Gesundheit

Stammzellen-Wundheilungsprogramm von Pflanzen entdeckt

Erleiden Pflanzen Verletzungen aktivieren die Nachbarzellen ein Reparatur-Programm, bei dem sie Eigenschaften annehmen, die jenen der äußerst wandelbaren Stammzellen ähneln. Damit stellen sie sicher, dass sich an der Fehlstelle wieder die richtigen Zelltypen finden, wie Wissenschafter des Institute of Science and Technology (IST) Austria in Klosterneuburg (NÖ) im Fachblatt "Cell" berichten.

Pflanzen können fehlende Zellen ersetzen SN/APA/BARBARA GINDL
Pflanzen können fehlende Zellen ersetzen

Zellen in der Nachbarschaft von Wunden im pflanzlichen Gerüst schreiten umgehend zur Tat, um die verletzte Stelle mit Tochterzellen aufzufüllen. Wie sie sicherstellen, dass sich dort dann nicht nur Zellen ihrer eigenen Bauart, sondern die dort passenden befinden, war noch nicht vollständig geklärt, teilte das Institut in einer Aussendung mit.

Erstautorin Petra Marhava sowie Lukas Hörmayer und Saiko Yoshid, die zur Zeit der Untersuchung im Team des Pflanzenzellbiologen Jiri Friml am IST Austria tätig waren, entdeckten nun einen Prozess, den sie "restorative Strukturbildung" nannten. Nachdem sie an den Wurzelspitzen der Modellpflanze Arabidopsis thaliana gezielt Zellen entfernten, beobachteten sie mit einem am Institut entwickelten Vertikalmikroskop wie die Pflanze darauf reagiert.

Die an der Wunde angrenzenden Zellen begannen daraufhin, sich zu teilen. Das lief signifikant schneller ab als bei ihrer üblichen Zellvermehrung. Überdies konnten sich die neuen Zellen genau zu jenem Zelltyp entwickeln, der dort fehlte, auch wenn ihre Mutterzellen eine andere Beschaffenheit hatten. Einen derartigen Vorgang kenne man bisher nur von der Stammzellnische der Wurzel. Das ist jene Region, in der die Stammzellen, also jene Pflanzen-Bausteine, die sich noch in alle Spezialzellen entwickeln können, entstehen.

Wie die neu entdeckte "restorative Zellteilung" in bereits spezialisierten Zellen ausgelöst und ausgeführt wird, müsse in zukünftigen Untersuchungen geklärt werden. "Wir sind davon überzeugt, dass wir durch weitere, insbesondere molekulargenetische Untersuchungen nicht nur Wundheilungsprozesse besser verstehen werden, sondern auch, wie pflanzliche Organe geformt werden bzw. wie ihre Form aufrechterhalten wird", so Hörmayer.

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