Cây Arabidopsis thaliana. Nguồn: Wikipedia.

Khi chúng tôi cắt ngón tay của mình, máu chảy ra từ vết thương để đóng nó lại. Tuy nhiên, đối với rau chúng tôi chỉ muốn cắt lát và một vài vết thương trên vỏ, sẽ có phản ứng hoàn toàn khác với vết thương này. Các nhà khoa học tại Viện Khoa học và Công nghệ Áo (IST Áo) đã nghiên cứu làm thế nào các tế bào thực vật chữa lành vết thương. Trong kết quả của họ, được công bố trên PNAS vào ngày 15 tháng 6, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng sự thay đổi hoocmon auxin và thay đổi áp suất là rất quan trọng để tái tạo.

Tất cả các sinh vật sống trải qua sự tổn thương. Động vật và con người có các tế bào di động, chuyên tìm kiếm, tiếp cận và chữa lành vết thương. Tuy nhiên, tế bào thực vật là bất động và không thể gói gọn thiệt hại. Thay vào đó, các tế bào lân cận nhân lên hoặc phát triển để lấp đầy vết thương. Trong quy trình chính xác này, mỗi tế bào duy nhất quyết định liệu nó sẽ kéo dài hoặc phân chia để lấp đầy vết thương. Mặc dù các nhà khoa học nghiên cứu sự tái sinh ở thực vật từ giữa thế kỷ 19, 'lý do' của tế bào cho một trong hai lựa chọn vẫn chưa rõ ràng.

Bây giờ, các nhà khoa học trong nhóm của Giáo sư Jiří Friml từ Viện Khoa học và Công nghệ Áo (IST Áo) đã phát hiện ra rằng hoocmon auxin và áp suất dẫn đường cho quá trình tái sinh của cây.

Lukas Hoermayer, một nhà khoa học hàng đầu trong nghiên cứu này cho biết: "Thật đáng kinh ngạc, cách tái sinh thực vật mạnh mẽ và linh hoạt và khi xem xét mức độ tĩnh của các sinh vật đó".

Để khám phá việc chữa lành vết thương, các nhà khoa học đã làm tổn thương một rễ cây cải xoong bằng tia laser. Sau đó, họ theo dõi các tế bào trong quá trình tái sinh bằng kính hiển vi. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng hormone auxin, rất cần thiết cho sự tăng trưởng và phát triển của thực vật, cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc chữa lành vết thương. Nó tích tụ trong các tế bào tiếp xúc trực tiếp vào vết thương và tạo điều kiện cho phản ứng của cây bị thương.

[Video:https://phys.org/news/2020-06-wounded.html]

Các nhà khoa học sử dụng kính hiển vi trực tiếp để theo dõi rễ cây cải xoong chữa vết thương. Khi cây can thiệp với một lượng auxin, không có tế bào hoặc quá nhiều tế bào phản ứng với vết thương, đôi khi dẫn đến sưng phồng rễ. Thực hiện: Lukas Hoermayer / IST Áo.

Khi các nhà khoa học thay đổi một cách nhân tạo lượng auxin, không có tế bào hoặc quá nhiều tế bào phản ứng với vết thương. Quá trình không phối hợp này, đôi khi thậm chí dẫn đến sưng tấy của rễ.

"Chỉ có sự phối hợp chính xác của nhiều tế bào trong toàn bộ mô mang lại phản ứng vết thương xác định và cục bộ", Lukas Hoermayer giải thích.

[Video:https://phys.org/news/2020-06-wounded.html]

Để kiểm tra việc chữa lành vết thương, các nhà khoa học đã làm tổn thương một rễ cây cải xoong bằng tia laser. Họ quan sát thấy sự thay đổi áp suất cực độ trong mô tại thời điểm bị thương. Thực hiện: Lukas Hoermayer / IST Áo.

Hơn nữa, nhóm nghiên cứu đã ghi lại sự thay đổi áp suất trong cây, gây ra bởi các tế bào gãy vụn của vết thương. Khi các nhà khoa học giảm áp suất tế bào trước khi cắt cây, sự chênh lệch áp suất biến mất và sự tái sinh bị suy yếu.

Bằng cách quan sát sự tái sinh của thực vật và sửa đổi nó bằng các phương pháp xử lý hóa học, các nhà khoa học đã xác định nồng độ auxin và sự thay đổi áp suất như là quy trình quản lý. Kết quả của họ thúc đẩy sự hiểu biết về cách rễ cây chữa lành vết thương và do đó tồn tại trong đất cát hoặc sự hiện diện của động vật ăn cỏ tấn công rễ.

Nguyễn Thị Quỳnh Thuận theo Phys.org