Saber qué camino está arriba y qué lado está abajo es importante para todos los seres vivos. Para las plantas, que crecen raíces en el suelo y las flores sobre el suelo, errar esta polarización podría causar una gran cantidad de problemas. En las plantas, la polarización detodo el organismo depende de que cada célula se polarice. Sin embargo, la división celular interrumpe la polarización. Hasta ahora se desconocía cómo se restablece la polaridad. Hasta ahora, los investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria IST Austria han resuelto una pieza del rompecabezas.: Descubrieron que las células vegetales heredan el conocimiento de dónde está arriba y dónde está abajo de su célula madre. El estudio dirigido por Jiří Friml, profesor del Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria IST Austria, con el primer autor Matouš Glanc, estudiante de doctoradoen el grupo Friml, y Matyáš Fendrych, anteriormente postdoctorado en el grupo Friml y ahora Profesor Asistente en la Universidad Charles de Praga, se publica hoy en Plantas naturales .
El transporte direccional de la hormona auxina establece la polarización en las plantas, pero este transporte a su vez depende de la distribución polar de los transportadores de auxina PIN en cada célula. Esto significa que cada célula tiene que estar organizada polarmente para que la planta se distingadesde abajo. La división celular, sin embargo, plantea un desafío: en cada división, el tráfico de proteínas de membrana polar, como los transportadores de auxina PIN, se redirige a ambas membranas recién formadas. Por lo tanto, la polaridad del transportador de auxina PIN se pierde en una de las hijascélulas después de cada división. Se desconoce cómo se configura nuevamente la polaridad correcta. Usar un nuevo transgénico Arabidopsis línea de plantas, en la que los transportadores fluorescentes de auxina PIN pueden seguirse exclusivamente en células en división, los investigadores siguieron en tiempo real lo que sucede con las proteínas PIN y su polaridad durante la división celular.
Lo que encontraron fue sorprendente, dice el primer autor Matouš Glanc. "Pensamos que las células tendrían que comunicarse con sus vecinos para restablecer correctamente la polaridad. Así que primero buscamos una señal que se enviaría entre las células. Pero encontramosno existe tal cosa. En cambio, descubrimos que la polaridad es comunicada por la célula madre. "Exactamente cómo las células madre 'le dicen' a sus células hijas dónde se encuentran arriba y abajo aún no se conoce, agrega Glanc." Sabemos que la información de polaridad no se transmitemediante la señalización de los vecinos, pero se hereda de la célula madre, todavía estamos tratando de entender cómo ".
Los investigadores también encontraron que la endocitosis, que elimina las proteínas de la superficie celular, es crucial para este restablecimiento de la polaridad. Anteriormente, se pensaba que los transportadores de auxina PIN que terminan en el lado celular "incorrecto" después de la división se eliminan porendocitosis y transportados al lado correcto. En el documento, los investigadores muestran que, en lugar de ser transportados, los transportadores colocados incorrectamente se endocitan y destruyen. Se fabrican e insertan nuevos transportadores PIN en el lado correcto de la membrana celular.
Un grupo de quinasas, PINOID y sus homólogos WAG1 y WAG2, modifican los transportadores PIN a través de una reacción química llamada fosforilación, y también son cruciales para determinar su polaridad. Las plantas en las que las tres quinasas ya no son funcionales no pueden restablecersepolaridad después de la división celular. En estos mutantes, vemos lo que sucede cuando las plantas se equivocan de polaridad: las raíces no crecen en el suelo a lo largo de la gravedad, sino que se agitan y giran.
Si bien el estudio ha proporcionado algunas respuestas cruciales sobre cómo se restablece la polaridad, Glanc dice que hay más preguntas abiertas. "Hemos identificado la endocitosis y la fosforilación como pasos clave en el establecimiento de la polaridad, y hemos demostrado que la polaridad se hereda dela madre. Pero aún necesitamos encontrar la naturaleza de la información heredada. Es algo inherente a las células, pero qué proteínas, lípidos o azúcar están involucrados aún está por verse ".
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Materiales proporcionados por Instituto de Ciencia y Tecnología de Austria . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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