Honnan tudják a növények, mekkorára kell nőniük?

A Carnegie Tudományos Intézet számolt be arról az új kutatásról, amelyben szakembereik felmérték, miféle genetikai-élettani háttér határozza meg, hogy mekkorára nőhet egy növény. Az állatok esetében jól ismertek ezek a mechanizmusok, a növényeknél azonban számtalan kérdés vár még válaszra.

Az egyes növényegyedek és populációk is eltérő méreteket mutatnak, attól függően, hogy miféle környezeti viszonyok közepette élnek, és a növény sikerét pont ez garantálja. Ha sikerül feltárni ezeket a folyamatokat, azzal a mezőgazdasági termelékenységet is javítani lehet, illetve abban is segíthet, amikor egy adott területről el kell dönteni, hogy milyen formában lehet hasznosítani. A Carnegie csapatának, amelyet Flavia Bossi vezetett, áttörést sikerült elérnie e téren, amelyről a Developement szakfolyóiratban számoltak be.

Az a kulcsfontosságú, hogy miként kapcsol át az élőlény a sejtek szaporodása és a sejtek differenciálódása közt, vagyis mikor egyszerűen csak sokasodnak a sejtek, illetve az, amikor különböző szövetekké alakulnak. A növénynek azonban valahonnan meg kell állapítania, meddig kell a sejteknek sokasodnia, és mikor kell átváltania differenciálódásba.

A kutatóknak sikerült egy, általuk CHIQUITA1-nek elnevezett gént találniuk, amely számos más, hasonló funkciójú génnel együtt segíti e döntésben a növényt. A kutatók a lúdfűvel (Arabidopsis thaliana) végeztek kísérleteket, és kiderítették, hogy a CHIQUITA1 biztosítja a sejtekben, hogy egy bizonyos alkalommal osztódniuk kell, mielőtt átállnak a differenciálódó üzemmódra.

„A növények az emberi élet szempontjából elképesztően fontosak, élelmet, bioüzemanyagot, gyógyszereket, faárut, textíliákat és még sok mást is biztosítanak. Azzal, ha megértjük, miként fejlődnek, s hogyan szabályozzák a méretüket a környezeti feltételek tükrében, segíti a felkészülésünket a klímaváltozás új világára” – mondta Bossi. A gén és társai funkciójának felismerése a sejtszintű és szervezeti szintű folyamatok összehangolásáról mesél.

Ez esetben a kutatók az egyedi sejteket vizsgálták, szemben a korábbi felmérésekkel, ahol sejtcsoportokat elemeztek. Ennek köszönhetően született a nagy előrelépést jelentő eredmény.