不需要性別 團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)無性繁殖的基因觸發(fā)器
當(dāng)精子和卵細(xì)胞合并時(shí),新的生命開始了。在人類和動物中就是這種情況,但原則上也在植物中。由來自弗萊堡的生物學(xué)家Ralf Reski教授和來自特拉維夫的Nir Ohad教授領(lǐng)導(dǎo)的德國 - 以色列小組在苔蘚Physcomitrella專利中發(fā)現(xiàn)了一種基因觸發(fā)因素,導(dǎo)致后代無需受精。研究人員認(rèn)為這種機(jī)制在進(jìn)化過程中是保守的,并且是回答生物學(xué)基本問題的關(guān)鍵。該研究發(fā)表在“ 自然植物 ”雜志上。
“就像人類和動物一樣,苔蘚擁有卵細(xì)胞和活動精子。這就是為什么它們特別適合回答生物學(xué)中的基本問題”,Reski說。在精子和卵細(xì)胞融合后,基因網(wǎng)絡(luò)被激活。這導(dǎo)致胚胎發(fā)育成為一個新的生物。到目前為止,尚不清楚是否存在用于該基因激活的中心遺傳開關(guān)。在他們的最新出版物中,該團(tuán)隊(duì)將BELL1基因描述為胚胎形成及其在Physcomitrella中發(fā)育的主要調(diào)節(jié)因子。研究人員在植物中激活了這個基因通過基因工程,胚胎在特定細(xì)胞類型上自發(fā)發(fā)育。這些胚胎長成了功能齊全的苔蘚孢子體。這些孢子膠囊甚至可以形成孢子,孢子長成新的苔蘚植物。因此,該團(tuán)隊(duì)將BELL1確定為苔蘚胚胎發(fā)育的主要調(diào)節(jié)因子。
由該基因編碼的蛋白質(zhì)屬于所謂的同源框轉(zhuǎn)錄因子。類似的同源異型基因也存在于人和動物中,其中它們也控制關(guān)鍵的發(fā)育過程。BELL1的同源物是否是人類胚胎發(fā)育的主要調(diào)節(jié)因子尚不清楚。“我們的結(jié)果在苔蘚之外很重要”,Reski說。“一方面,他們可以解釋藻類如何發(fā)展成陸地植物,從而塑造我們當(dāng)前的生態(tài)系統(tǒng)。其次,它們可能有助于恢復(fù)發(fā)展中遺傳主要監(jiān)管機(jī)構(gòu)的概念植物,動物和人類。“Ohad解釋說,”此外,我們的結(jié)果可能有助于通過從高產(chǎn)作物植物中創(chuàng)造遺傳相同的后代來實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。在種子植物中,這種后代是通過孤雌生殖或無融合生成的。“
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