Tirik organizmlarda rivojlanish o'sish jarayonida vaqt va makonda o'zaro ta'sir qiluvchi ko'plab muvofiqlashtirilgan jarayonlarning yig'indisidir. Nozik simfoniyadagi bitta soxta nota halokatli oqibatlarga olib kelishi mumkin. Biroq, bu biologik musiqaning aniq yozuvi ko'pincha olimlar uchun sir bo'lib qoladi. Yechimlardan biri real vaqtda organlarning o'sishini kuzatish uchun ilg'or mikroskopiya usullaridan foydalanishdir. Muammo shundaki, bunday yondashuvlar uzoq muddatli monitoring uchun juda mos emas. Bundan tashqari, ular organlarni stressga olib kelishi mumkin, bu esa rivojlanishni buzishi mumkin.
Ushbu muammoni hal qilish uchun INRAE tadqiqotchilari o'simliklarga qo'llagan noyob usulni ishlab chiqdilar. Birinchidan, ko'plab alohida o'simliklardan foydalangan holda, olimlar rivojlanish bosqichlari oralig'ini ifodalovchi barglarni suratga olishadi. Ushbu fotosuratlar katalogiga maqsadli algoritmlarni qo'llash orqali har biriga yosh belgilash mumkin barg va vaqt o'tishi bilan rivojlanishni qayta qurish. Ularga bu vazifani bajarishda yordam berish uchun tadqiqotchilar 2016 yilda ENS de Lyon bilan hamkorlikda ishlab chiqilgan ochiq kodli MorphoLeaf dasturiy ta'minot dasturidan foydalanadilar.
Keyingi qadam Arabidopsis thaliana o'simligi namunasida barglarning rivojlanishini har tomonlama hujjatlashtirish usulidan foydalanish edi. Bir necha hafta davomida olimlar yuzlab yovvoyi turdagi barglarni yig'ishdi va mutant shtammlar; ikkinchisiga ta'sir qiluvchi genetik o'zgarishlar mavjud edi barg shakli. Ushbu usulning asosiy afzalligi - uni amalga oshirish qulayligi: u murakkab uskunalarni talab qilmaydi. Darhaqiqat, rivojlanishning oldingi bosqichlarini (barg hajmi < 0.1 mm) suratga olish uchun standart mikroskopdan foydalanilgan va keyingi rivojlanish bosqichlarida (barg hajmi > 1 sm) yassi skanerdan foydalanilgan.
https://www.youtube.com/embed/UU2YahNiTpI?color=whiteReconstructing the complete story of leaf development. Credit: INRAE – Jasmine Burguet
Tasvirlar barglarning rivojlanishining aniq hikoyasini aytib berdi, umumiy rivojlanishga katta hissa qo'shadigan makon va vaqtdagi asosiy fikrlarni oydinlashtirdi. Ta'kidlash joizki, tahlil yovvoyi tipdagi va mutant o'simliklarning bir xil erta rivojlanish traektoriyalariga ega bo'lishi mumkinligini aniqladi, ular keyinchalik muayyan keyingi bosqichlarda ajralib turadi.
O'simliklar rivojlanishining bu batafsil tushunchasi o'simliklar o'sishini optimallashtirish bo'yicha kelajakdagi strategiyalar haqida ma'lumot berishi mumkin. Tadqiqotchilarning yondashuvi juda moslashuvchan va har qanday organ turiga, shu jumladan hayvonlarga ham moslashtirilishi mumkin. Shunday qilib, a bo'lishi mumkin qimmatli vosita organ va organizmni demisifikatsiya qilishga qaratilgan tadqiqotlarda rivojlantirish.
Tadqiqot jurnalda chop etiladi O'simliklarning miqdoriy biologiyasi.