Interaktionen von Zellen im Entwicklungsgeschehen

Zusammenfassung

Wie bereits bei arbeitsteiligen prokaryotischen Zellverbänden (z.B. Heterocystenbildung N2-fixierender Cyanobakterien), wird auch bei vielzelligen Pflanzen die Determination und die dadurch festgelegte Differenzierung einer Zelle durch ihre Lage im Zellverband bzw. im Organismus bestimmt. So entwickeln sich z.B. die Leitbündel im Spross einer Pflanze immer in einem bestimmten Abstand von der Oberfläche, während die Epidermis normalerweise direkt an der Oberfläche entsteht. In Spross- und Wurzelachsen von Kormophyten weist die Schichtung der Gewebe von außen nach innen stets eine charakteristische Abfolge auf, die das Vorhandensein radialer Positionsinformation in diesen Achsen belegt (Abb. 15.1). Dagegen geht beispielsweise die Differenzierung von regelmäßig verteilten Schließzellen und Trichomen in Epidermen bzw. von Wurzelhaaren in Rhizodermen auf charakteristische Musterbildungsprozesse zurück, die Ausdruck einer in der Fläche wirkenden tangentialen Positionsinformation ist. Mikrochirurgische Experimente an Wurzeln von Arabidopsis thaliana belegen außerdem das Vorhandensein einer entlang der Organlängsachse ausgebildeten longitudinalen Positionsinformation, die die Zelldifferenzierung der von den Meristeminitialen abgegebenen Tochterzellen determiniert (Abb. 15.1). Das korrekte positionsabhängige Differenzieren jeder einzelnen Pflanzenzelle hängt also von ihrer Fähigkeit ab, die unterschiedlichen sich überlagernden Positionsinformationen wahrnehmen und interpretieren zu können.