Dados rolantes para especificação do tamanho da célula na epiderme das folhas das plantas
p Células do pavimento epidérmico (esquerda) e células do mesofilo em paliçada (direita) na folha madura de Arabidopsis thaliana . A cor é dimensionada de acordo com o tamanho da célula, de células menores (amarelo) a células maiores (vermelho). Barras de escala =100 μm. Crédito:NIBB
p Uma das questões centrais da biologia é como uma célula especifica seu tamanho. Como a distribuição de tamanhos geralmente mostra um padrão caracteristicamente distorcido em um tecido, pode haver alguma opção estocástica para determinar o tamanho da célula. Contudo, o mecanismo subjacente pelo qual a distribuição do alvo é estabelecida pela organização do sorteio celular permanece indefinido. p Professor Associado Kensuke Kawade no Instituto Okazaki de Biociência Integrativa e Instituto Nacional de Biologia Básica, em colaboração com o professor Hirokazu Tsukaya na Escola de Graduação em Ciências, a Universidade de Tóquio, descobriram que endoreduplication, que promove o aumento celular no tecido epidérmico de Arabidopsis thaliana, ocorre aleatoriamente como um processo de Poisson ao longo da maturação celular.
p Essa descoberta permitiu que a equipe reproduzisse com eficácia a dinâmica de endoreduplicação medida experimentalmente com um modelo matemático simples. Eles então investigaram se este modelo era suficiente para explicar a variação do tamanho das células no tecido epidérmico. Eles geraram uma distribuição artificial do tamanho da célula usando o modelo matemático, considerando os efeitos da endoreduplicação na especificação do tamanho da célula. Esta análise revelou que o tamanho da célula foi determinado por reforço exponencial dependente de endoreduplicação, e a heterogeneidade do tamanho foi induzida pela dinâmica de endoreduplicação de Poisson.
p Estes resultados ligam a propriedade probabilística da dinâmica de endoreduplicação à distribuição do tamanho da célula, fornecendo uma base teórica para explicar como a heterogeneidade de tamanho é estabelecida dentro de uma folha. Este trabalho também contribuirá para uma compreensão quantitativa de como a dinâmica estocástica gera heterogeneidade biológica em estado estacionário. Os resultados desta pesquisa foram publicados em
PLOS ONE em 19 de setembro, 2017
p Célula diplóide (2C) rola um dado para decidir se deve iniciar a endorreduplicação para se tornar uma célula tetraploide (4C) ou não. Este jogo de dados também é visto nas etapas a seguir; portanto, uma fonte de variação do tamanho das células epidérmicas nas folhas das plantas. Crédito:NIBB