Биологи разгадали “растительную” стратегию роста

Исследователям из Калифорнийского технологического института и университета Лунда в Швеции удалось выяснить, как влияют растительные гормоны (ауксины), участвующие в развитии растительных структур, на расположение органов растения. Исследования проводились с помощью современных визуальных методов анализа в сочетании с математическим моделированием.

На примере верхушечных частей побегов растения Arabidopsis thaliana, родственного горчице, исследователи показали, каким образом клетки, обладая лишь информацией о концентрации ауксина в их ближайшем окружении и часто разделенные образующимися зачатками органов или структур, взаимодействуют друг с другом, определяя расположение формирующихся листьев и цветков.

По мнению авторов исследования, шаблон построения более крупных структур растения определяется двумя механизмами: направленным транспортом ауксина по механизму обратной связи и динамической геометрией, обусловленной ростом и делением клеток.

Чтобы «увидеть» сам процесс и проследить дифференцировку клеточных линий в развивающейся меристеме, от которой зависит расположение листьев и рост репродуктивных органов, а также исследовать изменения концентрации и транспорт ауксинов, научная группа профессора биологии Эллиота Мейеровица (Elliot Meyerowitz) из Калифорнийского технологического института использовала метод мечения специфических клеток меристемы зеленым флуоресцентным белком.

3D-моделирование филлотаксиса

По словам проф. Мейеровица, подобный механизм может действовать и у растений других видов и даже в других биологических системах, развитие которых происходит по определенному образцу.

2D-моделирование филлотаксиса

Понимание механизма взаимодействия клеток, определяющего расположение будущих органов, одна из задач современной биологии. Недавно профессор Пржемыслав Прузинкевич (Przemyslaw Prusinkiewicz), специализирующийся на создании компьютерных моделей и визуализации в области ботаники, и аспирант Ричард Смит (Richard Smith) из университета Калгари (Канада) вместе с коллегами из института прикладной ботаники в Берне (Швейцария) с помощью компьютерных методов разработали модель роста растений, объединяющую молекулярный механизм морфогенеза и геометрию филлотаксиса растений.

Сергей Пауков, «Крок» — как реализовывать комплексные проекты, когда рынок штормит?

Бизнес