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      團隊發(fā)現(xiàn)無性植物繁殖的遺傳觸發(fā)器
      
			
      
				2019-01-31 15:35:04
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      繁殖過程在人類，動物和大多數(shù)植物中基本相同。女性和男性生物都需要對這種現(xiàn)象做出貢獻。一項新的聯(lián)合特拉維夫大學(xué) - 弗萊堡大學(xué)的研究提供了另一種選擇：發(fā)現(xiàn)一種遺傳觸發(fā)器，用于發(fā)育后代而不會在苔蘚中交叉受精。它確定并探索了苔蘚Physcomitrella專利中自我繁殖的主基因開關(guān)。根據(jù)這項新研究，BELL1基因觸發(fā)了一條基因通路，促進胚胎發(fā)育而不受精，形成功能齊全的成年苔蘚植物。
      

      團隊發(fā)現(xiàn)無性植物繁殖的遺傳觸發(fā)器
      

      該研究由TAU生命科學(xué)學(xué)院食品安全與安全Manna中心項目主任Nir Ohad教授和弗萊堡大學(xué)Ralf Reski教授共同領(lǐng)導(dǎo)。它最近發(fā)表在Nature Plants上。“從我們的研究中獲得的知識可能有助于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，使我們能夠克隆某些重要植物并將種子分發(fā)給農(nóng)民，”奧哈德教授說。
      

      自我受精的模型
      

      “莫斯擁有卵細(xì)胞和活動精子，因此，它可以作為理解自體受精過程的簡單模型植物，”奧哈德教授說。“我們的研究結(jié)果在分子水平上解釋了無性繁殖 - 如孤雌生殖或無融合生殖 - 是如何進化的。在這些過程中，形成了遺傳上相同的植物。”
      

      在繁殖中，精子和卵細(xì)胞融合后，基因網(wǎng)絡(luò)被激活。這導(dǎo)致胚胎的發(fā)育，然后胚胎成長為一個新的生物。到目前為止，尚不清楚是否存在這一過程的中心遺傳開關(guān)。
      

      該團隊將基因BELL1確定為胚胎形成及其在苔蘚中發(fā)育的主要調(diào)節(jié)因子。“這種基因在進化過程中是保守的，”生殖發(fā)育表觀遺傳調(diào)控專家奧哈德教授說。20年前，他作為加州大學(xué)伯克利分校Robert Fischer教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊成員，幫助確定了種子植物中的第一批BELL基因。“我們的新發(fā)現(xiàn)可能對從高產(chǎn)作物中產(chǎn)生遺傳相同的后代產(chǎn)生影響。”
      

      科學(xué)家利用基因工程激活苔蘚植物中的BELL1基因，并觀察到胚胎在特定細(xì)胞類型上自發(fā)發(fā)育。令他們驚訝的是，這些胚胎長成了功能齊全的苔蘚孢子體。這些孢子膠囊隨后形成孢子，其生長成新的成年苔蘚植物。
      

      從植物到人類?
      

      根據(jù)該研究，由BELL1基因編碼的蛋白質(zhì)屬于“同源框”轉(zhuǎn)錄因子。類似的同源異型基因也存在于人和動物中，其中它們也控制關(guān)鍵的發(fā)育過程。BELL1的同源物是否是人類胚胎發(fā)育的主要調(diào)節(jié)因子尚不清楚。“我們的結(jié)果在苔蘚之外很重要，”Reski教授說。“首先，他們可以解釋藻類如何發(fā)展成陸地植物并塑造我們當(dāng)前的生態(tài)系統(tǒng)。其次，它們可能有助于恢復(fù)植物，動物和人類發(fā)育中遺傳主要監(jiān)管者的概念。”
      
			

			
        
      
			
      
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