北卡羅來納州達勒姆——蛙卵與抗衰老面霜有什么共同之處?它們的成功取決于一組稱為類視色素的化合物,它們能夠生成和再生組織。
一項針對植物的新研究表明,類視色素的組織生成能力也與根的適當發(fā)育有關。
如果你曾經種過蘿卜種子,你就會知道它做的第一件事就是長出一根長長的垂直根。給它多一點時間,它會得到更小的根,垂直于植物的莖。隨著時間的推移,這些側根會反復分枝并散開,形成一個網,穩(wěn)定植物并為植物提供營養(yǎng)。
這些側根不只是隨機彈出。它們出現(xiàn),然后按照一定的節(jié)奏沿著主軸以規(guī)則的間隔分叉。直到現(xiàn)在,人們還不知道是什么調節(jié)和決定了它們的發(fā)展和節(jié)奏。
在 8 月 26 日發(fā)表在《科學》雜志上的一項新研究中,由加州大學圣地亞哥分校助理教授亞歷山德拉·迪金森和杜克大學保羅克萊默杰出生物學教授菲利普·本菲領導的研究小組確定了該化合物這在觸發(fā)植物側根發(fā)育方面起著關鍵作用。
研究小組有一個很好的懷疑:視黃醛,一種類視黃醇,看起來很合適。
在人類以及所有脊椎動物中,將受精卵變成心臟稍微跳動的胚胎需要干細胞分化、特化并生成特定組織,例如骨骼、血管和神經系統(tǒng)。這個過程是由視網膜啟動和調節(jié)的。動物不能產生自己的視網膜,但它們必須從植物或吃植物的動物中攝取。
“我們知道植物有能力產生這種化合物,它對動物發(fā)育非常重要,因此檢查它在植物發(fā)育中的作用也很有誘惑力,”作為博士后研究的一部分領導這項研究的 Dickinson 說。在杜克。
為了讓植物充分利用視黃醛,視黃醛分子必須與植物細胞內的蛋白質形成標簽組,這一過程稱為蛋白質結合。
為了測試視黃醛是否確實支持側根發(fā)育,Dickinson 和她的團隊用一種染料處理幼苗,當視黃醛與細胞內的蛋白質結合時,這種染料會發(fā)光。隨著幼苗的生長,主根尖附近出現(xiàn)了發(fā)光的點。不久之后,側根就會從那些發(fā)光的斑點中生長出來。
隨著幼苗的發(fā)育,該過程定期重復,表明側根的生長之前是視網膜結合的峰值。
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