Une étude universitaire a révélé que le mécanisme de contrôle de la croissance des plantes était essentiel
2018-08-06 09:11:31
une étude universitaire a permis de cartographier une série complexe de voies qui contrôlent la forme des cellules végétales. Les résultats constituent une étape importante vers la personnalisation de la croissance des plantes pour répondre à des besoins agronomiques particuliers et pour améliorer la qualité du coton cultivé aux États-Unis. La production cotonnière est une industrie de 25 milliards de dollars aux États-Unis, mais les types de producteurs de coton que l'on peut cultiver ici sont de moindre qualité que les cotons égyptiens ou pima, qui ont des diamètres de fibres plus petits. daniel szymanski, professeur au département de botanique et de pathologie végétale, a analysé comment les réseaux de signalisation intracellulaires modélisent les parois cellulaires pour générer des formes et des tailles de cellules particulières. Cette connaissance du système modèle arabidopsis peut être utilisée pour générer des cellules en fibres de coton de diamètre inférieur ou de résistance accrue.
dans les résultats publiés dans la revuebiologie actuelleSzymanski a décrit comment les microtubules et l'actine, des polymères protéiques qui forment les cytosquelettes des cellules végétales, sont organisés pour spécifier les propriétés mécaniques des parois cellulaires qui définissent la forme des cellules.
Le groupe de szymanski a découvert que les microtubules emprisonnent une protéine appelée spike 1 dans l'apex d'une cellule où le spike 1 recrute des mécanismes protéiques supplémentaires qui entraînent la formation de filaments d'actine. Les réseaux de filaments d'actine sont ensuite organisés en routes pour le transport intracellulaire à longue distance et la distribution régulée des matériaux de la paroi cellulaire nécessaires à la croissance cellulaire.
"Spike 1 est un régulateur principal dans les cellules, un commutateur qui, lorsqu'il est activé, détermine l'heure et l'emplacement où les réseaux d'actine sont polymérisés", a déclaré szymanski.
l'emplacement et l'activité de spike1 sont importants. sans elle, la croissance est mal régulée, conduisant à des formes de cellules déformées qui ne diminuent pas correctement. la protéine spike1 fait partie d'un nombre croissant d'outils pouvant être utilisés pour programmer la taille et la forme de cellules économiquement importantes, y compris les fibres de coton.
Szymanski a déclaré que cette nouvelle compréhension jouerait également un rôle plus important dans la conception de plantes ayant des formes et des tailles de cellules différentes.
"Les cellules sont des éléments constitutifs des tissus et des organes, et elles ont le potentiel d'influencer des caractéristiques clés telles que la taille des feuilles", a déclaré szymanski. "Ce travail fournit une base de connaissances qui permettra l’ingénierie des cellules, des tissus et des organes."
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