Stammzellen-Programm sorgt für Wundheilung bei Pflanzen

    2. Mai 2019, 17:11
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    Spezialisierte Zellen ändern ihren Teilungsmodus, um verletzte Nachbarzellen mit korrektem Zelltyp zu ersetzen

    Erleiden Pflanzen Verletzungen, aktivieren die Nachbarzellen ein Reparatur-Programm, bei dem sie Eigenschaften annehmen, die jenen der äußerst wandelbaren Stammzellen ähneln. Damit stellen sie sicher, dass sich an der Fehlstelle wieder die richtigen Zelltypen finden, wie Wissenschafter des Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg im Fachblatt "Cell" berichten.

    Zellen in der Nachbarschaft von Wunden im pflanzlichen Gerüst schreiten umgehend zur Tat, um die verletzte Stelle mit Tochterzellen aufzufüllen. Wie sie sicherstellen, dass sich dort dann nicht nur Zellen ihrer eigenen Bauart befinden, war bisher nicht vollständig geklärt.

    Das Team um Petra Marhava und Lukas Hörmayer entdeckte nun einen Prozess, den sie "restorative Strukturbildung" nannten. Nachdem sie an den Wurzelspitzen der Modellpflanze Arabidopsis thaliana gezielt Zellen entfernten, beobachteten sie mit einem am Institut entwickelten Vertikalmikroskop, wie die Pflanze darauf reagiert.

    Wesentliches Prinzip

    Die an die Wunde angrenzenden Zellen begannen daraufhin, sich zu teilen. Das lief signifikant schneller ab als bei ihrer üblichen Zellvermehrung. Überdies konnten sich die neuen Zellen genau zu jenem Zelltyp entwickeln, der dort fehlte, auch wenn ihre Mutterzellen eine andere Beschaffenheit hatten. Einen derartigen Vorgang kenne man bisher nur von der Stammzellnische der Wurzel. Das ist jene Region, in der die Stammzellen entstehen, also jene Pflanzen-Bausteine, die sich noch in alle Spezialzellen entwickeln können.

    Wie die neu entdeckte "restorative Zellteilung" in bereits spezialisierten Zellen ausgelöst und ausgeführt wird, müsse in zukünftigen Untersuchungen geklärt werden. "Wir sind davon überzeugt, dass wir durch weitere, insbesondere molekulargenetische Untersuchungen nicht nur Wundheilungsprozesse besser verstehen werden, sondern auch, wie pflanzliche Organe geformt werden bzw. wie ihre Form aufrechterhalten wird", so Hörmayer. (APA, 2.5.2019)

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