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植物細胞繼承了從母細胞向上和何處下降的知識

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2020-01-16瀏覽次數:1836

知道哪種上升方式和下降方式對所有生物都很重要。對于在土壤和花朵上生長的植物,這種極化誤差可能導致一系列問題。在植物中,整個生物體的極化取決于每個極化細胞。然而,細胞分裂可以破壞極化。如何重建極性尚不清楚 - 直到現在。奧地利科學技術研究所(IST奧地利)的研究人員已經解決了一個問題:他們發現植物細胞從父細胞上下傳承知識。該研究由奧地利科學技術研究所(IST奧地利)教授Ji?íFriml領導,第一作者是Phrim Group博士生Matou?Glanc和Matyá?Fendrych,天然植物。

激素生長素的定向轉運在植物中建立極化,但這種轉運依賴于每個細胞中PIN生長素轉運蛋白的極性分布。這意味著每個單元必須按極性組織,以便可以向下區分工廠。然而,細胞分裂提出了挑戰:在每個部門中,極性膜蛋白(例如PIN生長素轉運蛋白)的轉運被重定向至兩個新形成的膜。因此,在每次分裂后,其中一個子細胞中PIN生長素轉運蛋白轉運的極性丟失。如何再次設置正確的極性是未知的。使用新的轉基因擬南芥植物家族,其中熒光PIN生長素轉運蛋白只能在分裂細胞中進行,研究人員實時追蹤細胞分裂過程中的PIN蛋白和極性。

第一作者馬圖格蘭克說他們發現的是令人驚訝的。 “我們相信細胞需要與鄰居溝通才能正確地重新建立極性。所以我們首先要尋找在細胞之間發送的信號。但我們沒有找到類似的東西。相反,我們發現極性是通過母細胞。“Glanc補充說,不知道母細胞如何”告訴“他們的子細胞。 “我們知道極地信息不是通過來自鄰居的信號傳播的,而是來自母細胞 - 我們仍然試圖了解它是如何傳播的。”

研究人員還發現,從細胞表面去除的蛋白質的內吞作用對于這種極性重建至關重要。以前,人們認為“錯誤”細胞側的PIN生長素轉運蛋白通過內吞作用被去除,并在分裂后穿梭到右側。在本文中,研究人員已經證明錯放的轉運蛋白不會被運輸,而是被吞噬和破壞。制作新的PIN轉運蛋白并將其插入細胞膜的右側。

一組激酶PINOID及其同源物WAG1和WAG2通過稱為磷酸化的化學反應修飾PIN轉運蛋白,并且對于確定它們的極性也是必需的。所有三種激酶不再適用于細胞分裂后無法重建極性的植物。在這些突變體中,我們看到當植物產生極性錯誤時會發生什么:根不會通過重力向下生長到土壤中,而是揮動并轉向。

格蘭克說,盡管該研究為如何重建極性提供了一些關鍵答案,但還有更多問題需要解決。 “我們已經確定內吞作用和磷酸化是建立極性的關鍵步驟,我們已經證明極性是從母體遺傳的。但我們仍然需要找出遺傳信息的本質。它是細胞內在的東西,但蛋白質是什么,脂質或糖的參與還有待觀察。“

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