葉子擁有分子指南針

葉子為我們提供食物，森林檐篷和足球場。每片葉子都只從幾個細胞中生長出來。

但是，是什么引導這些細胞成為我們在自然界中認識到的葉子形狀?一個想法是葉子中的數百個細胞是協(xié)調的。這可以比作每個細胞內的內部分子指南針。

該指南針給出了細胞的方向性，并且可以不是通過磁場來協(xié)調，而是通過葉子上的生物化學場來協(xié)調。這種分子羅盤，稱為極性場，可以讓細胞協(xié)調生長，形成葉子的最終形狀。

之前已經通過計算機建模預測了葉子之間的協(xié)調，但缺乏細胞內部羅盤的實驗證據。

恩里科科恩教授的實驗室想要測試是否有任何證據表明葉片細胞中存在協(xié)調的極性場。

該團隊使用模式植物擬南芥(Arabidopsis thaliana)為第一次在葉片上協(xié)調細胞提供證據。

他們使用一種名為BASL的蛋白質來揭示細胞內的內部指南針，發(fā)現(xiàn)這種蛋白質總是位于最接近葉基部的細胞末端。

“使用這種蛋白質檢測極性場就像在組織中的每個細胞中打開燈一樣。它讓我們看到這些細胞都有一個指南針，指向整個葉子的同一方向”Catherine Mansfield解釋說，該研究的作者。

“我們發(fā)現(xiàn)的令人驚訝的事情是生物數據與多年前的計算機建模預測相比有多么相似......令人興奮的是，我們發(fā)現(xiàn)細胞在一片葉子上是協(xié)調的。我們不知道它是如何工作的但它表明了一種更深層次的細胞機制來引導生長。“

“我們還為植物生物學界提供了一種可以在不同物種中使用的工具：例如作物和其他物種，以便了解植物的形狀如何生長和發(fā)育。這樣我們就會發(fā)現(xiàn)，如我們所懷疑的那樣，這種分子指南針是整個植物界植物形態(tài)發(fā)展的保守機制，可以通過不同的進化分支以不同的方式進行選擇。

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