב רקמות, מחליקה ומסימטרת מכנית את הגבול מסוג תא כלי הדם.
עבודה זו חושפת מנגנון לעיצוב גבולות רקמות במהלך התפתחות רקמת כלי הדם של שורש ארבידופסיס. באמצעות ריבוי תאים מוטה מיקום, מעגל האיתות ציטוקינין-HAN מארגן שדה מתח דחיסה אנזוטרופי, אשר מחליק ומסימטר את גבול הרקמה. עבודה זו ייחודית כך שהיא מדגימה את ויסות הלחץ המכני מתרחש לא רק בתאים סמוכים, אלא גם במקומות מרוחקים בדפוס הרקמה. למרות שמנגנון זה מודגם כיום במערכות צמחיות, סביר להניח שמנגנון זה פועל גם ברקמות של בעלי חיים. לפיכך, עבודה זו שופכת אור חדש על מכניקת התא המעורבת במורפוגנזה בכל האורגניזמים הרב-תאיים.
קישור לכתבת המקור – 2023-03-16 17:40:57