基因組考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種新的植物激素

在追求普遍生長素在植物激素的起源,Wageningen-based生物化學(xué)家和bioinformaticists地幔的考古學(xué)家。在地球上植物的進(jìn)化歷史,大約十億年前,他們偶然發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)片段,已經(jīng)與植物激素。出生命科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)之旅揭示信息洞察進(jìn)化和創(chuàng)造機(jī)會的植物育種者和種植者的前景。研究小組在領(lǐng)先的在線雜志上發(fā)表了他們的研究結(jié)果于3月27日eLife。

植物生長最快的頂部,使橫向芽和根,葉向光,花和水果在他們所有的形式。這些發(fā)展是由植物激素生長素。生長素存在于不同濃度的細(xì)胞和組織。這使得它的一個最復(fù)雜的生化系統(tǒng),確定植物的生長。“令人驚訝的是這樣一個復(fù)雜的系統(tǒng)已經(jīng)開發(fā)了很多過程,就像我們看到的花植物研究領(lǐng)導(dǎo)人教授說:“Dolf Weijers,瓦赫寧根大學(xué)的生物化學(xué)教授和研究。“這包括細(xì)胞分裂、細(xì)胞生長和分化成不同類型的細(xì)胞,如芽、葉子或水果。最不可思議的是,為何這些反應(yīng)都是通過這種古老的分子,和這樣一個復(fù)雜的系統(tǒng)是怎么來的。

一千種植物

成員博士生Sumanth Mutte Dolf Weijers”團(tuán)隊(duì),研究了超過一千的基因組植物物種。他選擇的物種,都還活著,但有不同的生命進(jìn)化的歷史。這包括分裂的“現(xiàn)代”開花植物3.2億年前和現(xiàn)在有一個高度復(fù)雜的生長素系統(tǒng):舊種子植物類型如松柏類、和孢子植物如蕨類植物和苔蘚,早些時候都超過十億歲。最古老的生命形式研究了生長素是單細(xì)胞,綠藻,可以追溯到十億年前的過去。

三個早期蛋白家族

“一個偉大的交易發(fā)生在植物細(xì)胞中非常長一段時間,“Weijers教授解釋道。“許多基因組增加一倍或翻了兩番,例如。”這導(dǎo)致了大量的不同的蛋白質(zhì)被植物的作用。生長素系統(tǒng)作為我們知道它已經(jīng)完成十億年前,當(dāng)?shù)谝粋€陸地植物出現(xiàn)了。令我們吃驚的是,我們看到的三個蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)生長素的家庭功能,一個是已經(jīng)出現(xiàn)在綠藻。挖掘更深,十億年前,當(dāng)生命尚未擺脫水,我們追求讓我們?nèi)齻€蛋白質(zhì)片段的家庭。我們?nèi)匀话l(fā)現(xiàn)他們在今天的植物,但他們來自綠藻一開始,可能有不同的功能。

基因組實(shí)驗(yàn)考古學(xué)

博士后研究員Hirotaka加藤隨后驗(yàn)證了通過執(zhí)行與植物基因組實(shí)驗(yàn)考古學(xué)的發(fā)現(xiàn)從三個不同的時期:藻類、苔蘚和蕨類植物。研究人員研究了這些基因組如何應(yīng)對生長素,通過確定的基因數(shù)量開啟或關(guān)閉的激素,例如。“這顯示了我們?nèi)绾紊L素系統(tǒng)變得更加復(fù)雜,和哪些組件工廠可以修改為新工藝使用激素來調(diào)節(jié)其增長和形狀,“Weijers教授解釋道。

更多的知識的基本功能生長素本身就是重要的生命科學(xué):植物各級功能,從細(xì)胞到器官和作為一個整體。知識可以轉(zhuǎn)化為育種項(xiàng)目的發(fā)展糧食作物的新品種。“獲得更清晰的理解植物如何控制自己的成長和發(fā)展使飼養(yǎng)員,后來,種植者提供一個健康和更好的作物。”

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