Изобретено устройство, отслеживающее рост растений на клеточном уровне

На американском специализированном заводе было разработано интересное устройство - автоматизированный конфокальный микроэкстензометр (ACME). Над этой работой трудилась группа исследователей в Европе и США. Эти ученые измеряли пространственные изменения механических свойств растительных клеток с беспрецедентной точностью.

Рост клеток растений ограничен свойствами окружающей клеточной стенки. Стенки клеток в растущих частях растения считаются гораздо более растяжимыми (эластичными), чем стенки в зрелых частях, и эти локальные различия в расширяемости клеточной стенки влияют на общую форму растения. До сих пор не удалось измерить растяжимость клеточной стенки. Группа исследователей, возглавляемая Крисом Кульлемайером из Института растений наук в Бернском университете в Швейцарии, создала систему, которая делает именно это.

«Интуитивно самый простой способ сделать это - растянуть растение и посмотреть, сколько будет растягиваться каждая клетка», - объясняет первый автор Сара Робинсон. Используя этот принцип, исследователи создали роботизированное устройство. Устройство, установленное на микроскопе, управляется программным обеспечением, позволяющее пользователю видеть продолжительность и степень растяжения. Изображения имеют высокое разрешение, и запечатлевают растение во время растяжения. Программное обеспечение, созданное на заказ, использует изображения для вычисления свойств.

Они использовали свою универсальную систему, чтобы показать, что растяжение вызывает необратимое увеличение длины клеток в живых клетках растений, и что увеличение длины клеток частично замедляется в мертвых тканях растений после прекращения растяжения.

Команда сделала всю информацию, необходимую для создания этой системы, свободно доступной, чтобы ученые растений в других лабораториях могли использовать ACME в своих собственных исследованиях. «ACME имеет множество приложений и возможностей для будущего использования», - говорит Сара Робинсон. Например, это устройство может помочь нам понять механизмы, с помощью которых лечение изменяет рост растений на клеточном уровне. Кроме того, оно может разъяснять условия и методы лечения, которые способствуют растяжимости растительных клеток растений и, таким образом, усиливают рост растений на клеточном уровне. Учитывая растущие требования к производству биомассы, это очень интересная перспектива.