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植物细胞继承了从母细胞向上和何处下降的知识

文章作者:优博时时彩平台开户发布时间:2020-01-16浏览次数:1836

知道哪种上升方式和下降方式对所有生物都很重要。对于在土壤和花朵上生长的植物,这种极化误差可能导致一系列问题。在植物中,整个生物体的极化取决于每个极化细胞。然而,细胞分裂可以破坏极化。如何重建极性尚不清楚 - 直到现在。奥地利科学技术研究所(IST奥地利)的研究人员已经解决了一个问题:他们发现植物细胞从父细胞上下传承知识。该研究由奥地利科学技术研究所(IST奥地利)教授Ji?íFriml领导,第一作者是Phrim Group博士生Matou?Glanc和Matyá?Fendrych,天然植物。

激素生长素的定向转运在植物中建立极化,但这种转运依赖于每个细胞中PIN生长素转运蛋白的极性分布。这意味着每个单元必须按极性组织,以便可以向下区分工厂。然而,细胞分裂提出了挑战:在每个部门中,极性膜蛋白(例如PIN生长素转运蛋白)的转运被重定向至两个新形成的膜。因此,在每次分裂后,其中一个子细胞中PIN生长素转运蛋白转运的极性丢失。如何再次设置正确的极性是未知的。使用新的转基因拟南芥植物家族,其中荧光PIN生长素转运蛋白只能在分裂细胞中进行,研究人员实时追踪细胞分裂过程中的PIN蛋白和极性。

第一作者马图格兰克说他们发现的是令人惊讶的。 “我们相信细胞需要与邻居沟通才能正确地重新建立极性。所以我们首先要寻找在细胞之间发送的信号。但我们没有找到类似的东西。相反,我们发现极性是通过母细胞。“Glanc补充说,不知道母细胞如何”告诉“他们的子细胞。 “我们知道极地信息不是通过来自邻居的信号传播的,而是来自母细胞 - 我们仍然试图了解它是如何传播的。”

研究人员还发现,从细胞表面去除的蛋白质的内吞作用对于这种极性重建至关重要。以前,人们认为“错误”细胞侧的PIN生长素转运蛋白通过内吞作用被去除,并在分裂后穿梭到右侧。在本文中,研究人员已经证明错放的转运蛋白不会被运输,而是被吞噬和破坏。制作新的PIN转运蛋白并将其插入细胞膜的右侧。

一组激酶PINOID及其同源物WAG1和WAG2通过称为磷酸化的化学反应修饰PIN转运蛋白,并且对于确定它们的极性也是必需的。所有三种激酶不再适用于细胞分裂后无法重建极性的植物。在这些突变体中,我们看到当植物产生极性错误时会发生什么:根不会通过重力向下生长到土壤中,而是挥动并转向。

格兰克说,尽管该研究为如何重建极性提供了一些关键答案,但还有更多问题需要解决。 “我们已经确定内吞作用和磷酸化是建立极性的关键步骤,我们已经证明极性是从母体遗传的。但我们仍然需要找出遗传信息的本质。它是细胞内在的东西,但蛋白质是什么,脂质或糖的参与还有待观察。“

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