基因組倍增細(xì)胞大小和新穎性
在2019年的Coulter評(píng)論中,“多倍體,核型和新奇:基因組加倍對(duì)細(xì)胞生物學(xué)的影響”發(fā)表在國(guó)際植物科學(xué)雜志(180:1-52),Jeff J. Doyle和Jeremy E. Coate檢查基因組倍增對(duì)細(xì)胞生物學(xué)和植物新穎性產(chǎn)生的影響。
多倍體,或細(xì)胞中存在兩個(gè)以上的染色體,在許多植物物種中是常見(jiàn)的。這種“基因組倍增”產(chǎn)生了進(jìn)化新穎性,是新物種的主要推動(dòng)者。然而,多倍體如何改變細(xì)胞以產(chǎn)生新穎性是復(fù)雜的,并且正如Doyle和Coate所說(shuō),即使在基礎(chǔ)水平上也未得到很好的理解。然而,快速發(fā)展的技術(shù)將使研究人員不僅能夠揭示植物進(jìn)化和生物學(xué)這一不可分割的部分,而且能夠揭示細(xì)胞的功能。
基因組倍增對(duì)細(xì)胞的許多記錄的影響,例如細(xì)胞大小,核體積和細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間的增加,被假設(shè)為“不論基因型如何,由大量DNA量的變化誘導(dǎo)的核型效應(yīng)。多伊爾和科特更新我們的理解基因組倍增可以改變細(xì)胞生物學(xué)的核型和其他機(jī)制,高亮顯示從合成自體多倍體的研究中獲得的見(jiàn)解,并將這些與細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域的當(dāng)前知識(shí)狀態(tài)聯(lián)系起來(lái)。
特別是細(xì)胞大小對(duì)作者非常感興趣,因?yàn)樗c基因組倍增密切相關(guān)。雖然人們?cè)缇椭阑蚪M大小和細(xì)胞大小相關(guān),但最近的研究表明,這種相關(guān)性是細(xì)胞類型特異性的,控制細(xì)胞大小,多倍體或其他方面的因素仍然是神秘的。
多伊爾和科特寫道,他們?cè)M?xì)胞生物學(xué)的長(zhǎng)期文獻(xiàn)能夠解決多倍體在細(xì)胞水平上如何運(yùn)作的問(wèn)題。他們寫道:“相反,我們發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題以及解決多倍體”問(wèn)題所需的許多其他問(wèn)題尚未得到令人滿意的回答。“ “在許多情況下,存在相互競(jìng)爭(zhēng)的理論,即使在成熟的模型系統(tǒng)中,例如人類和酵母,或者在最佳植物模型中,例如擬南芥和玉米,通常也存在缺乏令人信服的數(shù)據(jù),更不用說(shuō)非模型植物品種。”
作者繼續(xù)建議,為了理解多倍體以及一般的細(xì)胞功能,研究人員必須將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到定量數(shù)據(jù),如時(shí)間分辨率,速率常數(shù)和局部分子濃度,分析多倍體對(duì)二倍體祖細(xì)胞的影響。 。
Doyle和Coate概述了未來(lái)多倍體研究的問(wèn)題。這些包括核擁擠度如何隨細(xì)胞類型和物種的核大小而變化,蛋白質(zhì)穩(wěn)定性是否受多倍體影響,以及與多倍體相關(guān)的轉(zhuǎn)錄組大小的變化是否是對(duì)核體積增加的反應(yīng),反之亦然。
他們寫道:“這種技術(shù)的存在是為了定量地解決這些問(wèn)題,其精確度不斷提高,并逐漸降低到單個(gè)細(xì)胞和分子的范圍。” “我們現(xiàn)在準(zhǔn)備解決這些問(wèn)題,并了解多倍體'的作用。'”
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