Atualidades
O que determina a forma das plantas
2017.2.10
Cientistas do Centro John Innes, em Norwich, publicaram novas evidências de que os tecidos vegetais podem ter uma direção preferencial de crescimento e que essa característica é essencial para a produção de formas complexas de plantas.

Este trabalho, contribui com uma nova peça para resolução do puzzle de como as formas das plantas são determinadas e, poderia ter amplas implicações na nossa compreensão da origem da forma, ou morfogénese, na natureza. Compreendendo melhor como os genes influenciam a morfogénese da planta permite contribuir para a investigação no desempenho das culturas, conduzindo a variedades melhor adaptadas, com rendimentos de cultura mais elevados.



A pesquisa pioneira, exigiu uma abordagem integradora, utilizando diversas técnicas, incluindo modelagem por computador, imagens 3D, imagens de fluorescência e uma gama de técnicas genéticas.



Os órgãos das plantas, como folhas, pétalas e frutas, começam como um pequeno aglomerado de células que crescem e diferenciam-se numa forma final específica. A forma precisa desses órgãos foi modificada ao longo de milhões de anos de evolução em resposta a funções específicas, como atrair polinizadores ou capturar a luz solar.



Uma das teorias prevalecentes de como as formas complexas de plantas se desenvolvem, sobre as quais esta nova investigação recai, é a teoria da "resolução de conflitos tecidual". No centro do desenvolvimento da forma estão as diferenças internas, como as regiões do tecido crescem, e é a definição destes conflitos que produz formas. Esses conflitos teciduais não são controversos, mas coordenados, conduzindo a uma determinada flor ou forma de folha.



De acordo com esta teoria, os resultados do crescimento dependem de grupos de células, chamados tecidos. Isoladamente, regiões individuais de tecido simplesmente cresceriam igualmente em todas as direções, ou alongadas numa direção preferencial.



Na realidade, as regiões teciduais não ocorrem isoladamente. A adesão e a coesão entre regiões adjacentes, cada uma seguindo os seus próprios padrões de crescimento, cria tensões, que fazem com que os tecidos fiquem sobrepostos, curvados ou dobrados até ficarem comprometidos.



Essas deformações tridimensionais, fora do plano, são encontradas extensivamente dentro dos reinos vegetal e animal e estão subjacentes a alguns processos críticos de desenvolvimento animal, incluindo a dobragem do intestino, a neuro regulação e o desenvolvimento do córtex cerebral.



Existem três tipos propostos de resolução de conflitos tecidual: areal, superficial e direcional. O conflito areal está entre duas áreas do tecido dentro de uma superfície, e os conflitos da superfície ocorrem entre superfícies contíguas, mas distintas. Ambos os conflitos têm sido apontados como sendo importantes para o desenvolvimento da forma.



A nova publicação, fornece evidências para a terceira categoria, o conflito direcional. Os tecidos, ou coleções de tecidos, podem ter um conjunto de direções, ou "campo de polaridade", causado pela distribuição assimétrica de proteínas dentro das células. As regiões teciduais podem responder a esta direcionalidade, isto é, crescer mais rápido paralelamente ou perpendicularmente ao campo de polaridade local.



Assim como os conflitos superficiais e areais, tecidos adjacentes com diferentes direções específicas de crescimento levarão a conflitos. Quando combinados, a resolução dos três tipos de conflito pode produzir formas muito diversas e complexas.



Esta investigação deixa-nos um passo mais perto de perceber como os genes podem influenciar as formas das plantas incrivelmente intrincadas e bonitas, que vemos ao nosso redor.



https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170208093936.htm


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