חוקרות מציגות מודל 4D של התפתחות הצמח

פרופ' סיגל סבלדי-גולדשטיין מהפקולטה לביולוגיה בטכניון מציגה בכתב העת Nature Plants ממצאים חדשים הקשורים בבקרה על התפתחות צמחים. את צוות המחקר הובילה הפוסט-דוקטורנטית ד"ר יוליה פרידמן בשיתוף ד"ר גיא חורב מהמרכז הבין תחומי למדעי החיים וההנדסה ע"ש לורי לוקיי.

פרופ' סיגל סבלדי-גולדשטיין (משמאל) והפוסט-דוקטורנטית ד"ר יוליה פרידמן

פרופ' סיגל סבלדי-גולדשטיין (משמאל) והפוסט-דוקטורנטית ד"ר יוליה פרידמן

מריסטמות (קודקודי הצמיחה, בהם מאגר של תאי גזע) מהוות את מקור האספקה של התאים לצמח הגדל; אך מהם המנגנונים הקובעים את מבנה המריסטמה, כלומר את קצב הגדילה של התאים הנוצרים והמתחלקים בה ואת כיוונם?

בשונה ממחקרים שבוצעו עד כה, המתבססים על אנליזה של תמונות מיקרוסקופ קונפוקלי דו-מימדיות, צוות המחקר הטכניוני ביצע מיפוי וכימות תלת-ממדי (3D) של אלפי תאי מריסטמה מרקמות שונות, ועקב אחרי שינויים אלו לאורך זמן (4D). המחקר נערך על שורשים של צמח המודל ארבידופסיס  (Arabidopsis thaliana), תוך שימוש בפלטפורמת MorphoGraphX.

חוקרי הטכניון גילו כי מסלול העברת האותות של הורמונים סטרואידיים בצמח (ברסינוסטרואידים) מבקר את קצב גדילת התאים ואת כיוון הצמיחה, זאת מבלי לשנות את גודלם (כלומר את נפחם) של התאים. רמות גבוהות של ההורמון מביאות לגדילה אורכית ורמות נמוכות שלו לגדילה רדיאלית (היקפית). כמו כן נמצא כי בקרת ההורמון על צורת התא תלויה גם ברקמה שבה הוא פועל. סימולציית מחשב של גדילת מריסטמה, שנערכה בשיתוף פעולה עם מדענים מגרמניה ומאנגליה, הדגימה כיצד שינויים בגאומטריית התאים בזמן, המבוקרים על ידי הורמונים אלו במרחב, קובעים למעשה את צורת המריסטמה כולה.

 

לקריאת המאמר – לחצו כאן