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        研究人員揭開植物發(fā)育的秘密

        不列顛哥倫比亞大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種內(nèi)部信息系統(tǒng),工廠用它來管理細(xì)胞的生長和分裂。這些生長管理過程對所有生物都至關(guān)重要,因?yàn)闆]有它們,細(xì)胞就會(huì)失去控制 - 就像它們在癌癥和細(xì)菌感染中一樣。

        研究人員揭開植物發(fā)育的秘密

        植物利用這種信息系統(tǒng)在惡劣條件下生存,或在條件有利時(shí)成功競爭。它告訴他們什么時(shí)候成長,什么時(shí)候停滯,什么時(shí)候開花,什么時(shí)候儲(chǔ)存資源 - 所有這些都基于當(dāng)時(shí)的條件。了解氣候變化如何發(fā)揮作用,可以促進(jìn)農(nóng)業(yè),林業(yè)和保護(hù)方面的創(chuàng)新。

        UBC植物學(xué)教授Geoffrey Wasteneys及其同事發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)由一種名為CLASP的蛋白質(zhì)驅(qū)動(dòng)。在植物,動(dòng)物和真菌中發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)通過協(xié)調(diào)細(xì)胞內(nèi)細(xì)絲的組裝在細(xì)胞生長和分裂中起重要作用。它的植物基因于2007年首次由Wasteneys鑒定。

        他們今天在Current Biology上發(fā)表的研究表明,CLASP的產(chǎn)生被稱為油菜素類固醇的植物生長激素減少。研究人員通過將擬南芥(一種原產(chǎn)于歐亞大陸和非洲的小型開花植物)暴露于油菜素類固醇來建立這一點(diǎn)。這種暴露使植物發(fā)育不良,其方式與完全缺乏CLASP蛋白的植物突變體相似。這一觀察結(jié)果使該團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),證明CLASP確實(shí)是油菜素類固醇的直接靶標(biāo)。

        然而,研究人員感到困惑,因?yàn)橥ㄟ^暴露于油菜素類固醇限制生長是一個(gè)單向的過程,只是關(guān)閉細(xì)胞分裂。令人驚訝的是,研究人員發(fā)現(xiàn)CLASP可以防止油菜素類固醇受體的降解,因此當(dāng)CLASP缺乏時(shí),油菜素類固醇變得不那么有效,導(dǎo)致CLASP水平再次上升?;旧?,蛋白質(zhì)和激素在負(fù)反饋循環(huán)中相互影響。

        “你可以把它比作捕食者 - 獵物的反饋循環(huán),”Wasteneys說。“我們知道,如果過度消耗兔子,狐貍數(shù)量會(huì)大幅下降。在沒有狐貍的情況下,兔子會(huì)爆發(fā),導(dǎo)致其生態(tài)系統(tǒng)最終崩潰。

        “這些發(fā)現(xiàn)是獨(dú)一無二的,因?yàn)樗鼈兪状伪砻鰿LASP通過直接維持調(diào)節(jié)其表達(dá)的激素途徑來控制自己的命運(yùn)。”

        Wasteneys說,這些新的見解對農(nóng)業(yè)特別感興趣,因?yàn)樵撔袠I(yè)正在尋找管理氣候變化影響的新方法。

        “未來的目標(biāo)之一是能夠擁有能夠感知環(huán)境并調(diào)整其發(fā)展的智能植物,以便在日益惡劣的條件下可靠地生產(chǎn)作物。這種機(jī)制對此至關(guān)重要。”

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