葉子擁有分子指南針
葉子為我們提供食物,森林檐篷和足球場(chǎng)。每片葉子都只從幾個(gè)細(xì)胞中生長(zhǎng)出來(lái)。
但是,是什么引導(dǎo)這些細(xì)胞成為我們?cè)谧匀唤缰姓J(rèn)識(shí)到的葉子形狀?一個(gè)想法是葉子中的數(shù)百個(gè)細(xì)胞是協(xié)調(diào)的。這可以比作每個(gè)細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)部分子指南針。
該指南針給出了細(xì)胞的方向性,并且可以不是通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)協(xié)調(diào),而是通過(guò)葉子上的生物化學(xué)場(chǎng)來(lái)協(xié)調(diào)。這種分子羅盤(pán),稱為極性場(chǎng),可以讓細(xì)胞協(xié)調(diào)生長(zhǎng),形成葉子的最終形狀。
之前已經(jīng)通過(guò)計(jì)算機(jī)建模預(yù)測(cè)了葉子之間的協(xié)調(diào),但缺乏細(xì)胞內(nèi)部羅盤(pán)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
恩里科科恩教授的實(shí)驗(yàn)室想要測(cè)試是否有任何證據(jù)表明葉片細(xì)胞中存在協(xié)調(diào)的極性場(chǎng)。
該團(tuán)隊(duì)使用模式植物擬南芥(Arabidopsis thaliana)為第一次在葉片上協(xié)調(diào)細(xì)胞提供證據(jù)。
他們使用一種名為BASL的蛋白質(zhì)來(lái)揭示細(xì)胞內(nèi)的內(nèi)部指南針,發(fā)現(xiàn)這種蛋白質(zhì)總是位于最接近葉基部的細(xì)胞末端。
“使用這種蛋白質(zhì)檢測(cè)極性場(chǎng)就像在組織中的每個(gè)細(xì)胞中打開(kāi)燈一樣。它讓我們看到這些細(xì)胞都有一個(gè)指南針,指向整個(gè)葉子的同一方向”Catherine Mansfield解釋說(shuō),該研究的作者。
“我們發(fā)現(xiàn)的令人驚訝的事情是生物數(shù)據(jù)與多年前的計(jì)算機(jī)建模預(yù)測(cè)相比有多么相似......令人興奮的是,我們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞在一片葉子上是協(xié)調(diào)的。我們不知道它是如何工作的但它表明了一種更深層次的細(xì)胞機(jī)制來(lái)引導(dǎo)生長(zhǎng)。“
“我們還為植物生物學(xué)界提供了一種可以在不同物種中使用的工具:例如作物和其他物種,以便了解植物的形狀如何生長(zhǎng)和發(fā)育。這樣我們就會(huì)發(fā)現(xiàn),如我們所懷疑的那樣,這種分子指南針是整個(gè)植物界植物形態(tài)發(fā)展的保守機(jī)制,可以通過(guò)不同的進(jìn)化分支以不同的方式進(jìn)行選擇。
推薦內(nèi)容
-
合作克服免疫防御系統(tǒng)的細(xì)菌病毒
感染細(xì)菌的病毒粒子能夠共同努力,克服抗病毒防御,新的研究顯示。這種病毒被稱為噬菌體,研究表明粒子一個(gè)類型的病毒可以在第一波海浪削弱細(xì)
-
北大倉(cāng)“黑土地牌”大米品質(zhì)先行,獨(dú)厚環(huán)境創(chuàng)造好糧食
一家煮飯,滿弄堂香喜歡吃米飯的朋友們來(lái)說(shuō)米飯和愛(ài)情一樣都是不能將就的!而要說(shuō)這一碗好吃的白米飯我想黑土地牌大米或許受得起…中國(guó)作...
-
發(fā)現(xiàn)了數(shù)百種發(fā)電細(xì)菌包括致病菌益生菌和發(fā)酵菌
雖然在諸如地雷和湖泊底層等異國(guó)情調(diào)的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)了產(chǎn)生電能的細(xì)菌,但科學(xué)家卻錯(cuò)過(guò)了離家較近的源頭:人類的腸道。加利福尼亞大學(xué)伯克...
-
劫持荷爾蒙植物生長(zhǎng)
根據(jù)New Phytologist的一項(xiàng)研究,激素在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)結(jié)合化學(xué),生物學(xué)和工程學(xué)的技術(shù)設(shè)計(jì),可用于以多種方式操縱植物生長(zhǎng)??茖W(xué)家利用合成
-
重組業(yè)務(wù)對(duì)公司的未來(lái)至關(guān)重要 使我們能夠擴(kuò)大我們的現(xiàn)金狀況
ImmunoGen今天表示,它正在消除將近四分之三的勞動(dòng)力 - 220個(gè)工作崗位 - 并且開(kāi)發(fā)其鉛抗體 - 藥物結(jié)合物(ADC),卵巢癌治療mirvetuxim
-
皰疹病毒的遺傳研究支持非非洲人類遷移理論
在北美,歐洲,非洲和亞洲收集的31種單純皰疹病毒1型(HSV-1)菌株的基因組序列支持非非洲人類遷移理論。病毒株的分類與您根據(jù)人類基因組測(cè)序
-
研究人員研究現(xiàn)有抗癌藥物的新的免疫原性
世界科學(xué)界正在對(duì)癌癥進(jìn)行一場(chǎng)艱難而持久的戰(zhàn)爭(zhēng)。免疫原性細(xì)胞死亡領(lǐng)域的新研究可以擴(kuò)大藥物應(yīng)用領(lǐng)域,保證患者治療后不復(fù)發(fā)。 癌癥的...
-
腦腫瘤劫持健康的神經(jīng)元以使其生長(zhǎng)
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),腦腫瘤會(huì)與大腦健康的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)整合起來(lái),以支持其生長(zhǎng)。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn),正在開(kāi)發(fā)新的腦腫瘤治療方法,該方法通過(guò)與抗癲癇...
-
昆蟲(chóng)傷葉會(huì)產(chǎn)生更健康的有機(jī)水果
德克薩斯州農(nóng)業(yè)研究科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在水果和蔬菜生產(chǎn)中,昆蟲(chóng)傷葉的益處。水果和蔬菜產(chǎn)生的應(yīng)激反應(yīng)導(dǎo)致在收獲前抗氧化化合物的增加,使它...
-
細(xì)胞如何構(gòu)建不同的觸角來(lái)感知周?chē)h(huán)境
細(xì)胞使用稱為纖毛的微小天線相互通信并與環(huán)境相互作用,發(fā)射和接收信號(hào),包括聲音,氣味和光信息。這些觸角中的一些也可以移動(dòng),并且在...