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中國科學(xué)家揭示葉片非對稱發(fā)育的生物力學(xué)調(diào)控

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中國科學(xué)家揭示葉片非對稱發(fā)育的生物力學(xué)調(diào)控

摘要:   在發(fā)育過程中,動植物的器官如何獲得不對稱的形狀?大量的分子遺傳學(xué)學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)了諸多調(diào)控基因,但仍未完全解答基本的發(fā)育生物學(xué)問題:人們尚不了解基因如何指導(dǎo)器官形狀的建立。葉片作為典型的植物器官,是學(xué)習(xí)器 ...

  在發(fā)育過程中,動植物的器官如何獲得不對稱的形狀?大量的分子遺傳學(xué)學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)了諸多調(diào)控基因,但仍未完全解答基本的發(fā)育生物學(xué)問題:人們尚不了解基因如何指導(dǎo)器官形狀的建立。葉片作為典型的植物器官,是學(xué)習(xí)器官不對稱性產(chǎn)生的很好體系。
  中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)學(xué)習(xí)所焦雨鈴學(xué)習(xí)組與中科院力學(xué)學(xué)習(xí)所龍勉學(xué)習(xí)組,通過學(xué)科交叉學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)了生物力學(xué)在器官形狀不對稱性產(chǎn)生中扮演的重要角色。學(xué)習(xí)表明,葉片背側(cè)與腹側(cè)間信號分子的極性分布導(dǎo)致葉片原基中細(xì)胞壁力學(xué)屬性的不對稱性;細(xì)胞壁中果膠的甲酯化修飾的不對稱性參與介導(dǎo)力學(xué)屬性的不對稱性形成。理論模擬表明,力學(xué)不對稱性可較好解釋器官形狀不對稱性的產(chǎn)生。值得注意的是,人為改變果膠甲酯化修飾來影響細(xì)胞壁力學(xué)屬性的實驗驗證了模型預(yù)測,并發(fā)現(xiàn)能夠改變背側(cè)/腹側(cè)極性基因的表達。綜上所述,力學(xué)不對稱性可能是器官不對稱性產(chǎn)生的一種普遍機制。
  學(xué)習(xí)成果葉片器官非對稱性的力學(xué)調(diào)控9月4日發(fā)表在自然—植物上。該學(xué)習(xí)得到了科技部973項目、國家自然科學(xué)基金、中組部“萬人計劃”和植物基因組學(xué)國家重點實驗室的資助。



  極性基因和生長素通過機械力信號調(diào)控葉片極性建成。

中國科學(xué)家揭示葉片非對稱發(fā)育的生物力學(xué)調(diào)控  |  責(zé)任編輯:蟲子
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