Nová publikace v Nature Plants
Rostlinné buňky dědí povědomí kde je nahoře a kde dole od matky
Mateřská buňka předává během buněčného dělení informaci o polaritě dceřiným buňkám – článek publikovaný v Nature Plants autorským týmem Glanc – Fendrych – Friml, působícím na IST Austria a KEBR PřF UK.
Povědomí, kde je nahoře a kde dole, je důležité pro všechny živé organizmy. U rostlin, jejichž kořeny rostou pod zemí a květy nad zemí to platí dvojnásob – poruchy v této polarizaci by vedly k mnoha problémům. Polarita celého rostlinného těla závisí na polaritě každé jednotlivé buňky. Během dělení je buněčná polarita ztracena a dosud nebylo známo, jak je následně znovu ustavena. V naší publikaci jsme odkryli část této hádanky: přišli jsme na to, že rostlinné buňky dědí informaci o tom, kde je nahoře a kde dole, od své mateřské buňky.
Směrovaný tok hormonu auxinu je určující pro polaritu rostlin, tento transport však sám závisí na polarizované distribuci auxinových přenašečů z rodiny PIN v každé buňce. Dosud nebylo známo, jak je správná polarita PIN proteinů po buněčném dělení znovu ustavena. Za použití nové transgenní linie Arabidopsis, ve jejímž kořeni je možné pozorovat fluorescenčně značené PIN proteiny výhradně v dělících se buňkách, a vertikálně orientovaného konfokálního mikroskopu, jsme mohli osud PIN proteinů a jejich polarity během dělení sledovat v reálném čase. Původně jsme si mysleli, že polarita buněk, a tedy i PIN proteinů, je obnovena na základě komunikace se sousedními buňkami, a hledali jsme tedy signál, kterým by si buňky informaci o polaritě navzájem předávaly. Ale nic takového jsme nenašli, naopak jsme zjistili, že informace o polaritě pochází od matky. Jak přesně mateřská buňka svým dcerám ,říká’ kde je nahoře a kde dole se nadále neví, stále se snažíme přijít na to, jak přesně tato dědičnost funguje. Dále jsme ukázali, že ve znovuustavení polarity PIN proteinů hraje zásadní roli endocytóza, která odstraňuje proteiny z povrchu buňky, a kontroverzní skupina kináz PINOID, WAG1 a WAG2, které upravují PIN přenašeče chemickou reakcí zvanou fosforylace.
Obr: Fluorescenčně značený protein PIN2, exprimovaný z promotoru aktivního výhradně během buněčného dělení, umožňuje sledovat znovuustavení buněčné polarity v reálném čase.
Původní článek:
Glanc, M., Fendrych, M., and Friml, J. (2018). Mechanistic framework for cell-intrinsic re-establishment of PIN2 polarity after cell division. Nat. Plants 4, 1082–1088
Akce dokumentů