Биологи рассказали, как растения реагируют на повреждения

Российская исследовательница вместе с коллегой из Сингапура обобщила данные о регенерации тканей у растений на уровне отдельных клеток. Биоинформатики рассмотрели 4 возможных сценария, согласно которым действует растительная клетка при повреждении своей структуры или после получении сигнала о повреждении ближайших соседей. Клетка может погибнуть, поделиться, совершить дедифференцировку (клетка «молодеет» до той стадии, при которой сможет делиться) или трансдифференцировку (клетка меняет свой профиль специализации, превращаясь, например, из сосудистой в эпидермальную). Все эти виды реакции, включая клеточную смерть, необходимы для успешной регенерации тканей, но ключевым процессом для восстановления является регенеративное (ассиметричное) деление клеток, получивших сигнал о повреждении «соседей». При таком делении дочерние клетки представляют собой родительские копии и воссозданные клетки, которые были утрачены при повреждении. Руководитель сектора системной биологии морфогенеза растений ФИЦ ИЦиГ СО РАН, старший научный сотрудник лаборатории компьютерной транскриптомики и эволюционной биоинформатики НГУ кандидат биологических наук Виктория Владимировна Миронова отмечает, что новый подход, позволяющий определить функции и тип отдельной клетки в каждый момент времени, сейчас находится в стадии активного развития. С помощью метода «single cell transcriptomics» (SCT) выясняют, какие гены активны во всех клетках интересующего биологического объекта. Затем, применив биоинформатическую обработку, находят биологические маркеры той или иной ткани, что позволяет определить тип каждой клетки. SCT-метод позволяет работать с ранее недоступной степенью детализации. При работе с SCT-методом важно использовать математическое моделирование. Оно позволит предположить, как будет развиваться регенерация во времени и в пространстве, поскольку SCT-эксперименты определяют функции и тип клеток лишь на момент проведения исследования.