Principios mecano-bioquímicos para el crecimiento anisotropico de raíz

En este artículo del @PlantDynamics hemos desarrollado un modelo computacional de nueva generación de crecimiento de raíz que incorpora proceso biomecánicos y bioquímicos capaz de reproducir división celular, crecimiento anisotropico y transporte polar del regulador de crecimiento auxina, utilizando técnicas novedosas de computación gráfica. Nuestro sistema de modelado consigue predecir el efecto de varios mutantes y el potencial resultado de perturbaciones mecánicas y químicas, proporcionando una herramienta de predicción muy potente para la investigación básica en innovaciones biotecnológicas.

 

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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