A növények és állatok életciklusa során egyetlen sejt egy többsejtű szervezetet hoz létre sok különböző speciális sejttípussal. De hogyan történik? Hogyan és miért történik az aszimmetrikus sejtosztódás, amelyben egyetlen sejt két különböző tulajdonságú leánysejtre osztódik? Ezek alapvető kérdések, és Philip N. Benfey, a NYU növénymolekuláris biológusának elsődleges kutatási területe.
A Benfey növényekkel dolgozik, mert a növényekben az állatokhoz képest viszonylag kis számú különböző szövettípus található. Benfeyt különösen a növények gyökérrendszere érdekli. Ez ismét az egyszerűség kedvéért van így. A gyökér egyszerű sugárirányú szerkezetű, növekedése folyamatos, átlátszó és kevés sejttípus létezik.
A Cell május 26-i számában Benfey beszámol arról, hogy azonosított egy gént, amely szabályozza a növényi sejtek szaporodását és gyökérrendszerek kialakítására való szerveződését.
Benfey szerint a kutatásnak fontos következményei vannak a biológiára és a biomérnökségre egyaránt. Benfey cikkének címe: "A RÖVID GYÖKÉR gén az Arabidopsis gyökér sugárirányú mintázatát sugárzó jelzésen keresztül szabályozza." A Cell cikkben Benfey beszámol arról, hogy az Arabidopsis növény SHORT-ROOT (SHR) génje szabályozza az aszimmetrikus sejtosztódást a gyökér kéregében és az endodermiszben (a sejtrétegben, amely szabályozza, hogy milyen vegyszerek szívódnak fel a növénybe.)
Ezenkívül Benfey azt találta, hogy az SHR gén szabályozza az endodermisz specifikus jellemzőit. Azáltal, hogy a növényben az SHR-gén expresszálódik, a kutatók képesek voltak manipulálni a gyökérben keletkező endodermális sejtrétegek számát.
Benfey azt mondta: "Eredményeinknek potenciális biotechnológiai alkalmazásai vannak, és az evolúciós biológiára is vonatkoznak."
"Kutatási eredményeink felhasználhatók olyan agronómiai tulajdonságok javítására, mint a sótartalom toleranciája és a műtrágyafüggőség. Mivel a gyökerek általában a föld alatt nőnek, nagyon nehéz olyan gyökereket tenyészteni, amelyek a legjobban megfelelnek az adott környezetnek. a géntechnológia alkalmazása jobb eszközt jelenthet ennek a problémának a kezelésére.
Evolúciós szempontból nem világos, hogy a nagyon különböző sejtosztódási folyamatokból létrejött szervek hogyan juthatnak lényegében ugyanazon szövetekhez ugyanazokon a helyeken. Az Arabidopsis molekuláris kutatásának kiterjesztése más fajok gyökereire is egyedülálló rendszert biztosít a merisztéma szerveződésének evolúciójának megértéséhez mind az embriogenezis, mind a vegetatív növekedés során."
Philip Benfey doktori fokozatot szerzett. 1986-ban a Harvard Medical School-ból. Ezt követően posztdoktori ösztöndíjas volt a Rockefeller Egyetemen, ahol a magasabb rendű növények génexpressziójának szabályozásával foglalkozott. 1990-ben kinevezték adjunktusnak a Rockefeller Egyetemen, majd 1991-ben a NYU-ba helyezte át laboratóriumát, hogy létrehozzon egy független növényi molekuláris biológiai programot.
