Вплив модельованої мікрогравітації на організацію цитоскелету коренів рослин Arabidopsis Thaliana

Шевченко, ГВ
Косм. наука технол. 2024, 30 ;(6):06-06
Мова публікації: Українська
Анотація: 
Планування пілотованих космічних місій потребує тривалого вирощування різних видів рослин і це робить необхідним виявлення впливу мікрогравітації на клітини коренів, оскільки від стану кореневої системи залежить живлення та орієнтація рослини. Аналіз функціонування білків цитоскелету в умовах модельованої мікрогравітації є суттєвим для розуміння механізмів   швидкої системи реагування клітин на зовнішні стимули, яка притаманна рослинам. Досліджували організацію тубулінового компоненту цитоскелету та механізми його регуляції асоційованими білками в умовах горизонтального кліностатування, яке змінює полярність клітин, усуває спрямовуючий вплив та мінімізує дію сили тяжіння. 
       Експерименти показали, що повільне кліностатування здатне викликати механічний стрес, пов'язаний із значним зменшенням гравітаційного навантаження на бокові клітинні стінки. Це позначається на організації тубулінового цитоскелету ˗ складної системи полімерних білків, функціями якої є забезпечення форми клітини, її сигнальних та ростових реакцій. А саме, виявлено часткове відхилення мікротрубочок від поперечної орієнтації у кортикальній площині клітин зони розтягу коренів A.thaliana. Вищевказане може бути результатом зниження експресії гену TUA6, який кодує структурну субодиницю полімерів мікротрубочок та гену CLASP, білок якого регулює організацію тубулінової  мережі. Зниження експресії генів призводить до порушення як полімеризації мікротрубочок, так і  їхнього  з'єднання із цитоплазматичною мембраною, що візуально проявляється у частковій дезорієнтації окремих мікротрубочок в епідермальних клітинах та клітинах кори.
       Таким чином, зменшення гравітаційного навантаження від кліностатування на клітину усуває потребу у жорсткій мережі кортикального цитоскелету, та позначається на  його частковій дезорганізації, яка, у свою чергу, призводить до дискоординації росту коренів рослин. Дослідження впливу цитоскелету на ростові особливості рослин в умовах мікрогравітації є внеском у розроблення технологій вирощування рослин для довготривалих космічних польотів. 
Ключові слова: Arabidopsis, кортикальні мікротрубочки, механічний стрес, модельована мікрогравітація, цитоскелет