Genetyka struktury roślin

W pewnym momencie ewolucji rośliny lądowe zbudowały złożony system kontroli genetycznej mikrotubul, które są podstawowym elementem strukturalnym komórki roślinnej. Nie wyjaśniono jeszcze, jak rośliny lądowe realizują tę złożoną kontrolę w porównaniu z innymi, mniej skomplikowanymi roślinami.

Finansowany ze środków UE projekt "Control of microtubule nucleation and dynamics in plant cells" (COMNADIPC) miał za zadanie zbadać to zjawisko. Głównym celem było lepsze zrozumienie ewolucji genów związanych z ruchem mikrotubul.

Uczestnicy projektu skupili się na jednym białku o nazwie AUG8, które występuje zarówno w mchu (Physcomitrella patens), jak i w roślinnym organizmie modelowym Arabidopsis thaliana. Białko to jest związane z organizacją mikrotubul.

Naukowcy korzystali z szeregu zaawansowanych metod inżynierii genetycznej, aby zbadać rolę AUG8 u P. patens i A. thaliana. Analizowali w szczególności wpływ AUG8 na funkcje, organizację i ruch mikrotubul.

W projekcie COMNADIPC stwierdzono, że to białko ma ogromny wpływ na kształt i wielkość komórek, co silnie wskazuje na wpływ na mikrotubule. Co ważne, całkowite usunięcie białka AUG8 z komórek miało dla roślin skutki letalne.

Udało się też w projekcie po raz pierwszy określić lokalizację tego białka w komórce. Ponadto odkryto, że AUG8 odgrywa istotną rolę w zbliżaniu do siebie mikrotubul w określonych punktach.

Badanie wykazało, że kontrola genetyczna takich funkcji, jak podział i wzrost komórki, nie zmieniła się znacząco od wczesnych etapów rozwoju roślin do chwili obecnej. Zdobyta wiedza będzie pomocna podczas dalszych prac w dziedzinie inżynierii genetycznej roślin.