Molecular mechanisms of cell polarity and morphogenesis in moss Physcomitrella patens

Abstract

Rostlinné buňky jsou schopné vykazovat polaritu v procesu zvaném vrcholový růst. Polarizované buňky v mnoha případech zastupují funkce důležité pro životaschopnost rostliny. Vrcholový růst vyžaduje funkci aktinového cytoskeletu ve spolupráci s řadou dalších proteinů. Oblast, na které probíhá intenzivní expanse, je dána pozicí mikrotubulů a funkcí signálních proteinů. Polarizovaná sekrece reguluje strukturní vlastnosti a následně i tvar buněčné stěny. Některé podjednotky sekretorických a signalizačních drah jsou společné pro většinu eukaryot, jiné se vyskytují pouze v rostlinné říši. Třebaže u živočichů a kvasinek již mnohé bylo zjištěno, většina mechanismů v rostlinách zůstala neodhalena. Modelové systémy vykazující polarizovaný růst, mezi něž patří kořenový vlásek, pylová láčka nebo protonema, umožňují srovnání a tím i komplementární přehled různých procesů.

Plant cells are able to establish polarity and expand by tip growth. Polarized cells often embrace functions important for plant viability. The process of tip growth requires actin cytoskeleton in collaboration with a number of accessory proteins. The position of the intensively expanding region is provided by microtubules and the function of signalling proteins. Polarized secretion regulates the structural properties and subsequently the shape of the cell wall. Some components of the secretory and signalling pathways are highly conserved among eukaryotes, others are found exclusively in the plant kingdom. Though much has been discovered in yeast and animal cells, many mechanisms in plants are yet to be revealed. Model systems performing tip growth, such as root hairs, pollen tubes and protonema cells, enable comparison and thus a complementary overview of the various processes.