Estudamos as raízes das plantas observando seus estágios de desenvolvimento, condições fisiológicas e sua biologia celular. o advento de proteínas fluorescentes e o poder da microscopia confocal nos permitiram rastrear os processos de desenvolvimento, como divisão celular, alongamento, diferenciação e mudanças nas respostas hormonais vitais. Processos rápidos como gravitropismo e fototropismo são realmente difíceis de seguir com precisão. Nesses casos, é indispensável rastrear as raízes das plantas ao longo do tempo. Até agora, técnicas microscópicas adaptadas nos permitiram montar as amostras na posição horizontal. No entanto, isso pode impedir o crescimento regular das raízes e afetar o gravitropismo. Além disso, a raiz de uma planta cresce continuamente, dificultando o acompanhamento de seu crescimento ao longo do tempo, pois o foco do microscópio precisa ser ajustado manualmente.
Do estudo da planta modelo Arabidopsis thaliana, sabemos que dados espaciais e temporais são necessários para explicar qualquer fenômeno no desenvolvimento radicular. Um número substancial de genes que estão ativos durante certos estágios de desenvolvimento têm padrões de expressão espacial específicos. Por exemplo, Interruptor de ciclo celular 52A 1 (CSS52A1) é expressa exclusivamente na zona de transição, mas não é expressa de forma alguma na região meristemática. Eventos importantes requerem observações temporais durante um certo tempo, por exemplo, gravitropismo (minutos), divisão celular (horas) e diferenciação (dias).
Jiri Friml e sua equipe tentou resolver esses problemas. Eles acabaram de publicar (Wangenheim e outros, 2017) sua nova abordagem microscópica juntamente com um programa baseado em MATLAB®, TipTracker, em bioRxiv (e agora eLife). Este novo sistema ajudará os pesquisadores a acompanhar o crescimento vertical das pontas das raízes por meio de imagens de lapso de tempo e, eventualmente, reconstruir a trajetória de cada ponta da raiz e calcular o crescimento da raiz ao longo do tempo. Eles usaram o marcador de membrana plasmática, UBQ10::YFP-PIP1;4, para confirmar a eficácia do software, KNOLLE específico da placa celular para observar a divisão celular e o marcador de resposta auxina DII Venus para acompanhar o gravitropismo. Além disso, eles tentaram essa abordagem em espécies não vegetais, como embriões de peixe-zebra.
Esta é uma excelente plataforma para estudar extensivamente o desenvolvimento das raízes das plantas. Eles também tornaram o TipTracker compatível para interagir com vários outros programas microscópicos comerciais. A melhor coisa é que o código-fonte está disponível publicamente. Assim, qualquer laboratório ou qualquer indivíduo pode modificá-lo e fundi-lo com seu sistema.
