מה גורם לתא האפיקלי והבזאלי לגדול באופן נפרד ושונה?

האם ייתכן שהפולאריות היא תכונה אינטרינזית של הביצית? יש ראיות לכך שה-ovule, הרקמה האמהית, לא דרושה ליצירת הציר הבאזלי-אפיקלי. יש מוטנט twn2  ובו התא הבזאלי הופך למס' עוברים  והם גדלים לא ביישור המתאים בדר"כ- הם באוריינטציה שונה. אחרי חלוקה או שתיים של twn2 התאים שהם צאצאי התא האפיקלי מפסיקים להתחלק והתא הבזאלי מתחיל להתחלק כך שנוצרים עוברים ב-suspensor במקום עובר יחיד מהתא האפיקלי. אחרי הנביטה ניתן לראות שני נבטים יחד, שורשים מחוברים ועוד כל מיני פנוטיפים מוזרים אך כל צמחון קטן נראה נורמלי למדי. לא כל העובריים יהיו בעלי אוריינטציה נכונה יחסית לרקמת ה-ovule האמהית. זה מראה שייתכן וסיגנלים מהרקמה האמהית לא הכי חשובים כי למרות שיש אוריינטציה שונה לעוברים עדיין מתפתח צמח נורמלי. בעצם אנו למדים שכנראה לא רק הרקמה האמהית משפיעה על הציר- למרות שזו ראייה חלשה.

ניתן לגדל עוברים שגדלים במעבדה בלי רקמה אמהית והם גדלים נורמלית למרות שאין רקמה אמהית מתפקדת שתתן להם סיגנלים. ניתן ליצור עוברים בצמחים מביציות לא מופרות (לא בארבידופסיס בדר"כ), מתאים סומטיים או מגרגירי אבקה לא בוגרים. לקחו עוברים מתוך נבט ושמו אותם במדיום עם ההורמון אוקסין ורואים אחרי כמה ימים רקמה לא ממוינת על העוברים (callus). אחרי 3 שבועות בעיקר רואים את המסה הלא-ממוינת- לוקחים אותה לצלחת פטרי עם אגר בלבד ומקבלים עוברים קטנים שמתפתים מה-callus. ניתן לקחת את העוברים האלה לצלחת אחרת והם יגדלו לצמח רגיל. למרות שהעוברים שנוצרו מתאים סומטיים גדולים יותר ההתפתחות שלהם זהה למרות שאין רקמה אמהית סביבם בעת הגדילה ואין סיגנלים מהרקמה האימהית. לכן אין צורך ברקמה האמהית לאמביורגנזה תקינה. אנו בעצם כיום לא ממש יודעים מה המקור לציר הבזאלי-אפיקלי. ייתכן שא-סימטריה קיימת בביצית באופן אינטרינזי ולכן ניתן לגדל עובר בלי רקמה אמהית וכמו כן ייתכן שהרקמה האמהית כן משפיעה. ייתכן שהרקמה האמהית משפיעה באופן מסוים למרות שהעובר יכול לגדול גם לבד- הוא לא זקוק לרקמה האמהית אבל היא יכולה להשפיע עליו.

מה גורם לתא האפיקלי והבזאלי לגדול באופן נפרד ושונה? עשו screening כדי לראות מה מבקר את גדילתם של שני תאים אלה בנפרד. חיפשו מוטציות שמשפיעות באמברי וגנזה המוקדמת ומצאו מוטנטים שלא יצרו suspensor כמו שצריך. מתוך המוטנטים ב-9 מהם היה suspensor קטן עם פגם בגן yda. שמו לב שמוטנטים אלה הזיגוטה לא הצליחה להתארך אחרי ההפרייה לפני החלוקה לתא בזאלי ותא אפיקלי. בשלב של 8 תאים במוטנט yda יש suspensor מאוד קצר. בשלב יותר מאוחר התאים הבזאליים פורצים מהנבט אך המוטנט כן גדל לצמח אמיתי אך ממש ממש קטן. מצאו שיש להם מוטציה ש-MAPKK kinase- כל מוטציות נקודתיות שונות באותו הגן.  MAPK kinase עובדים כסוויצ'ים מולקולרים. ה-input יכול להיות טמפ' או כמות מים (רמה של משהו) וה-MAPKK kinasae מפעיל מסלול ע"י פוספורילציה ובסופו יש output כמו תרגום גנים מסוים שעובר סוויץ' ל-off או on.

האם גם האב חשוב ביצירת הדגמים? באותו screening ל-yda מצאו את מוטנט ssp1 (short suspensor). אם ההורה הוא מוטנט ssp1 לעוברים לא יהיה suspensor  נורמלי- בניגוד הפוך ל-sin1.  אם האם היא ssp1 העוברים נורמליים. ה-RNA של ssp מבוטא באבקה אך אין תרגום לחלבון. כשהגרגיר אבקה מפרה את הביצית ה-RNA של ssp עובר לביצית ומתורגם לחלבון שמפעיל את yda. לכן יש ל-yda ו-ssp1 פנוטיפ דומה כי בלי ssp1 אין ביטוי של yda בביצית המופרית ואז אין suspensor תקין. מה הטעם בבקרה זו? מציעים ש-ssp חשוב לכך שמסלול yda יופעל רק אחרי הפרייה וזה חשוב אם רוב הדגמים כבר מצויים בביצית ואז זה מונע מהביצית להתפתח לבד ללא הפרייה.

ניסו ללכת בשיטת reverse ולעשות שימוש בלייזר כדי להוציא קבוצות תאים קטנות מהעובר ולראות איזה DNA, RNA וחלבונים יש בהם. הרעיון הוא לראות מה קורה כשעושים מוטציה לגנים שמבוטאים באזורים מסוימים בעובר. ניסו לראות ב-microarrays  איזה גנים מבוטאים באופן משמעותי יותר בחלק הבזאלי או האפיקלי. העניין הוא שמוצאים הרבה גנים וקשה לברור את מי לחקור ובניגוד לכך בשיטת forward אנו מתחילים כבר ממוטנט מעניין פנוטיפית.