Sent-Luisdəki Vaşinqton Universitetinin İncəsənət və Elmlər üzrə biologiya professoru və Donald Danforth Bitki Elmi Mərkəzinin köməkçi üzvü Kevin Koksun yeni tədqiqatı sayəsində bitki hüceyrələrini öyrənmə üsulumuz genişlənir – sözün əsl mənasında. The Plant Journal -da nəşr olunan yeni bir araşdırmada Kox və komandası bitkilərə genişlənmə mikroskopiyasını gətirən bir texnika olan EXPOSE (Bitki Protoplast Sistemlərində Genişlənmə Mikroskopiyası) texnologiyasını necə inkişaf etdirdiklərini təsvir edir.

Ənənəvi görüntüləmə üsulları tez-tez güzəştlərlə gəlir. “Bizim aşağı səviyyəli mikroskoplarımız var, onlar istifadəçi dostudur, lakin çox dərinlik və qətnamə təmin etmir” dedi Kox. “Və sonra yüksək keyfiyyətli mikroskoplar, burada həqiqətən yaxşı rezolyusiyaya və məlumatlara sahibsiniz, lakin emal etmək çox şey tələb edir və onlar daha bahalıdır.”

Genişləndirici mikroskopiya (ExM) burada işə düşür. Böyütmək üçün linzalara güvənmək əvəzinə ExM bioloji toxumaları hidrogelə, formasını itirmədən genişləyə bilən su uducu polimerə – uşaq bezləri kimi məhsullarda istifadə olunan eyni növ materiala daxil etməklə fiziki olaraq böyüdür. Hidrojel şişdikcə hüceyrə strukturları da şişir və kiçik detalların standart mikroskop altında görünməsini asanlaşdırır. Beləliklə, ayrı-ayrı elementlərin bulanıqlaşa və ya təhrif oluna biləcəyi böyüdülmüş şəkil əvəzinə, suyun içindəki süngər kimi hüceyrələrin fiziki ölçüsü artır. Daha yaxşısı, aşağı qiymətə və əlçatandır.

ExM heyvan tədqiqatlarında geniş istifadə olunsa da, onu bitkilərə tətbiq etmək çətin olmuşdur. Bitki hüceyrələrində vahid genişlənmənin qarşısını alan selülozdan hazırlanmış sərt hüceyrə divarları var.

Cox və komandası bu problemi protoplastlardan – divarları çıxarılan bitki hüceyrələrindən istifadə etməklə həll etdi və bu, ExM-i bitki tədqiqatları üçün uğurla uyğunlaşdırmağa imkan verdi. Nəticə, bitki hüceyrələrinin yüksək keyfiyyətli, ətraflı görünüşlərini təmin etməyə kömək edən bir üsul olan ExpoSE-dir.

ExpPOSE ilə tədqiqatçılar artıq zülalların, RNT və digər biomolekulların dəqiq yerini öyrənməyə imkan verən bitkinin hüceyrə strukturlarını daha yüksək dəqiqliklə vizuallaşdıra biləcəklər. Bu, işi mobil rabitə və reaksiyaya yönəlmiş Koks üçün vacibdir. “Bu, bizə bu genlərin və zülalların harada olduğunu, necə işlədiyini və hüceyrə reaksiyasında necə rol oynaya biləcəyini daha yaxşı başa düşməyə imkan verir” dedi.

Lakin EXPOSE mobil təsvirin və məlumatların toplanmasının yalnız bir hissəsidir. Cox sual verdi: “Bunu daha çox alət dəsti kimi etmək üçün başqa hansı üsulları birləşdirə bilərik?” EXPOSE adətən HCR kimi tanınan hibridləşmə zəncirvari reaksiya və immunofluoressensiya kimi üsullarla birlikdə istifadə edildikdə, Cox və onun komandası həm zülalları, həm də RNT-ni daha ətraflı şəkildə görə bildiklərini tapdılar.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4203178812&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1741589102&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-03-technique-cells-microscopic-imaging.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMzLjAuNjk0My4xNDIiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siTm90KEE6QnJhbmQiLCI5OS4wLjAuMCJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQyIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMy4wLjY5NDMuMTQyIl1dLDBd&dt=1741589102629&bpp=1&bdt=79&idt=190&shv=r20250305&mjsv=m202503040101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1741589005%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1741589005%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1741589005%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=7089898875232&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2758&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95344791%2C95354314%2C95354325%2C95354334%2C31090357%2C95353782&oid=2&pvsid=560688434873265&tmod=1828880005&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=197

Bitki biologiyası üçün güclü yeni alətlər dəsti

EXPOSE hazırda ayrı-ayrı hüceyrələri öyrənmək üçün istifadə edilsə də , Kox bitkilərdə genişlənmə mikroskopiyası üçün daha böyük bir gələcək nəzərdə tutur. “Biz məkan məlumatını hüceyrə səviyyəsində, sonra isə kollektiv olaraq geniş miqyasda anlamağa çalışırıq” dedi Koks. Bu, orqanlara, yarpaqlara, köklərə və nəhayət, bütün bitkilərə baxmaq üçün ExpoSE-dən istifadə etmək deməkdir ki, burada tədqiqatçılar bu hüceyrələrin bir-biri ilə necə əlaqə saxladığını araşdıra biləcəklər.

Koksun tədqiqatının mərkəzində təvazökar, lakin güclü model orqanizm dayanır: duckweed. Bu kiçik, sürətlə böyüyən su bitkisi hüceyrə rabitəsini və gen ifadəsini öyrənmək üçün potensial olaraq idealdır. “Ördək otu çox kiçik olduğu üçün bizə hər bir hüceyrənin müəyyən bir anda nə etdiyini anlamaq üçün bir model verir” dedi Koks. Bu, bitki hüceyrələrinin infeksiya və ya ətraf mühitdəki dəyişikliklər kimi stresə necə reaksiya verdiyini öyrənərkən xüsusilə faydalıdır.

Son məqsəd? Bu bilikləri bitkilərə tətbiq etmək. Tədqiqatçılar bitki hüceyrələrinin bir-biri ilə necə danışdığını və təhdidlərdən necə müdafiə olunduğunu başa düşərək, daha davamlı, daha yüksək məhsuldar və daha sürətli böyüyən məhsullar inkişaf etdirə, ərzaq təhlükəsizliyini və davamlılığı yaxşılaşdıra bilər.

Ətraflı məlumat: EXPOSE: bitki protoplast sistemlərində genişlənmə mikroskopiyasını yerinə yetirmək üçün hərtərəfli alət dəsti, The Plant Journal (2025). DOI: 10.1111/tpj.70049 , onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/tpj.70049

Jurnal məlumatı: The Plant Journal 

Sent-Luisdəki Vaşinqton Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir