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花蕾的均匀性取决于时间和空间

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-08-27  来源:奇虎中国网  浏览次数:96
核心提示:发表在7月11日出版的《发育细胞》杂志上的一项关于拟南芥中萼片的研究揭示了这种一致性是如何发生的奥秘。尽管这项研究是在萼片

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发表在7月11日出版的《发育细胞》杂志上的一项关于拟南芥中萼片的研究揭示了这种一致性是如何发生的奥秘。尽管这项研究是在萼片上进行的——萼片是植物生殖器官的芽——研究人员怀疑类似的机制也适用于所有生物体的器官发育。这项研究是由康奈尔大学研究人员领导的一个跨学科团队进行的。
研究小组发现,尽管细胞生长速度不同,方向也不同,但随着时间的推移,这种多样性会趋于平均。随着时间的推移,快速生长的细胞会减慢生长速度,而邻近的缓慢生长的细胞可能会加快生长速度。这样,细胞的生长速率就会随着器官的发育而趋于平均。同样,随着时间的推移,在不同方向随机生长的细胞会进入一个平均统一的方向,并遵循器官的结构。
这一被称为时空平均的原理,依赖于细胞在适当的时间成熟并停止生长,从而在大小和形状相同的植物上产生花朵。研究人员发现了一种名为FtsH4的基因,这种基因会影响活性氧(ROS)的积累,而活性氧实际上会使细胞壁变硬。当细胞壁变得足够坚硬时,细胞内的内容物就会耗尽空间来生长,细胞就会成熟。这种停止生长机制也抑制时空平均。未来的研究将探索什么在合适的时间引发ROS的产生。
“这是一个非常新颖的发现我们第一次观察到,但我们怀疑这是发生在本质上所有生物,”阿德里安娜罗德说,助理教授南希·m·和塞缪尔·c·弗莱明任期威尔研究所细胞与分子生物学和植物生物学,和该研究的通讯作者Arezki Boudaoud,法国里昂大学的生物物理学家。
“我们知道细胞在其他生物体中是可变的,所以它们可能需要某种类似这样的平均来产生我们在所有生物体中看到的正常器官,”罗德说。
本文第一作者、罗德实验室博士后研究员林兰·洪(Lilan Hong)寻找变异的拟南芥植株,其萼片大小和形状不规则。从这些植物中,她发现了FtsH4基因的突变形式。研究人员发现,没有这种基因功能形式的植物(就像突变体中的植物一样)有不同大小和形状的花朵。他们还发现,突变基因过早地触发了ROS的积累,导致细胞迅速成熟,因此它们没有时间平均生长和方向,从而导致异常。
罗德尔说,除了解释发育生物学的一个基本奥秘之外,了解统一性和它是如何被破坏的,对于所有生物的正常功能是很重要的。她说,这对农业也是至关重要的。在农业中,分销商需要标准尺寸和形状,以便将水果和其他农产品运往市场。
这个多元化的国际团队采用了一种跨学科的方法,结合了生物学、计算机科学、物理学和应用数学方面的专业知识。/p 泰国试管婴儿 泰国试管婴儿成功率 雅堂 美国试管婴儿官方 试管婴儿检查方法 夏令营入营 怎样去泰国做试管宝宝

 
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