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Principios mecano-bioquímicos para el crecimiento anisotropico de raíz

Las raíces de las plantas son órganos capaces de adquirir una forma marcadamente anisotrópica con la finalidad de penetrar en el terreno y alcanzar nutrientes fundamentales. Las células de raíz presentan una polaridad características que permite el transporte eficiente de moléculas como la auxina. Los investigadores del @PlantDynamics han desarrollado un modelo computacional de nueva generación de crecimiento de raíz que incorpora proceso biomecánicos y bioquímicos de división celular, crecimiento anisotropico y transporte polar del regulador de crecimiento auxina, utilizando técnicas novedosas de computación gráfica. Este modelo biomecánico es capaz de reproducir el crecimiento del meristemo de la raíz de Arabidopsis a través de la interacción entre mecánica de tejidos, polaridad celular y transporte direccional de auxina entre células. Además, demostramos como replicar varios aspectos del desarrollo radicular y sus perturbaciones, incluyendo la ablación de células, tratamientos químicos y mutaciones genéticas, En conjunto, nuestro estudio evidencia los principios de diseño clave a la base de la organización del crecimiento de raíz a partir de interacciones locales entre transporte direccional de auxina, elongación/polarización celular y estímulos biomecánicos. Nuestra infraestructura de modelado mete a disposición una potente herramienta de predicción para los investigadores en biotecnología de planta.


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Publicación Original:

Marconi, M., Gallemi, M., Benkova, E., Wabnik, K. 2021. A coupled mechano-biochemical model for cell polarity guided anisotropic root growth. eLife 10, e72132. DOI: 10.7554/eLife.72132

 

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