研究人員發(fā)現(xiàn)了一種改變細(xì)胞在植物中分裂方式的調(diào)節(jié)途徑
包括弗萊堡植物生物學(xué)家Thomas Laux博士在內(nèi)的國(guó)際科學(xué)聯(lián)合會(huì)發(fā)現(xiàn)了一種調(diào)節(jié)途徑,可將植物的普通體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為生殖細(xì)胞進(jìn)行有性生殖。研究人員最近在科學(xué)期刊“科學(xué)”上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)
與人類(lèi)和動(dòng)物相比,植物不會(huì)為早期胚胎發(fā)育期間配子的未來(lái)產(chǎn)生留出特化細(xì)胞譜系(種系)。相反,植物的生殖細(xì)胞是從花生殖器官,雄蕊和心皮中的體細(xì)胞重新建立的。為此,所選擇的細(xì)胞將其細(xì)胞分裂模式從有絲分裂,細(xì)胞增殖保持染色體數(shù)量,減數(shù)分裂,減少染色體數(shù)量和發(fā)生遺傳重組的區(qū)域切換。因此,植物已經(jīng)發(fā)展出使體細(xì)胞能夠轉(zhuǎn)變?yōu)榉N系命運(yùn)的策略,并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行。
Laux及其同事已經(jīng)在模式生物擬南芥中鑒定出多個(gè)基因,這些基因給出了從有絲分裂轉(zhuǎn)變?yōu)闇p數(shù)分裂的起始信號(hào)??茖W(xué)中發(fā)現(xiàn)的研究結(jié)果的起點(diǎn)是在每個(gè)胚珠中產(chǎn)生多個(gè)生殖細(xì)胞而不是單個(gè)生殖細(xì)胞的突變體。
新發(fā)現(xiàn)的途徑的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)錄因子WUSCHEL的活性受限,Laux團(tuán)隊(duì)幾年前已將其鑒定為多能干細(xì)胞的重要調(diào)節(jié)因子,能夠發(fā)育成生物體中的每種細(xì)胞類(lèi)型。WUSCHEL參與創(chuàng)造生殖細(xì)胞是一項(xiàng)發(fā)現(xiàn),為古生物植物研究的長(zhǎng)期假設(shè)提供了分子證據(jù),即生殖胚珠和芽分生組織是從古代植物中的同一前體器官進(jìn)化而來(lái)的。新發(fā)現(xiàn)的調(diào)控機(jī)制顯示植物如何能夠限制轉(zhuǎn)換為生殖細(xì)胞程序,以便只有一個(gè)生殖細(xì)胞出現(xiàn),而周?chē)募?xì)胞承擔(dān)其他任務(wù)。
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