Эпидермис управляет скручиванием корней ^{CEFR B2}

Учёные обнаружили, что наружный слой корня — эпидермис — играет ключевую роль в контроле скручивания и формы корня. Исследование выполнили команда под руководством Рама Диксита совместно с Наташей Нолан и Гаем Женином; со-старшим автором указан Чарльз Андерсон. Работа опубликована в Nature Communications и выполнена в рамках Центра инженерной механобиологии (CEMB), со-руководимого WashU.

В модельной системе, где корни отклоняются вправо или влево, исследователи вводили нормальную версию ключевого гена в отдельные слои ткани. Экспрессия дикой версии во внутренних слоях не устраняла искривление, а экспрессия только в эпидермисе восстанавливала прямой рост. Это указывает на то, что эпидермис может координировать механическое поведение всего органа.

Механобиологические измерения показали изменения ориентации микрофибрилл целлюлозы в мутантных корнях. На основе этих данных была создана компьютерная модель, которая показала: концентрические слои действуют как кольца, и наружное кольцо имеет большее плечо воздействия. Модель также показала, что скручивание эпидермиса даёт примерно одну треть общего скручивания, а его выпрямление выпрямляет весь корень. Авторы отмечают, что понимание механики скручивания важно для создания культур, умеющих обходить препятствия в тяжёлых или каменистых почвах.

Исследование поддержали CEMB (NSF) и Национальный институт общих медицинских наук (NIH); источник материала — Washington University in St. Louis.