פארשער אנטוויקלען א נייע מעטאד פון פלאנצן רעגענעראציע דורך רעגולירן די אויסדרוק פון גענען וואס קאנטראלירן פלאנצן צעל דיפערענציאציע.

 בילד: טראדיציאנעלע מעטאדן פון פלאנצן רעגענעראציע פארלאנגען די נוצן פון פלאנצן וואוקס רעגולאטארן ווי הארמאנען, וואס קענען זיין סארט-ספעציפיש און ארבעטס-אינטענסיוו. אין א נייער שטודיע, האבן וויסנשאפטלער אנטוויקלט א נייע פלאנצן רעגענעראציע סיסטעם דורך רעגולירן די פונקציע און אויסדרוק פון גענעס וואס זענען פארמישט אין דעדיפערענציאציע (צעל פראליפעראציע) און רעדיפערענציאציע (ארגאנעזיס) פון פלאנצן צעלן. זעה מער
טראדיציאנעלע מעטאדן פון פלאנצן רעגענעראציע פארלאנגען די נוצן פוןפלאַנצן וווּקס רעגולאַטאָרןאזוי וויהאָרמאָןס, וואָס קענען זיין ספּעציפֿיש פֿאַר אַ ספּעציפֿישער סאָרט און אַרבעטס-אינטענסיוו. אין אַ נײַער שטודיע, האָבן וויסנשאַפֿטלער אַנטוויקלט אַ נײַע פֿלאַנצן-רעגענעראַציע סיסטעם דורך רעגולירן די פֿונקציע און אויסדרוק פֿון גענען וואָס זענען פֿאַרבונדן מיט דעדיפֿערענציאַציע (צעל-פּראָליפֿעראַציע) און רעדיפֿערענציאַציע (אָרגאַנאָגענעזיס) פֿון פֿלאַנצן-צעלן.
פלאַנצן זענען שוין לאַנג די הויפּט מקור פֿון עסן פֿאַר חיות און מענטשן. דערצו ווערן די פלאַנצן גענוצט צו עקסטראַקטירן פֿאַרשידענע פֿאַרמאַסוטישע און טעראַפּעווטישע קאַמפּאַונדז. אָבער, זייער אומרעכט באַניץ און וואַקסנדיקע נאָכפֿראַגע פֿאַר עסן אונטערשטרייַכן די נויט פֿאַר נײַע פֿלאַנצן-ברידינג מעטאָדן. פֿאָרשריטן אין פֿלאַנצן-ביאָטעכנאָלאָגיע קענען סאָלווען צוקונפֿטיקע עסן-מאַנגלען דורך פּראָדוצירן גענעטיש מאָדיפֿיצירטע (GM) פלאַנצן וואָס זענען מער פּראָדוקטיוו און ווידערשטאַנדספֿעיִק צו קלימאַט-ענדערונג.
נאַטירלעך, קענען פלאַנצן רעגענערירן גאָר נייע פלאַנצן פון אַן איינציקער "טאָטיפּאָטענט" צעל (אַ צעל וואָס קען געבן אָנהייב צו קייפל צעל טיפּן) דורך דעדיפערענציירן און רידיפערענציירן אין צעלן מיט פאַרשידענע סטרוקטורן און פונקציעס. קינסטלעכע קאַנדישאַנינג פון אַזעלכע טאָטיפּאָטענט צעלן דורך פלאַנצן געוועב קולטור איז וויידלי געניצט פֿאַר פלאַנצן שוץ, ברידינג, פּראָדוקציע פון ​​טראַנסגעניק מינים און פֿאַר וויסנשאַפטלעכע פאָרשונג צוועקן. טראַדיציאָנעל, געוועב קולטור פֿאַר פלאַנצן רעגענעראַציע ריקווייערז די נוצן פון פלאַנצן וווּקס רעגולאַטאָרס (GGRs), אַזאַ ווי אוקסינס און סיטאָקינינס, צו קאָנטראָלירן צעל דיפערענציאַציע. אָבער, אָפּטימאַל כאָרמאָנאַל באדינגונגען קענען ווערייִרן באַטייטיק דיפּענדינג אויף די פלאַנצן מינים, קולטור באדינגונגען און געוועב טיפּ. דעריבער, שאַפֿן אָפּטימאַל עקספּלאָריישאַן באדינגונגען קען זיין אַ צייט-קאַנסומינג און אַרבעט-אינטענסיוו אַרבעט.
כדי צו איבערקומען דעם פראבלעם, האט אסאציאירטע פראפעסאר טאמאמאקא איקאווא, צוזאמען מיט אסאציאירטע פראפעסאר מאי פ. מינאמיקאווא פון טשיבא אוניווערסיטעט, פראפעסאר היטאשי סאקאקיבארא פון נאגאיא אוניווערסיטעט גראדואירטע שולע פון ​​ביא-לאנדווירטשאפטלעכע וויסנשאפטן און מיקיקא קאדזשימא, אן עקספערט טעכניקער פון ריקען CSRS, אנטוויקלט אן אוניווערסאלע מעטאד פאר פלאנץ קאנטראל דורך רעגולאציע. אויסדרוק פון "אנטוויקלונגס-רעגולירטע" (DR) צעל דיפערענציאציע גענעס צו דערגרייכן פלאנץ רעגענעראציע. פארעפנטלעכט אין באנד 15 פון Frontiers in Plant Science דעם 3טן אפריל, 2024, האט דר. איקאווא געגעבן ווייטערדיגע אינפארמאציע וועגן זייער פארשונגס-ארבעט, זאגנדיג: "אונזער סיסטעם ניצט נישט עקסטערנע PGRs, נאר ניצט אנשטאט טראנסקריפציע-פאקטאר גענעס צו קאנטראלירן צעל דיפערענציאציע. ענלעך צו פלוריפּאָטענטע צעלן אינדוצירט אין זויגערס."
די פֿאָרשער האָבן עקטאָפּיש אויסגעדריקט צוויי DR גענעס, BABY BOOM (BBM) און WUSCHEL (WUS), פֿון Arabidopsis thaliana (געניצט ווי אַ מאָדעל פלאַנץ) און האָבן אויסגעפֿאָרשט זייער ווירקונג אויף געוועב קולטור דיפערענציאַציע פֿון טאַבאַק, לאַטוכ און פּעטוניאַ. BBM קאָדירט אַ טראַנסקריפּציע פֿאַקטאָר וואָס רעגולירט עמבריאָנישע אַנטוויקלונג, בשעת WUS קאָדירט אַ טראַנסקריפּציע פֿאַקטאָר וואָס האַלט די סטעם צעל אידענטיטעט אין דער געגנט פֿון די שפּראָץ אַפּיקאַל מעריסטעם.
זייערע עקספּערימענטן האָבן געוויזן אַז אויסדרוק פון Arabidopsis BBM אָדער WUS אַליין איז נישט גענוג צו אינדוצירן צעל דיפערענציאַציע אין טאַביק בלעטער געוועב. אין קאַנטראַסט, קאָ-עקספּרעסיע פון ​​פאַנגקשאַנאַלי ענכאַנסט BBM און פאַנגקשאַנאַלי מאָדיפיצירט WUS אינדוצירט אַ אַקסעלערייטיד אויטאָנאָמיש דיפערענציאַציע פענאָטיפּ. אָן די נוצן פון PCR, טראַנסגעניק בלאַט סעלז דיפערענצירט אין קאַלוס (דיסאָרגאַנייזד צעל מאַסע), גרין אָרגאַן-ווי סטרוקטורן און אַווענטיטיאָוס קנאָספּן. קוואַנטיטאַטיווע פּאָלימעראַזע קייט רעאַקציע (qPCR) אַנאַליסיס, אַ מעטאָד געניצט צו קוואַנטיפיצירן דזשין טראַנסקריפּטן, האָט געוויזן אַז Arabidopsis BBM און WUS אויסדרוק קאָראַלייטאַד מיט די פאָרמירונג פון טראַנסגעניק קאַלי און שפּראָצן.
באַטראַכטנדיק די קריטישע ראָלע פון ​​פיטאָהאָרמאָנען אין צעל טיילונג און דיפערענציאַציע, האָבן די פאָרשער קוואַנטיפיצירט די לעוועלס פון זעקס פיטאָהאָרמאָנען, נעמליך אוקסין, ציטאָקינין, אַבססיסיק זויער (ABA), גיבבערעלין (GA), יאַסמאָניק זויער (JA), סאַליסיליק זויער (SA) און זייַנע מעטאַבאָליטן אין טראַנסגעניק פלאַנצן. זייערע רעזולטאַטן האָבן געוויזן אַז די לעוועלס פון אַקטיוו אוקסין, ציטאָקינין, ABA, און ינאַקטיוו GA פאַרגרעסערן זיך ווי צעלן דיפערענצירן זיך אין אָרגאַנען, וואָס אונטערשטרייכט זייערע ראָלעס אין פלאַנצן צעל דיפערענציאַציע און אָרגאַנאָגענעסיס.
דערצו, די פארשער האבן גענוצט RNA סיקווענסינג טראַנסקריפּטאָמעס, א מעטאָד פאר קוואַליטאַטיווע און קוואַנטיטאַטיווע אַנאַליז פון גען אויסדרוק, צו עוואַלויִרן מוסטערן פון גען אויסדרוק אין טראַנסגעניק צעלן וואָס ווייַזן אַקטיוו דיפערענציאַציע. זייערע רעזולטאַטן האָבן געוויזן אַז גענען פֿאַרבונדן מיט צעל פּראָליפעראַציע און אוקסין זענען געווען ענריטשט אין דיפערענציעל רעגולירט גענען. ווייטערדיקע אויספאָרשונג מיט qPCR האט געוויזן אַז די טראַנסגעניק צעלן האָבן געהאַט געוואקסן אָדער פאַרקלענערט אויסדרוק פון פיר גענען, אַרייַנגערעכנט גענען וואָס רעגולירן פלאַנצן צעל דיפערענציאַציע, מעטאַבאָליזאַם, אָרגאַנאָגענעסיס און אוקסין ענטפער.
אינגאנצן, אנטפלעקן די רעזולטאטן א נייעם און פילזייטיגן צוגאנג צו פלאנצן רעגענעראציע וואס פארלאנגט נישט קיין עקסטערנע אנווענדונג פון PCR. דערצו, קען די סיסטעם וואס ווערט גענוצט אין דעם שטודיע פארבעסערן אונזער פארשטאנד פון די יסודות'דיגע פראצעסן פון פלאנצן צעל דיפערענציאציע און פארבעסערן ביאטעכנאלאגישע אויסוואל פון נוצלעכע פלאנצן מינים.
אונטערשטרייכנדיג די מעגלעכע אנווענדונגען פון זיין ארבעט, האט ד"ר איקאווא געזאגט, "די באריכטעטע סיסטעם קען פארבעסערן פלאנצן-ברידינג דורך צושטעלן א געצייג פארן אינדוצירן צעלולארע דיפערענציאציע פון ​​טראנסגענישע פלאנצן-צעלן אן די נויטווענדיקייט פון PCR. דעריבער, איידער טראנסגענישע פלאנצן ווערן אנגענומען אלס פראדוקטן, וועט די געזעלשאפט פארשנעלערן פלאנצן-ברידינג און רעדוצירן פארבונדענע פראדוקציע קאסטן."
וועגן אַססאָסיאַט פּראָפעסאָר טאָמאָקאָ איגאַוואַ ד"ר טאָמאָקאָ איקאַוואַ איז אַן אַסיסטאַנט פּראָפעסאָר אין דער גראַדואַט שולע פון ​​גאָרטנצוכט, צענטער פֿאַר מאָלעקולאַרע פלאַנצן וויסנשאַפֿטן, און צענטער פֿאַר קאָסמאָס אַגריקולטור און גאָרטנצוכט פאָרשונג, טשיבאַ אוניווערסיטעט, יאַפּאַן. אירע פאָרשונג אינטערעסן אַרייַננעמען פלאַנצן סעקסואַל רעפּראָדוקציע און אַנטוויקלונג און פלאַנצן ביאָטעכנאָלאָגיע. איר אַרבעט פאָקוסירט אויף פֿאַרשטיין די מאָלעקולאַרע מעכאַניזמען פון סעקסואַל רעפּראָדוקציע און פלאַנצן צעל דיפערענציאַציע ניצן פֿאַרשידענע טראַנסגעניק סיסטעמען. זי האט עטלעכע פּובליקאַציעס אין די פעלדער און איז אַ מיטגליד פון דער יאַפּאַן געזעלשאַפט פון פלאַנצן ביאָטעכנאָלאָגיע, די באָטאַניקאַל געזעלשאַפט פון יאַפּאַן, די יאַפּאַניש פלאַנצן ברידינג געזעלשאַפט, די יאַפּאַניש געזעלשאַפט פון פלאַנצן פיזיאָלאָגן, און די אינטערנאַציאָנאַלע געזעלשאַפט פֿאַר די לערנען פון פלאַנצן סעקסואַל רעפּראָדוקציע.
אויטאנאמישע דיפערענציאציע פון ​​טראנסגענישע צעלן אן עקסטערנעם באניץ פון הארמאנען: אויסדרוק פון ענדאגענע גענעס און אויפפירונג פון פיטאהארמאנען
די מחברים דערקלערן אז די פאָרשונג איז דורכגעפירט געוואָרן אָן קיין שום קאמערציעלע אדער פינאַנציעלע באַציִונגען וואָס קענען אויסגעטייטשט ווערן ווי אַ מעגלעכער קאָנפליקט פון אינטערעסן.
אָפּלייקענונג: AAAS און EurekAlert זענען נישט פאַראַנטוואָרטלעך פֿאַר די אַקיעראַסי פון פּרעסע מעלדונגען ארויסגעגעבן אויף EurekAlert! יעדע נוצן פון אינפֿאָרמאַציע דורך די אָרגאַניזאַציע וואָס גיט די אינפֿאָרמאַציע אָדער דורך די EurekAlert סיסטעם.