רשתית מקדמת צמיחה, אנטי-אייג'ינג גם בשורש צמיחת הצמחים

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
X-ray_Promo1


מה משותף לביצי צפרדע עם קרמים אנטי אייג'ינג? הצלחתם תלויה בקבוצה של תרכובות כימיות הנקראות רטינואידים, המסוגלות לייצר וליצור רקמות מחדש.

מחקר חדש בצמחים מראה כי יכולות יצירת הרקמות של הרטינואידים אחראיות גם להתפתחות השורשים המתאימה.

אם אי פעם שתלת זרע צנון, אתה יודע שהדבר הראשון שהוא עושה הוא לפתח שורש אנכי ארוך. תן לזה קצת יותר זמן, וזה יקבל שורשים קטנים יותר שעובדים בניצב לגבעול הצמח. עם הזמן, השורשים הרוחביים האלה יסתעפו שוב ושוב ויתפשטו וייצרו רשת המייצבת ומזינה את הצמח.

השורשים הרוחביים האלה לא רק יוצאים באקראי. הם מופיעים ואז מסתעפים במרווחים קבועים לאורך ציר ראשי, בעקבות קצב. מה שמווסת וקובע את ההתפתחות והקצב שלהם לא היה ידוע, עד עכשיו.

במחקר חדש, שהופיע ב -26 באוגוסט בכתב העת Science, צוות מחקר בראשות אלכסנדרה דיקינסון, פרופסור באוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו, ופיליפ בנפיי, פרופסור הביולוגיה של פול קרמר באוניברסיטת דיוק, מזהה את המתחם ממלא תפקיד מרכזי בהפעלת התפתחות השורשים הרוחביים של הצמחים.

לצוות המחקר היה חשוד טוב: רשתית, סוג של רטינואיד, נראתה כאילו תתאים לחשבון.

בבני אדם, כמו גם בכל חיות החוליות, הפיכת ביצית מופרית לעובר עם מעט לב פועם מחייבת שתאי גזע מבדילים, מתמחים ויוצרים רקמות ספציפיות, כגון עצמות, כלי דם ומערכת עצבים. תהליך זה נפתח ומוסדר על ידי הרשתית. אך בעלי חיים אינם יכולים לייצר רשתית משלהם, אך הם חייבים לבלוע אותה מצמחים או מבעלי חיים שאוכלים צמחים.

"אנחנו יודעים שלצמחים יש את היכולת לייצר את המתחם הזה, שהוא חשוב מאוד להתפתחות בעלי חיים, ולכן היה מפתה מאוד לבדוק גם את תפקידו בהתפתחות הצמחים", אמרה דיקינסון, שהובילה את המחקר הזה במסגרת מחקר הפוסט -דוקטורט שלה. אצל דיוק.

על מנת שצמחים ישתמשו ברשתית בצורה טובה, מולקולות הרשתית חייבות ליצור צוות עם חלבון בתוך התא הצמחי, בתהליך הנקרא מחייב חלבון.

כדי לבדוק אם הרשתית אכן עומדת מאחורי התפתחות שורש רוחבי, דיקינסון וצוותה טיפלו בשתילים בצבע זוהר כאשר הרשתית נקשרת בחלבון בתוך תא. כשהגדיל השתיל הופיעו נקודות זוהרות ליד קצה השורש הראשי. זמן קצר לאחר מכן, שורש צדדי יצמח מאותם כתמים זוהרים.

התהליך חזר על עצמו במרווחי זמן קבועים עם התפתחות השתיל, מה שמראה שלצמיחתו של שורש רוחבי קדמה שיא של קישור הרשתית.

כדי לאשר את ממצאיהם, הצוות החיל רשתית ישירות על השורש העיקרי של הצמחים. שתילים שקיבלו מגביר רשתית פיתחו שורשים רוחביים יותר מהרגיל.

ליתר ביטחון, הצוות יישם תרכובת שהפכה את הצמחים לבלתי מסוגלים לייצר רשתית וראו שתילים אלה יוצרים מעט מאוד שורשים רוחביים.

לאחר מכן הם החילו רשתית ישירות לשורש העיקרי של שתילים אלה, ובוודאי, שורשים רוחביים החלו להתפתח במקום שהוחל רשתית.

"כל הדרכים שבהן הסתכלנו על השאלה הזו חזרו חיוביות מאוד", אמר בנפיי.

"אם עובר מורעב מהרשתית במהלך התפתחותו, יהיו לו פגמים התפתחותיים", אמר בנפיי. "זה מקביל באופן מפתיע למה שקורה עם צמחים ושורשיהם הצדדיים."

והדמיון לא נעצר בכך: תאי העובר של בעלי חיים מסתמכים על חלבונים מיוחדים כדי לתפוס רשתית מסביבתם. צמחים מייצרים רטינואידים משלהם, אך הם עדיין זקוקים לחלבונים מיוחדים כדי לאגד אותם ולהפעיל תהליכי התפתחות.

צוות המחקר מצא כי צמחי החלבון המשמשים לקשירת רשתית הם כפילים של זה שנמצא בתאי בעלי חיים. הם שונים, אך בעלי מבנה וצורה דומים.

"די מרגש למצוא הן את האות שמעורר את התפתחות השורש והן את החלבון שקושר אותו", אמר בנפיי.

צמחים וחיות חוליות הם אורגניזמים שונים מאוד, שדרכיהם האבולוציוניים הלכו לדרכם לפני למעלה מ -1,500 מיליון שנה. הממצא ששניהם משתמשים בתרכובות כימיות הקשורות קשר הדוק ליצירת רקמות חדשות במהלך התפתחותן הוא דוגמה לכך שהטבע הגיע באופן עצמאי לפתרונות דומים לבעיות דומות בשני אורגניזמים שונים מאוד, תופעה הנקראת "אבולוציה מתכנסת".

לרטינואידים יש שימושים רפואיים מרובים, החל מקרם אקנה ועד טיפול בסרטן. גילוי הדרכים המדויקות בהן הם מווסתים את התפתחות רקמות שורשי הצמחים פותח מערך דלתות חדש לגמרי.

"מצאנו מסלול חדש שנותן מידע לתאים ומשכנע אותם לבנות איבר חדש במקום לבצע את העבודה שהוקצו להם בתחילה", אמר דיקינסון. "אז אולי נוכל לקחת משהו מצמחים ולהשתמש בו כדי להבין טוב יותר מה קורה בבני אדם."

עבודה זו נתמכה על ידי המכון הרפואי של הווארד יוז והמכונים הלאומיים לבריאות בארה"ב (מענק MIRA 1R35GM131725), על ידי מלגת פוסט דוקטורט של ארנולד ומבל בקמן לאלכסנדרה דיקינסון. מחקרו של חוזה ר 'דינני נתמך בחלקו על ידי מענק פקולטה מטעם המכון הרפואי הווארד יוז וקרן סימונס. מייקל לוצ'יאנו ומרטין שנרמן נתמכים על ידי תוכנית המחקר הפנימי של המכון הלאומי לבריאות (NIH), המכון הלאומי לסרטן, והמרכז לחקר הסרטן.

.



קישור לכתבת המקור – 2021-08-27 00:01:36

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר