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      植物細(xì)胞分裂如何組裝細(xì)胞壁
      
			
      
				2019-02-23 10:14:09
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      馬丁路德大學(xué)Halle-Wittenberg(MLU)的植物研究人員正在為植物的基本細(xì)胞分裂提供新的見解?？茖W(xué)家們成功地了解了在細(xì)胞分裂過程中如何協(xié)調(diào)關(guān)鍵過程以正確分離子細(xì)胞。在EMBO期刊中，他們描述了某些膜構(gòu)件的任務(wù)以及當(dāng)這些構(gòu)件被破壞時植物如何受到影響。
      

      植物細(xì)胞分裂如何組裝細(xì)胞壁
      

      對于他們的研究，植物研究人員檢查了擬南芥植物擬南芥(Arabidopsis thaliana)的根。他們培育了正常的植物和植物，在這些植物和植物中人工關(guān)閉某些影響膜組成的酶。“我們想找出哪些膜構(gòu)件對細(xì)胞分裂很重要以及為什么，”MLU的Ingo Heilmann教授解釋道。
      

      對于植物的發(fā)育，它們的細(xì)胞必須分裂。首先，位于細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)分裂。從重復(fù)的遺傳物質(zhì)形成兩個全新的細(xì)胞核。細(xì)胞的其他組分，例如葉綠體和線粒體，分布在兩個未來的子細(xì)胞之間。所有這些都發(fā)生在父細(xì)胞中。
      

      只有這樣，子細(xì)胞被新細(xì)胞壁隔開。整個過程可以與施工現(xiàn)場進(jìn)行比較。首先，在細(xì)胞中間形成由蛋白質(zhì)纖維制成的臨時支架，即所謂的phragmoplast。像鐵路軌道一樣，這些纖維引導(dǎo)細(xì)胞壁所需的建筑材料。小氣泡逐漸沿著軌道輸送新的細(xì)胞壁材料。這是由復(fù)雜的聚變機(jī)械組裝而成，形成一個更大的結(jié)構(gòu)，即細(xì)胞板。細(xì)胞板在其邊緣處從細(xì)胞中心向外繼續(xù)生長，直到細(xì)胞壁盤完全將子細(xì)胞彼此分開。“融合機(jī)器必須正確協(xié)調(diào)蛋白質(zhì)纖維才能使一切正常運作，
      

      利用生物化學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)實驗，他的研究小組能夠證明PI4P是一種膜構(gòu)件，在細(xì)胞分裂過程中發(fā)揮著兩種作用：PI4P不僅可以控制融合機(jī)器的活動，還可以確保新材料的運輸。正確的方向。研究人員第一次能夠證明PI4P確保了phragmoplast的蛋白質(zhì)支架在正確的位置組裝和拆卸。在正常植物中，這導(dǎo)致規(guī)則的細(xì)胞完美地配合在一起并賦予植物所需的穩(wěn)定性。
      

      然而，在突變植物中，科學(xué)家觀察到細(xì)胞分裂的嚴(yán)重缺陷：他們發(fā)現(xiàn)由于子細(xì)胞分離不成功而擴(kuò)大的細(xì)胞含有幾個細(xì)胞核。一些細(xì)胞不能完全分裂，細(xì)胞組織混亂，個體細(xì)胞的大小存在巨大差異。“這不是快樂的組織。它使整個植物更加不穩(wěn)定，減小其大小并影響它如何適應(yīng)環(huán)境刺激，”Heilmann解釋說。
      

      來自Halle的研究小組的結(jié)果有助于更好地了解植物微管細(xì)胞骨架的動態(tài)。細(xì)胞骨架不僅決定細(xì)胞分裂過程中細(xì)胞運輸過程的方向，還指導(dǎo)一般植物生長。因此，新發(fā)現(xiàn)可能會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，例如，纖維素在植物細(xì)胞壁中的沉積，從而影響生物量和纖維素的產(chǎn)生。然而，必須首先確定這些發(fā)現(xiàn)是否也可以應(yīng)用于其他植物，以及如何對這里研究的酶的活性進(jìn)行特異性調(diào)節(jié)。
      
			

			
        
      
			
      
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