Raízes para baixo e caule para cima: como as plantas mantêm sua polarização mesmo após a divisão celular?

Créditos da imagem: Glanc et al, 2018.

Saber qual a direção para cima e qual a direção pra baixo é de extrema importante para todos os seres vivos. Para as plantas, que criam raízes no solo e caules acima do solo, a erradicação dessa polarização causaria uma série de problemas. Nas plantas, a polarização de todo o organismo depende de cada célula polarizada. A divisão celular, no entanto, interrompe a polarização. Como a polaridade é restabelecida era desconhecida – até agora.

Em cada divisão, o tráfego de proteínas da membrana previamente polarizada, como os transportadores de auxina PINs, é redirecionado para ambas as membranas recém-formadas. Portanto, a polaridade do transportador PIN é perdida em uma das células filhas após cada divisão. Utilizando uma nova linhagem transgênica de Arabidopsis, na qual os transportadores fluorescentes de auxina PIN podem ser acompanhados exclusivamente em células em divisão, os pesquisadores acompanharam em tempo real o que acontece com as proteínas PIN e sua polaridade durante a divisão celular.

Era pensado que as células precisariam se comunicar com as células vizinhas para restabelecer corretamente a polaridade. Então, os pesquisadores buscaram por um sinal que seria enviado entre as células. Mas nada foi encontrado. Em vez disso, foi descoberto que a polaridade é transmitida pela célula-

Os pesquisadores também descobriram que a endocitose, que remove proteínas da superfície celular, é crucial para esse restabelecimento da polaridade. Anteriormente, pensava-se que os transportadores PIN auxínicos que acabam no lado “errado” das células após a divisão eram removidos por endocitose e transportados para o lado correto. No artigo, os pesquisadores mostram que, em vez de serem realocados, os transportadores mal posicionados são endocitados e destruídos. Novos transportadores de PIN são feitos e inseridos no lado correto da membrana celular.

Um grupo de quinases, PINOID e seus homólogos WAG1 e WAG2, modificam os transportadores PIN através de uma reação química chamada fosforilação, o que é crucial para a correto posicionamento dos mesmos. Plantas nas quais as três quinases não são mais funcionais, são incapazes de restabelecer a polaridade após a divisão celular.

Veja o trabalho completo em anexo:

Mechanistic framework for cell-intrinsic re-establishment of PIN2 polarity after cell division

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