大多數(shù)關(guān)于中心粒的知識都是通過研究將動物細胞劃分為一個狹窄的物種(如蒼蠅或人類)而建立的。“最近幾個方面的技術(shù)進步使我們能夠研究其他具有高度經(jīng)濟和環(huán)境相關(guān)性的物種，”莫妮卡說。植物有自己的故事要講。“大多數(shù)文獻都指出植物沒有中心粒，這就是它的終結(jié)。但是中心粒是在某些植物物種的精子細胞中完全沒有模板的情況下產(chǎn)生的。有機體從來沒有這些結(jié)構(gòu)，它只是在正確的數(shù)量和位置上制造它們。它幾乎看起來像魔術(shù)”，前 IGC 博士生、該研究的第一作者Sónia Gomes Pereira透露。
與開花植物相反，苔蘚具有能動的精子，依靠水來移動，就像人類一樣。運動性是由它們的鞭毛提供的，鞭毛含有中心粒。根據(jù) Sónia 的說法，“存在于鞭毛底部的兩個中心粒組裝在一起，但隨后分裂和伸長的方式卻截然不同。這不是動物發(fā)生的情況，動物的每個細胞內(nèi)的中心粒都非常相似。在這片苔蘚中，兩個相似的結(jié)構(gòu)同時誕生并且彼此保持非常接近，但不知何故，細胞可以調(diào)節(jié)哪一個伸長或不伸長。有一個獨特的對稱斷裂。”
“我們最初認為這些獨特的功能可能是技術(shù)人工制品，以前從未見過，我們認為不可能發(fā)生。那是我們使用 3D 電子斷層掃描的時候，我們所看到的完全有意義”，Sónia 描述道。這一切都始于在極低溫度下冷凍(冷凍保存)的樣品，然后將其切片并放入透射電子顯微鏡中。在那里，一束電子穿過樣品，當它與樣品相互作用時，就會形成一個圖像。物理傾斜每個部分并在每個角度拍攝它的照片，然后可以對完整的 3D 結(jié)構(gòu)進行數(shù)學(xué)重建。“這種類型的技術(shù)為我們提供了 3D 中心粒發(fā)展的三個主要步驟，其細節(jié)水平是前所未有的。”
研究各種各樣的生物，例如Physcomitrium patens，可以了解整個生命之樹中心粒形成過程的共性。在動物中，制造中心粒的分子塊的操作受到限制——沒有中心粒的動物是不健康的。“這種苔蘚只在精子細胞中含有它們，這是一個巨大的優(yōu)勢。由于潛在的缺陷只出現(xiàn)在那里，我們可以像往常一樣對其進行培養(yǎng)和研究。我們通過在這種背景下推動遺傳學(xué)和分子生物學(xué)(不僅僅是顯微鏡)學(xué)到的東西可以開辟新的途徑，開始了解多樣性是如何產(chǎn)生的”，莫妮卡強調(diào)。
“這類研究還幫助我們了解進化是如何運作的，尤其是在非常早期的陸生植物中。這是我們描述這一過程的第一個物種”，現(xiàn)任 ITQB 的前 IGC 首席研究員、GREEN-IT 成員Jörg Becker說，他是這項研究的共同領(lǐng)導(dǎo)者。苔蘚對生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要，尤其是新形成的生態(tài)系統(tǒng)：它們可以穩(wěn)定土壤表面，減少侵蝕，保持土壤水分，減少水分蒸發(fā)，同時允許其他植物生長。研究人員補充說：“了解它們?nèi)绾畏敝澈蜕钪陵P(guān)重要，并根據(jù)這些知識為未來的干預(yù)奠定基礎(chǔ)，如果有必要的話。”
本研究由 Instituto Gulbenkian de Ciência 開發(fā)，并得到 FCT(Fundação para a Ciência e Tecnologia)、Calouste Gulbenkian 基金會、ERC(歐洲研究委員會)和 FCT ERA-CAPS 項目 EVOREPRO 的支持，以及來自 EMBL 的 Christian Boulin 獎學(xué)金索尼婭·戈麥斯·佩雷拉。
標簽：
免責(zé)聲明：本文由用戶上傳，如有侵權(quán)請聯(lián)系刪除！