Липиды – это строительные блоки клеточной оболочки – клеточной мембраны. Помимо своей структурной функции, некоторые липиды также влияют на рост клеток, сообщает пресс-служба Галле-Виттенбергский университета имени Мартина Лютера (Германия). Такую функцию липиды могут выполнять в зависимости от того, как они распределяются по плазматической мембране. Исследование было опубликовано в журнале The Plant Cell.
Если растительные клетки хотят двигаться, они должны расти. Это можно наблюдать на пыльцевой трубке. Когда пыльца попадает на цветок, пыльцевая трубка направляется внутрь женских репродуктивных органов. Это позволяет доставить мужские гаметы, поэтому может произойти оплодотворение. Особенность пыльцевой трубки заключается в том, что она состоит из одной клетки, которая продолжает расширяться и, в крайних случаях, может достигать длины в несколько сантиметров.
В текущем исследовании команда сосредоточилась на фосфолипидах пыльцевых трубок, которые, как главный компонент плазматической мембраны, отделяют внутреннюю часть клетки от окружающей среды. Оказалось, что некоторые фосфолипиды также могут регулировать клеточные процессы. Ученые выяснили, что специфический фосфолипид под названием фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат (PIP2) может контролировать различные аспекты роста клеток в пыльцевых трубках – в зависимости от его положения на плазматической мембране.
Исследователи обозначили липид флуоресцентным маркером, благодаря чему смогли обнаружить, что он либо диффузно распределяется по всему кончику пыльцевой трубки без видимого рисунка, либо концентрируется в небольших динамических нанодоменах. Можно представить себе это как группу людей на площади: люди либо остаются на расстоянии 1,5 метра друг от друга, либо образуют небольшие группы.
В клетках растений есть несколько ферментов, которые могут производить этот фосфолипид, отмечают авторы работы. Как и липиды, некоторые из этих ферментов широко распределены по мембране, а другие сконцентрированы в нанодоменах. В зависимости от того, какой из ферментов был искусственно усилен, команда наблюдала следующее: либо цитоскелет – структура, важная для направленного роста – «стабилизировался» и пыльцевая трубка набухала на кончике, либо выделялось больше пектина – важного строительного материала для стенок растительных клеток. Это заставляло клетку разветвляться на конце. Чтобы убедиться, что распределение липидов действительно отвечает за эти эффекты роста, биохимики искусственно изменили расположение ферментов на плазматической мембране. И таким образом они смогли «регулировать» разные эффекты роста растений. Теперь необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, как именно собираются мембранные нанодомены и как распределение PIP2 на мембране может вызывать такие разные эффекты.
[Фото: MARTA FRATINI]
