โพสต์ยอดนิยม

ตัวเลือกของบรรณาธิการ - 2019

โครงสร้างเซลล์พืช: การเจริญเติบโตสู่แหล่งกำเนิดแสง

Anonim

ภายในเซลล์ของพืชทุกเซลล์โครงร่างเซลล์จะมีโครงสร้างนั่งร้านภายในเพื่อสร้างกำแพงของเซลล์และทำให้เจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตโดยรวม สัญญาณทางสิ่งแวดล้อมและฮอร์โมนที่ปรับการเจริญเติบโตของเซลล์ทำให้เกิดการปรับโครงสร้างของโครงส้วมนี้ งานวิจัยใหม่ที่นำโดย David Ehrhardt ของคาร์เนกี้ถือเป็นหลักฐานที่น่าแปลกใจว่ากระบวนการปรับโครงสร้างนี้มีผลต่อการทำงานอย่างไรโดยมีหลักฐานสำคัญว่าทิศทางของแหล่งกำเนิดแสงมีอิทธิพลต่อรูปแบบการเติบโตของพืชอย่างไร

การโฆษณา


เผยแพร่โดย Science Express

เซลล์ที่เรียงตัวกันอยู่ภายในเซลล์แต่ละเซลล์จะประกอบด้วยอาร์เรย์ของเส้นใยโปรตีนแบบท่อที่เรียกว่า microtubules โดยการกำกับการเจริญเติบโตและการพัฒนาของเซลล์โครงนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการสนับสนุนการทำงานของพืชที่สำคัญเช่นการสังเคราะห์แสงการรวบรวมธาตุอาหารและการสืบพันธุ์

เซลล์ประสาทไม่ได้รับการปรับปรุงใหม่โดยการย้ายไมโครเม็ดกลมเหล่านี้ไปไว้ในเซลล์ ค่อนข้างจะมีการเปลี่ยนแปลงโดยการเปลี่ยนแปลงวิธีการเหล่านี้อาร์เรย์ไฟเบอร์จะประกอบหรือถอดชิ้นส่วน ทีมของ Ehrhardt - รวมทั้งผู้เขียนนำ Jelmer Lindeboom, Masayoshi Nakamura, Ryan Gutierrez และ Viktor Kirik ทั้งหมดจาก Carnegie - ใช้เครื่องมือขั้นสูงเพื่อดูกระบวนการปรับโครงสร้างของอาร์เรย์ microtubule เหล่านี้ภายใต้เงื่อนไขที่ต่างกัน

ข้อมูลการถ่ายภาพเหล่านี้รวมกับผลการทดลองทางพันธุกรรมพบว่ากลไกที่พืชกำหนดให้เกิดอาร์เรย์ของ microtubule โปรตีนที่เรียกว่า katanin ช่วยขับเคลื่อนกลไกนี้ซึ่งจะประสบความสำเร็จโดยการเปลี่ยนเส้นทางการเจริญเติบโตของกระถินเทียมเพื่อตอบสนองต่อแสงสีน้ำเงิน มันทำเช่นนั้นโดยการตัดไมโครโทรนที่ตัดกับแต่ละอื่น ๆ สร้างปลายใหม่ที่สามารถ regrow และตัวเองจะถูกตัดขาดทำให้เกิดการขยายตัวอย่างรวดเร็วของ microtubules ใหม่นอนอยู่ในอีกทิศทางที่ต้องการมากขึ้น

"ข้อมูลทางพันธุกรรมของเรารวมถึงการศึกษาก่อนหน้าที่จะเชื่อมโยงองค์กรขนาดเล็กไปสู่การเจริญเติบโตของเซลล์แสดงให้เห็นว่าการปรับโครงสร้างครั้งนี้จำเป็นสำหรับพืชที่จะงอต่อแหล่งกำเนิดแสงขณะที่มันเติบโตขึ้นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า phototropism" Ehrhardt อธิบาย ผลการวิจัยของเรามีความหมายที่กว้างขึ้นสำหรับการสร้างโครงร่างเซลล์ในเซลล์ชนิดอื่น ๆ รวมทั้งเซลล์ของมนุษย์ด้วยเนื่องจาก katanin ได้รับการอนุรักษ์ไว้ระหว่างสัตว์และพืช "

"นี่เป็นผลงานที่โดดเด่นซึ่งนำมาสู่ทศวรรษที่ค้นพบอันล้ำหน้าของคาร์เนกี้เรื่อง Winslow Briggs เกี่ยวกับการรับรู้ความรู้สึกของแสงสีฟ้าเป็นครั้งแรกในกลุ่มของ Ehrhhardt แสดงให้เห็นว่าแสงสีฟ้าทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของโครงร่างเซลล์ซึ่งอยู่ภายใต้สถาปัตยกรรมและสมบัติเชิงกลของผนังเซลล์ คุณสมบัติเหล่านี้มีความสำคัญต่อการดัดด้วยแสงที่เกิดขึ้น "Wolf B. Frommer ผู้อำนวยการแผนกกล่าว เขากล่าวว่าการศึกษา: "การทำงานที่ยอดเยี่ยมซึ่งเป็นก้าวสำคัญในประวัติศาสตร์ของการวิจัยเกี่ยวกับแสงสีน้ำเงิน"

การโฆษณา



เรื่องราวที่มา:

วัสดุที่จัดเตรียมโดย สถาบันคาร์เนกี หมายเหตุ: อาจมีการแก้ไขเนื้อหาสำหรับรูปแบบและความยาว


Journal Reference :

  1. Jelmer J. Lindeboom Masayoshi Nakamura, Anneke Hibbel, Kostya Shundyak, Ryan Gutierrez, Tijs Ketelaar, Anne Mie C. Emons, Bela M. Mulder, Viktor Kirik และ David W. Ehrhardt กลไกการปรับทิศทางของอาร์เรย์ Microtubule Cortical ขับเคลื่อนโดยการตัด Microtubule Science, 7 November 2013 DOI: 10.1126 / science.1245533