Η διαλεύκανση του μηχανισμού με τον οποίο τα φυτά προστατεύουν τα πολύτιμα βλαστικά τους κύτταρα ίσως εξηγεί γιατί τα φυτά ζουν συχνά εκατοντάδες χρόνια περισσότερο από ό,τι τα ζώα, υποστηρίζουν βέλγοι ερευνητές.
Τόσο στα ζώα όσο και στα φυτά, η ανάπτυξη και η δημιουργία νέων ιστών εξαρτάται από τα λεγόμενα βλαστικά κύτταρα, μη διαφοροποιημένα κύτταρα που μπορούν να διαιρεθούν για να δώσουν διαφοροποιημένα κύτταρα για ειδικές λειτουργίες.
Εδώ και 20 χρόνια οι βιολόγοι γνωρίζουν ότι τα βλαστικά κύτταρα που υπάρχουν στις ρίζες των φυτών περιβάλλουν μια ομάδα κυττάρων διαφορετικής κατηγορίας: οργανωτικά κύτταρα που διαιρούνται εξαιρετικά σπάνια και μπορούν, εφόσον χρειαστεί, να δώσουν φρέσκα βλαστικά κύτταρα για τη δημιουργία ή την ανανέωση των φυτικών ιστών.
Τα βλαστικά κύτταρα διαιρούνται σχετικά γρήγορα γι΄αυτό και είναι σχετικά ευαίσθητα σε παράγοντες που προκαλούν βλάβες στο DNA. Αντίθετα, τα οργανωτικά κύτταρα, τα οποία δεν είναι ευαίσθητα σε γενετικές βλάβες, κυρίως επειδή παραμένουν στάσιμα τον περισσότερο χρόνο και σπάνια διαιρούνται.
«Τα δεδομένα μας δείχνουν ότι ορισμένα οργανωτικά κύτταρα στις ρίζες των φυτών είναι λιγότερο ευαίσθητα ευαίσθητα στις βλάβες του DNA» λέει ο Λίβεν ντε Βέιλντερ, μέλος της ερευνητικής ομάδας στο ερευνητικό ινστιτούτο VIB.
«Τα κύτταρα αυτά διατηρούν αποθηκευμένο ένα άθικτο αντίγραφο του DNA, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αντικατάσταση κυττάρων που έχουν υποστεί βλάβες. Τα ζώα βασίζονται σε έναν παρόμοιο μηχανισμό, το πιθανότερο όμως είναι ότι τα φυτά αξιοποιούν το μηχανισμό με καλύτερο τρόπο».
»Αυτό ίσως εξηγεί γιατί πολλά φυτά ζουν για εκατοντάδες χρόνια ή και περισσότερο, ενώ αυτό είναι εξαιρετικά σπάνιο στα ζώα» αναφέρει ο ερευνητής.
Πράγματι, στα ζώα υπάρχουν πρόδρομα κύτταρα από τα οποία προκύπτουν ορισμένες κατηγορίες βλαστοκυττάρων. Σύμφωνα με τον Δρ Ντε Βέιλντερ, όμως, τα πρόδρομα κύτταρα των ζώων δεν είναι τόσο καλά προστατευμένα όσο τα οργανωτικά κύτταρα των φυτών.
Η νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στο Science Express, αποκάλυψε το μηχανισμό που αφυπνίζει τα οργανωτικά κύτταρα σε περίπτωση ανάγκης.
Στην περίπτωση αυτή ενεργοποιείται μια πρωτεΐνη, με την ονομασία ERF115, η οποία με τη σειρά της διεγείρει τη σύνθεση της φυτικής ορμόνης φυτοσουλφοκίνη, η οποία τελικά αναγκάζει τα οργανωτικά κύτταρα να αρχίσουν να διαιρούνται και να δώσουν νέα βλαστικά κύτταρα.
«Επομένως», λένε οι ερευνητές, «το δίκτυο ERF115-φυτοσουλφοκίνης δρα ως εφεδρικό σύστημα στη διάρκεια συνθηκών στρες οι οποίες είναι επιζήμιες για τη λειτουργία των βλαστικών κυττάρων».
Με άλλα λόγια, τα φυτά έχουν βρει τρόπο να διατηρούν ένα αντίγραφο του γονιδιώματός τους το οποίο παραμένει ανέπαφο ακόμα και αν τα βλαστικά κύτταρα υποστούν βλάβες.
Και αυτό το σύστημα ασφαλείας δεν αποκλείεται να εξηγεί γιατί ορισμένα δέντρα ζουν ακόμα και πάνω από 3.000 χρόνια.Newsroom ΔΟΛ
Τόσο στα ζώα όσο και στα φυτά, η ανάπτυξη και η δημιουργία νέων ιστών εξαρτάται από τα λεγόμενα βλαστικά κύτταρα, μη διαφοροποιημένα κύτταρα που μπορούν να διαιρεθούν για να δώσουν διαφοροποιημένα κύτταρα για ειδικές λειτουργίες.
Εδώ και 20 χρόνια οι βιολόγοι γνωρίζουν ότι τα βλαστικά κύτταρα που υπάρχουν στις ρίζες των φυτών περιβάλλουν μια ομάδα κυττάρων διαφορετικής κατηγορίας: οργανωτικά κύτταρα που διαιρούνται εξαιρετικά σπάνια και μπορούν, εφόσον χρειαστεί, να δώσουν φρέσκα βλαστικά κύτταρα για τη δημιουργία ή την ανανέωση των φυτικών ιστών.
Τα βλαστικά κύτταρα διαιρούνται σχετικά γρήγορα γι΄αυτό και είναι σχετικά ευαίσθητα σε παράγοντες που προκαλούν βλάβες στο DNA. Αντίθετα, τα οργανωτικά κύτταρα, τα οποία δεν είναι ευαίσθητα σε γενετικές βλάβες, κυρίως επειδή παραμένουν στάσιμα τον περισσότερο χρόνο και σπάνια διαιρούνται.
«Τα δεδομένα μας δείχνουν ότι ορισμένα οργανωτικά κύτταρα στις ρίζες των φυτών είναι λιγότερο ευαίσθητα ευαίσθητα στις βλάβες του DNA» λέει ο Λίβεν ντε Βέιλντερ, μέλος της ερευνητικής ομάδας στο ερευνητικό ινστιτούτο VIB.
«Τα κύτταρα αυτά διατηρούν αποθηκευμένο ένα άθικτο αντίγραφο του DNA, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αντικατάσταση κυττάρων που έχουν υποστεί βλάβες. Τα ζώα βασίζονται σε έναν παρόμοιο μηχανισμό, το πιθανότερο όμως είναι ότι τα φυτά αξιοποιούν το μηχανισμό με καλύτερο τρόπο».
»Αυτό ίσως εξηγεί γιατί πολλά φυτά ζουν για εκατοντάδες χρόνια ή και περισσότερο, ενώ αυτό είναι εξαιρετικά σπάνιο στα ζώα» αναφέρει ο ερευνητής.
Πράγματι, στα ζώα υπάρχουν πρόδρομα κύτταρα από τα οποία προκύπτουν ορισμένες κατηγορίες βλαστοκυττάρων. Σύμφωνα με τον Δρ Ντε Βέιλντερ, όμως, τα πρόδρομα κύτταρα των ζώων δεν είναι τόσο καλά προστατευμένα όσο τα οργανωτικά κύτταρα των φυτών.
Η νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στο Science Express, αποκάλυψε το μηχανισμό που αφυπνίζει τα οργανωτικά κύτταρα σε περίπτωση ανάγκης.
Στην περίπτωση αυτή ενεργοποιείται μια πρωτεΐνη, με την ονομασία ERF115, η οποία με τη σειρά της διεγείρει τη σύνθεση της φυτικής ορμόνης φυτοσουλφοκίνη, η οποία τελικά αναγκάζει τα οργανωτικά κύτταρα να αρχίσουν να διαιρούνται και να δώσουν νέα βλαστικά κύτταρα.
«Επομένως», λένε οι ερευνητές, «το δίκτυο ERF115-φυτοσουλφοκίνης δρα ως εφεδρικό σύστημα στη διάρκεια συνθηκών στρες οι οποίες είναι επιζήμιες για τη λειτουργία των βλαστικών κυττάρων».
Με άλλα λόγια, τα φυτά έχουν βρει τρόπο να διατηρούν ένα αντίγραφο του γονιδιώματός τους το οποίο παραμένει ανέπαφο ακόμα και αν τα βλαστικά κύτταρα υποστούν βλάβες.
Και αυτό το σύστημα ασφαλείας δεν αποκλείεται να εξηγεί γιατί ορισμένα δέντρα ζουν ακόμα και πάνω από 3.000 χρόνια.Newsroom ΔΟΛ
