Avslöjar hemligheten: Proteinets roll i att hålla könsbalansen hos kärlväxter jämn

StockholmForskare vid Purdue University har identifierat ett viktigt protein i kärlväxter som styr cellspecialisering och hjälper till att upprätthålla en balans mellan han- och honplantor. Genom att studera ormbunksarten Ceratopteris upptäckte de att ett protein som heter CrHAM reglerar tillväxt av stamceller och förhindrar att all avkomma blir hanlig, vilket är avgörande för reproduktion. Yun Zhou, en biträdande professor i botanik och växtpatologi, ledde studien och visade att CrHAM är viktigt för att hålla meristemceller i ett tillstånd där de fortfarande kan utvecklas till olika celltyper.

CrHAM förhindrar att stamceller i meristemvävnader förändras. Det säkerställer också att hermafroditiska växter utvecklas korrekt, vilket är viktigt för att upprätthålla könsbalansen. Om CrHAM inte fungerar som det ska, kan växterna få problem med reproduktionen eftersom alla avkommor riskerar att bli hanar.

Stamceller i växter, som finns i meristemer, är viktiga för tillväxt och reproduktion. Dessa celler kan utvecklas till olika celltyper som bildar organ och vävnader. Denna studie beskriver hur könet hos ormbunkar bestäms genom att upprätthålla en balans av stamceller som ännu inte har differentierats. Det antyds också att denna metod för reglering av celler kan likna den hos andra organismer, inklusive människor.

Detta arbete visar att samma grundläggande process kan leda till olika resultat i olika organismer. Till exempel tillhör CrHAM en genfamilj som styr stamcellsaktivitet i många arter. Detta antyder att trots stora skillnader i hur arter lever och är uppbyggda, använder de en liknande evolutionär metod för att hantera stamcellstillväxt och utveckling.

Läs också:

Idag · 18:29

Hur prestationsångest påverkar universitetsidrottares matvanor

Yun Zhous laboratorium använder noggranna metoder såsom att undersöka gener och använda speciella mikroskop för att studera växters regleringssystem. Deras forskning hjälper oss att förstå grundläggande växtvetenskap och dess praktiska tillämpningar. Genom att förstå hur CrHAM och liknande proteiner fungerar kan vi förbättra grödors tillväxt och avkastning, vilket gör jordbruket mer effektivt och pålitligt.

Att förstå hur stamceller växer och förändras kan hjälpa mer än bara växtvetenskap. Om forskare klurar ut de grundläggande principerna för stamcellers tillväxt kan de använda denna kunskap inom medicin. Förmågan att hindra stamceller från att omvandlas till andra celltyper tills det behövs, och därefter styra deras utveckling, är viktigt för framsteg inom behandlingar som utnyttjar stamceller.

Zhous forskning, som finansieras av National Science Foundation och National Institutes of Health, bygger vidare på dessa upptäckter. Framtida studier kan avslöja hur liknande regleringssystem fungerar i andra växter och kan leda till framsteg inom jordbruk och sjukvård.

Denna upptäckt visar hur naturen på ett effektivt sätt återanvänder grundläggande biologiska processer för att stödja olika livsformer. Genom att studera CrHAM i ormbunkar får vi insikt i de komplexa interaktioner som håller livet igång, vilket kan leda till nya teknologier och medicinska framsteg genom att fördjupa vår förståelse av biologiska system.