Tutkijat tunnistavat parin reseptoreita, jotka ovat välttämättömiä urospuolisten kasvien viestinnän kannalta

DMT: The Spirit Molecule (2010) [multi subs] (Kesäkuu 2019).

Anonim

Kaksi ryhmää kasvien molekyylibiologeja Massachusettsin yliopistossa Amherstissa ja Pekingin yliopistossa Kiinassa ovat pitkään tutkineet, miten siitepölyputket ja pistilät, uros- ja naarasosat, kommunikoivat kasvien hedelmöittämiseen. Tänään he raportoivat tiedejulkaisussa, että he ovat tunnistaneet tämän viestinnän kannalta oleellisen reseptorin parin sekä molekyylit, jotka moduloivat reseptorien toimintaa.

Arabidopsis -mallilaitoksessa kehitetään kasvien lisääntymisen perusosaamista, sanoo Alice Cheung ja Hen-Ming Wu UMass Amherstilla Li-Jia Quin ja Hongya Guin kanssa Kiinassa. Tutkijat nimittivät kaksi uutta reseptoria Buddha Paper Seal 1 ja 2 (BUPS1 / 2). Heidän paperissaan tunnistetaan myös useita pieniä peptidejä, jotka tunnetaan nimellä Rapid Alkalinization Factors (RALF) 4, 19 ja 34 niiden ligandeina - molekyylit, jotka moduloivat reseptorien toimintoja.

Lisäksi kirjoittajat kuvaavat, kuinka BUPS1 / 2 ja toinen pari vastaavia reseptoreja, joita kutsutaan ANXUR 1 ja 2 (ANX1 / 2), ja RALF 4 ja 19, kaikki ilmaistu siitepölyputkissa ja vaativat urospuolisten hedelmällisyyden suhteen, töitä.

Cheung sanoo: "Meidän artikkelissamme kuvataan mielen ja naisen vuorovaikutusverkoston tärkeä kehittäminen kasvien lisääntymisessä. Prosessissa mukana olevien molekyylien on työskenneltävä läheisesti yhdessä miesten ja naisten interaktiivisten tapahtumien järjestämiseen ja tukemiseen, tässä prosessissa siitepölyputki kasvaa siitepöly on pysyttävä ennallaan koko tämän matkan ajan, mutta sen on puhjennut auki juuri oikeaan aikaan ja paikkaan, kun se on satoja tai tuhansia kertoja suurempi kuin putken halkaisija. saavuttaa tavoite vapauttaakseen sperman hedelmöitymiselle. Putoaminen liian aikaisin tai räjähtämättömän, kun se on kumpaakin, on tuhoisaa lisääntymiselle. "

Molemmat tutkimusryhmät havaitsivat, että reseptorit ja RALF4: n ja 19: n on pidettävä siitepölyn putken eheyttä kasvuprosessin aikana. Ne osoittavat myös, että naispuolelta ilmaistu RALF34 helpottaa hajoamisprosessia yhdessä joidenkin tunnettujen ja muiden ei-tunnistettujen tekijöiden kanssa. He osoittavat, kuinka nämä molekyylit vuorovaikuttavat toistensa kanssa, mikä havainnollistaa miehen ja naisen välistä "mielenkiintoista viestintämekanismia" siementen tuottamiseksi, Cheung sanoo.

Hän lisää, "kun osoitamme, miten reseptorit ja niiden ligandit toimivat yhdessä lisääntymiskyvyn varmistamiseksi, teoksemme valaisee erästä salaperäisintä biologiaa."

Kasvien lisääntymistutkimusyhteisöllä on perinne nimittää tärkeitä geenejä antiikin mytologiasta, biologi sanoo. Esimerkiksi geeni, jonka ryhmä toimii, FERONIA, on nimetty Rooman hedelmällisyyden jumalatar. Tutkijat nimittivät uusia tekijöitä Buddha-paperi-sinettiä 1 ja 2 sen jälkeen, kun kiinalainen tarina oli tuhmaavainen apina, joka oli kallion alla 400 vuoden ajan hurmaavalla paperisululla. Kun ystävällinen munkki lähti murtamaan sinetin, apina purkautui, minkä tutkijat muistuttivat, kun he näkivät, miten siitepölyputki räjähtää siemennesteen vapauttamiseksi ja mahdollistaa lannoituksen.

Tämä työ jatkaa Cheung-Wu-ryhmän monivuotista kasvien lisääntymistutkimusta, erityisesti FERONIAa, BUPS: iin ja ANXUR-yhdisteisiin liittyvää reseptoria, jolla on tärkeä rooli kasvintuotannon hedelmällisessä kehityksessä ja ympäristörasitusten hallinnassa.

"Se on todella mielenkiintoista", sanoo Cheung. "Siitepölyputki kuljettaa spermaa naaraspuolisiin kohdesoluihin, FERONIA odottaa sieltä, että siitepölyputki tulee." BUPSs, ANXURs, RALF 4 ja 10 siitepölyputkessa varmista, että putki ei purista liian aikaisin, mutta odota kunnes se pääsee jossa putki putoaa äkisti, FERONIAn hallitsema toiminta ja osittain toisen RALF-sarjan välityksellä, vapauttaen sperman oikeaan aikaan ja paikkaan. "

Tiimi käytti tätä työtä varten käänteisen genetiikan, biokemiallisten ja biofysiologisten lähestymistapojen yhdistelmää yhteistyössä paitsi Kiinan ryhmän kanssa myös tutkijoiden kanssa Brasiliasta, Saksasta, Yhdysvalloista ja Meksikosta. Cheung kertoo Yhdysvaltain kansallisen tiedesäätiön integroitua siitepölybiologian tutkimusyhteistyön verkostoa, jonka hän on periaate tutkija, edellyttäen katalysaattoria ja foorumia, joka herätti näitä kansainvälisiä vuorovaikutuksia.

Hän kertoo, että "Haluan korostaa tätä työtä yhteistyönä. Me ja Pekingin yliopistoryhmä, läheiset kollegamme, joilla on yhteisiä etuja, työskentelivät rinnakkain joidenkin tämän paperin aiheiden tuntematta toistensa ponnisteluja. saimme selville, että meillä oli yhteisiä tuloksia, mutta jokainen ryhmä oli myös tuottanut ainutlaatuisia havaintoja ja kehittänyt erillisiä näkemyksiä, joten päätimme yhdistää toimet ja julkaista yhdessä. "

Hänen mielestään tällainen yhteistyö on luultavasti paras tieteellinen vuorovaikutus, kuten tutkijoina arvostamme itsenäisyyttä ja luovuutta. Jopa yhteisten tulosten myötä ajattelumme voisivat erota toisistaan ​​ja johtaa jokaista ryhmää tutkimaan edelleen eri Tämä yhteistyö ei ole erilainen asiantuntemus vaan yhteistä etua ja uteliaisuutta, joka toi meidät eri suuntiin, jotka lopulta palasivat yhteen täydellisessä tarinassa. "

menu
menu