Tajemnice powstawania ścian komórkowych
Ola Prill | 2005-02-13
Dzięki nowej metodzie naukowcy są coraz bliżej zrozumienia, w jaki sposób rośliny syntetyzują włókna celulozowe, pozwalające na budowanie ścian komórkowych. Polisacharydy budujące ściany komórek stanowią ważne źródło odżywcze i posiadają wiele komercyjnych zastosowań.
Do tej pory, pomimo wielkiego zainteresowania oraz wielu wysiłków, naukowcom nie udawało się odnaleźć wielu enzymów odpowiedzialnych za łączenie cząsteczek cukru i tworzenie długich włókien.
Wcześniej, ze względu na niską koncentrację i niestabilną naturę tych enzymów, nie udawało się ich wyizolować tradycyjnymi metodami. Wielu naukowców sądziło, że znajomość kodu genetycznego mogłaby pomóc. I tak właśnie się stało. Skompletowanie genomów Arabidopsis oraz ryżu pozwoliło wytypować setki genów, które potencjalnie mogły brać udział w produkcji enzymów odpowiedzialnych powstawanie polisacharydów budujących ściany komórkowe. W typowaniu genów opierano się na podobieństwie do enzymów, które udało się wyizolować tradycyjnymi metodami. Głównym problemem, przed którym stali naukowcy, było określenie funkcji białek kodowanych przez te geny.
Przełom stanowiło odkrycie nowej metody na Uniwersytecie Stanu Michigan. Naukowcy obeszli ten problem przez wywołanie ekspresji roślinnych genów w kulturze komórek Drosophila melanogaster. Komórki muszki owocowej posiadają wszystkie komponenty niezbędne do wytworzenia funkcjonalnych enzymów roślinnych, ale same nie zawierają ścian komórkowych oraz białek niezbędnych do ich budowy. Efektem takiego postępowania była ekspresja genów kodujących pięć rodzin białek Csl (cellulose synthase-like) oraz określenie ich funkcji.
Metoda ta z całą pewnością przyspieszy badania nad enzymami roślinnymi. Dzięki temu uda się z pewnością ustalić zasady ich działania czy zachodzące między nimi interakcje. Badania te przyczynią się też do lepszego poznania fizjologii roślin. Znajomość dróg powstawania polisacharydów może w przyszłości umożliwić regulację ich produkcji w roślinach.
Źródło: The National Science Foundation