Un estudio universitario de Purdue encuentra la clave del mecanismo de control del crecimiento de las plantas
2018-08-06 09:11:31
Un estudio universitario de purdue ha mapeado una serie compleja de vías que controlan la forma de las células vegetales. Los hallazgos son un paso importante hacia la personalización de cómo las plantas crecen para satisfacer las necesidades agronómicas particulares y mejorar la calidad del algodón cultivado en los Estados Unidos. la producción de algodón es una industria de $ 25 mil millones en los Estados Unidos, pero los tipos de cultivadores de algodón que pueden crecer aquí son de menor calidad que los algodones egipcios o pima premium, que tienen diámetros de fibra más pequeños. daniel szymanski, profesor en el departamento de botánica y patología vegetal, analizó cómo las redes de señalización intracelulares modelan las paredes celulares para generar formas y tamaños de células particulares. este conocimiento del sistema modelo de arabidopsis puede usarse para generar células de fibra de algodón con un diámetro menor o una mayor resistencia.
en los hallazgos publicados en la revistabiología actual, szymanski describió cómo los microtúbulos y la actina, polímeros proteicos que forman los citoesqueletos de las células vegetales, están organizados para especificar las propiedades mecánicas de las paredes celulares que definen la forma de las células.
El grupo de Szymanski descubrió que los microtúbulos atrapan una proteína llamada espícula 1 dentro del ápice de una célula donde la espícula 1 recluta maquinarias de proteínas adicionales que causan la formación de filamentos de actina. Las redes de filamentos de actina se organizan luego como vías para el transporte intracelular a larga distancia y la entrega regulada de materiales de pared celular que son necesarios para el crecimiento celular.
"Spike 1 es un regulador maestro en las células, un interruptor que cuando se activa determina la hora y el lugar donde se polimerizan las redes de actina", dijo Szymanski.
la ubicación y actividad de spike1 es importante. sin ella, el crecimiento está mal regulado, dando lugar a formas de células distorsionadas que no se estrechan adecuadamente. la proteína spike1 es una de las herramientas que se pueden utilizar para programar el tamaño y la forma de las células económicamente importantes, incluidas las fibras de algodón.
szymanski dijo que esta nueva comprensión también jugará un rol más amplio en el diseño de plantas que tengan diferentes formas y tamaños de células.
"Las células son bloques de construcción para tejidos y órganos, y tienen el potencial de influir en rasgos clave como el tamaño de la hoja", dijo szymanski. "Este trabajo proporciona una base de conocimiento que permitirá la ingeniería de células, tejidos y órganos".
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