Так называемые двусторонние стволовые клетки отвечают за один из самых важных процессов роста на Земле - формирование древесины. Поочередно развиваясь в древесные и лубяные клетки, эти стволовые клетки, таким образом, являются отправными точками для формирования древесины, а также для производства лубяных волокон растений. Группа исследователей под руководством доктора Томаса Греба, профессора Гейзенберга в Гейдельбергском университете, недавно смогла продемонстрировать это явление с помощью новых экспериментальных инструментов. Ученые из Центра изучения организмов пометили и изучили определенные типы клеток ростового слоя растений - камбия.
Жизнь на Земле питается энергией солнца. Растения являются основными и наиболее важными получателями этой энергии, преобразуя ее в сахара и биомассу, которые затем используются как животными организмами, так и людьми. Процесс, посредством которого большая часть биомассы хранится в течение длительного времени, называется образованием древесины. Древесина производится из тонкого слоя стволовых клеток, называемого камбием, который находится непосредственно под корой побегов и корней. Он производит как древесину, так и растительный луб, который часто используется в волокнистой промышленности. «Хотя он играет важную роль в круговороте веществ на Земле и поставляет важные материалы для нашей повседневной жизни, то, как функционирует камбий, в значительной степени неизвестно», - утверждает профессор Греб, возглавляющий исследовательскую группу «Физиология развития» в Центре исследований организмов..
Обозначая различные типы клеток внутри камбия, исследователь из Гейдельберга и его команда определили клетки, которые являются источником обеих тканей - древесины (ксилема) и луба (флоэма). Эти двусторонние стволовые клетки продуцируют клетки в двух направлениях: клетки древесины растут внутрь, а корковые клетки наружу. Для маркировки стволовых клеток команда использовала флуоресцентные белки, которые помогли определить активность определенных генов. Используя молекулярный «трюк», исследователи смогли прочно закрепить метки в клетках и во всех их потомках, что позволило команде отслеживать и реконструировать развитие клеток в течение более длительного периода времени.
Углубляя свое понимание того, как работают эти клетки, исследователи надеются, что затем смогут моделировать рост растений и раскрывать регулирующие механизмы свойств клеток. Результаты исследования были опубликованы в журнале Development. Статья связана с интервью с профессором Гребом и доктором Дунбо Ши, основным автором исследования.