Hur avgör en växtcells placering dess öde?

Projektanslag 2022 Naturvetenskap

Flercelliga organismer växer och utvecklas genom kontrollerade cellprocesser som delning, förlängning och differentiering. Hos växter är det en cells placering i förhållande till andra celler i växten som avgör vilken typ av cell den kommer att utvecklas till och bestämmer dess framtida identitet. Hur denna platsinformation "översätts" till identitet är ännu okänt.

Projektanslag 2022

Projekt:
"Decoding cell fate with positional information"

Huvudsökande:
Professor Stephanie Robert

Medsökande:
Sveriges Lantbruksuniversitet
Peter Marhavy
Stéphane Verger
Linköpings universitet
Eleni Stavrinidou

Uppsala universitet
Maria Tenje

Lärosäte:
Sveriges Lantbruksuniversitet

Beviljat anslag:
32 200 000 kronor under fem år

Forskarna i projektet misstänker att fysiska signaler från närliggande celler påverkar en cells öde, de ska försöka identifiera och karakterisera de komponenter som medverkar i detta identitetsskapande.

Växtceller har till skillnad från djurceller en hård cellvägg, som kapslar in varje enskild cell och utgör kontaktpunkterna mellan närliggande celler. Fysiska signaler, som geometriska, mekaniska och elektriska stimuli, påverkar sannolikt cellväggen. Forskargruppen planerar nu djupgående studier av hur stimuli som uppkommer i samspelet med omgivande celler avgör en cells identitet.

Rothårsutveckling som modell för förvärvande av identitet 

– Vi kommer att fokusera på de rothårsceller och icke-rothårsceller som avlöser varandra längs roten. Deras placering i förhållande till cellskiktet under är mycket förutsägbar, vilket ger oss en fantastisk möjlighet att undersöka hur cellidentitet bestäms, säger Stéphanie Robert som leder projektet.

– Genom att systematiskt ändra olika fysiska parametrar i rotvävnadsprover från modellväxten backtrav kommer vi att kunna utesluta eller bekräfta att dessa styr cellernas utveckling och bestämmer deras identitet.

Dessutom planerar forskarna att för första gången utveckla en konstgjord modell av en backtravsrot – en ”plant-on-chip” – inspirerad av en ny metod där modeller av mänskliga organ sätts ihop och studeras på ett mikrochip. Genom att kombinera genetiskt modifierade celler och avancerad teknologi hoppas forskarna kunna belysa hur fysiska stimuli översätts till molekylära förändringar och hur dessa tillsammans styr uppkomsten av olika celltyper.

Text SLU
Bild Erik Abel