Sausio 30 d., ketvirtadienis | 25
Nauji augalų kamieninių ląstelių tyrimai atskleidžia, kaip augalai stiprėja
2025-01-03
Augalų molekulinės biologijos tyrinėtojai sako, jog ne tik gyvūnai turi kamieninių ląstelių, bet ir augalai. JAV mokslininkai įsitikinę, kad kaip ir medicinos pasaulyje, augalų kamieninės ląstelės galėtų padėti žmogui augti ir vystytis, jei būtų naudojamos maisto produktų tiekimui gerinti.
Kamieninių ląstelių tyrimai – aktuali tema. Mokslininkai jau daugelį metų dirba su gyvūnų ir žmonių kamieninėmis ląstelėmis, kurios gali būti panaudotos daugelyje medicinos sričių.
Žemės ūkio, sveikatos ir gamtos išteklių koledžo (CAHNR) Konektikute (JAV) augalų molekulinės biologijos profesorius Huanzhongas Wangas nori, kad žmonės žinotų, jog augalai taip pat turi kamieninių ląstelių. Kaip ir medicinos pasaulyje, augalų kamieninės ląstelės galėtų padėti žmogui augti ir vystytis, jei būtų naudojamos maisto produktams gerinti.
„Tai ne tik žmonės ir gyvūnai, – sako H. Wangas. – Augalai taip pat turi kamieninių ląstelių, ir mes turėtume į jas atkreipti dėmesį.“
Šaknyse, ūgliuose vaskuliarinės frakcijos ląstelės kontroliuoja augalų ląstelių dalijimąsi ir diferenciaciją. Augalų kamieninės ląstelės atlieka svarbų vaidmenį augimui ir vystymuisi.
„Augalai gali augti daugybę metų, nes įvairių tipų kamieninės ląstelės iš esmės užtikrina, kad jie gali augti ir ore, ir giliai žemėje“, – sako mokslininkas. – Norint užauginti storesnį stiebą ar kamieną, jiems reikia kito tipo kamieninių ląstelių.“
Augalų kamieninės ląstelės dažniausiai buvo ignoruojamos, nes jų negalima pritaikyti žmogaus biomedicininiams tyrimams. Tačiau tai nereiškia, kad jos mažiau įdomios. H. Wangas įrodė, kad geriau supratus, kaip šios ląstelės veikia, galima užtikrinti patikimesnį aprūpinimą maistu.
Profesorius jau daug metų dirba su augalų kamieninėmis ląstelėmis, bandydamas suprasti, kaip jos kontroliuojamos, ypač tos kamieninės ląstelės, iš kurių susiformuoja apytakiniai pluoštai – struktūros, pernešančios vandenį ir kitas maistines medžiagas visame augale.
H. Wang vadovaujama mokslininkų grupė laboratorija atrado transkripcijos faktoriaus geną, vadinamą HVA, kuris kontroliuoja kamieninių ląstelių dalijimąsi. Mokslininkai pastebėjo, kad, kai šis genas yra pernelyg stipriai išreikštas, padidėja apytakinių pluoštų skaičius ir bendras kamieninių ląstelių aktyvumas.
Tyrėjai lygino augalus, kuriuose nebuvo HVA geno perteklinės ekspresijos, ir augalus su viena perteklinės HVA geno kopija ir viena įprasto geno kopija, ir galiausiai augalus su dviem perteklinės HVA geno kopijomis.
Grupėje be perteklinės ekspresijos augalai turėjo nuo penkių iki aštuonių apytakinių pluoštų. Augalai, turintys vieną HVA geno perteklinės ekspresijos kopiją, turėjo daugiau kaip 20 pluoštų, o turintys dvi HVA genų perteklinės ekspresijos kopijas – daugiau kaip 50 pluoštų.
H. Wang ne tik pagerino mokslo supratimą apie tai, kaip veikia augalai, bet ir padarė svarbių išvadų žemės ūkiui.
Augalai, turintys daugiau apytakinių pluoštų, yra stipresni ir atsparesni vėjui. Šiomis žiniomis būtų galima pasinaudoti tikslingai kuriant tvirtesnes veisles su perteklinės ekspresijos mutacija.
Tai ypač aktualu aukštiems ir liekniems augalams, tokiems kaip kukurūzai, kurie yra pagrindinis JAV pasėlis.
„Kai augalai užauga aukštesni, kyla pavojus, kad jie gali nulūžti“, – sako H. Wangas. „Daugiau apytakinių pluoštų užtikrina, kad augalas gali tvirtai stovėti ir atsispirti nepalankioms sąlygoms.“
Nors laboratorijoje tyrimas atliktas naudojant pavyzdinį garstyčių šeimos organizmą, HVA genas aptinkamas ir kituose augaluose, todėl šis tyrimas gali būti plačiai taikomas.
HVA – vienas iš šimtų transkripcijos faktorių, priklausančių didelei augalų genomo šeimai, tad mokslininkai domisi, ką veikia kiti šios šeimos genai.
„Mus domina kitų artimai susijusių genų tyrimai, kad išsiaiškintume jų funkcijas“, – sako H. Wangas. – Bus įdomu toliau tirti, kaip ši genų šeima veikia pluoštų vystymąsi.
*Pagal užsienio spaudos pranešimus parengė Saulius Zagorskis (LŽŪKT), agroakademija.lt informacija
