当前位置: 首页 » 资讯 » 新闻快报 » 研究确定了植物中的新温度传感机制

研究确定了植物中的新温度传感机制

放大字体  缩小字体 发布日期:2020-04-06 13:28  浏览次数:0
摘 要:一种叫做植物色素B的蛋白质,可以感应光线和温度,触发植物生长并控制开花时间。如何做到这一点尚不完全清楚。在《自然通讯》上
 一种叫做植物色素B的蛋白质,可以感应光线和温度,触发植物生长并控制开花时间。如何做到这一点尚不完全清楚。
 
 
在《自然通讯》上发表的一篇论文中,由加利福尼亚大学河滨分校植物学和植物科学教授孟晨领导的一组细胞生物学家发现,植物色素B分子具有受温度激活的意外动力学,并且其行为取决于光的温度和类型。
 
随着气候变化使世界变暖,农作物的生长方式和开花时间将会改变。更好地了解植物色素如何调节植物生长的季节性节奏,将有助于科学家在地球新的气候下开发出能够实现最佳生长的作物,甚至可能揭示动物的癌症。
 
植物色素在有活性和无活性形式之间切换,例如受光和温度控制的二进制开关。在阳光直射下,例如在开阔的田野中,植物色素会“打开”,吸收远红光。这种活性形式抑制茎伸长,从而限制了阳光直射下高大植物的生长。
 
在阴影中,植物色素的活性较低,吸收红色。这种“脱落”形式释放了对茎生长的抑制作用,因此植物在阴影下生长得更高,可以与其他植物竞争更多的阳光。
 
在细胞内,光导致“上”的植物色素聚集成细胞核内称为光体的单元。关闭植物色素B时,它位于细胞核之外。当“打开”时,它在核内移动,并改变基因的表达和生长方式。
 
光线变化会改变所有病灶的大小和数量。 Chen的小组现在显示出温度会改变个体的病灶。
 
他的小组研究了拟南芥叶和茎中暴露于不同温度和光照条件下的细胞的行为,拟南芥是植物学科学中的标准模型。目的是监测光电体如何响应温度变化。当前的理解是,植物色素仅在“开启”状态下形成光体。
 
Chen及其合着者,加州大学河滨分校Chen研究小组的成员Joseph Hahm,Keunhwa Kim和Qiong Yongqiu预计,升高温度会产生与阴影相似的效果,这将使植物色素“关闭”。他们认为这些光电体会消失,就像在阴影下一样。
 
结果完全出乎意料。
 
研究小组发现,升高温度并不会导致所有光电体立即消失。相反,特定的光电体在特定的温度范围内消失。温度升高逐渐减少了光体的数量,因为它们有选择地消失了。
 
陈说:“我们发现,即使在温暖的温度下,一部分热稳定的光体也能持续存在。” “其余的病灶会在温度较低的每个阶段消失。在我们认为所有病灶都相同之前,但现在我们知道它们都是不同的。”
 
使它们有选择地消失的机制必须不同于使它们在阴影下消失的机制。这表明单个光电体可能是特定温度范围的传感器。
 
研究还表明,植物色素B从分子上的两个不同位置对温度起反应。第一部分感应温度;第二部分感应温度。第二部分形成焦点。该第二位置形成的焦点对温度不敏感。这表明光和温度由分子的相同部分感测到,但导致不同的行为。
 
Chen说:“光体是大型的动态蛋白质复合物。我们的研究结果表明,它们每个都可能具有不同的组成。” “我们认为,单个光子的独特组成使它们对温度的反应不同。未来关于了解每个光子的独特特征的研究可能会揭示植物中温度感应和温度响应基因表达调控的潜在机制。 ”
 
除了帮助开发在变暖的世界中蓬勃发展的植物外,这项工作还可以帮助科学家更多地了解动物癌症。动物细胞中的蛋白质也以某种方式形成与癌症相关的病灶,但它们在基因表达和调控中的作用尚不清楚。
 
 
[ 资讯搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 关闭窗口 ]

 
0条 [查看全部]  【研究确定了植物中的新温度传感机制】相关评论

 
推荐图文
推荐资讯
点击排行