Цветы: Пестик приводит пыльцу в жизненно важном танце

Миллионы времен в весенний день там – драматическое биомолекулярное танго, где цветок, вместо того, чтобы украсить зубы танцора, является исполнителем. В этом танце ведет женский пестик, мужские трубы пыльцы следуют, и в конце, трубы взрываются и перестают работать. Новая статья по Текущей Биологии описывает генетически предписанные шаги танца трубы пыльцы и как их выражение предназначает трубу для самопожертвования, позволяя цветущим растениям воспроизвести.Биология средней школы кончает с этим: В нормальном опылении несущие сперму частицы пыли приземляются на кончик пестика или клеймо, и выращивают трубы вниз его стиль, чтобы достигнуть яичников в яйцеклетках в основе пестика.

Как только трубы достигают своего места назначения, они разрывают открытый и выпускают свою сперму, чтобы оплодотворить каждый из этих двух яичников в каждой яйцеклетке.В его лаборатории в Университете Брауна Марк Джонсон, адъюнкт-профессор биологии, изучает истинную сложность межклеточных коммуникаций, которые проводят этот процесс с изящной точностью.Среди фундаментальных вопросов о биологии в действии в сексуальных жизнях цветов, например, то, как клетки признают друг друга, знают, что сделать, и знать, когда сделать это.

В прошлом году, например, Джонсон и его исследовательская группа показали, как, для всех сотен труб пыльцы, которые растут через пестик, каждая яйцеклетка получает точно две плодородной спермы.Поскольку мы сверлим в детали, это – действительно большая система для понимания, как клеточная идентичность установлена и прочитана другой клеткой», сказал Джонсон. «Шаги в танце между пыльцой и пестиком назад и вперед [сигналов], когда труба пыльцы растет. Это – вполне динамическая система, которая происходит в течение нескольких часов».То, чтобы заставлять мужчину послушать

В новой газете группа Джонсона, во главе с аспирантом третьего года Александром Леидоном, стремилась обнаружить то, что убеждает мужские трубы пыльцы прекращать расти и разрываться, когда они достигают яйцеклетки. Ученые начали понимать команды женщины, но не способность мужчины послушать.То, что они знали от предшествующего исследования, – то, что экспрессия гена в трубах пыльцы, которые выросли через пестик, очень отличалась, чем та из труб пыльцы, выращенных в лаборатории.

Первый шаг Леидона, поэтому, должен был видеть, какие регуляторы экспрессии гена или транскрипционные факторы, работали в выращенных пестиком трубах пыльцы, но не в выращенных лабораторией. Сначала они нашли, что тот под названием MYB120 и посредством геномного анализа нашел двух близких партнеров: MYB101 и MYB97.

Он пометил их с флюоресцирующими белками и нашел под микроскопом, что эти транскрипционные факторы накопились в ядрах труб пыльцы, когда они выросли в пестике.Разместив их на сцене, Leydon тогда решил видеть то, что происходит, когда они не. Он вырастил некоторые нормальные arabadopsis растения, некоторых, в которых мутация отключила только один из транскрипционных факторов и другие, в которых были отключены гены для всех трех транскрипционных факторов. Тогда он взял пыльцу от каждого, чтобы опылить нормальные цветы.

Трубы пыльцы от всех трех заводов достоверно добрались до яйцеклеток, но в 70 процентах яйцеклеток, с которыми сталкиваются тройные мутанты, трубы пыльцы не прекратили расти и затем взрыв. Вместо этого они продолжали выращивать, наматывать и оставаться неповрежденными.«Труба пыльцы добирается до правильного места, которое Вы думали бы, самая твердая часть», сказал Джонсон. «Но как только это добирается там, это неспособно услышать сообщение от женщины, чтобы прекратить расти и разрываться».Оттуда команда искала, какая пыльца выраженные трубе гены регулировались транскрипционными факторами MYB.

В трубах пыльцы, которые выросли через пестики, они нашли 11, которые были чрезвычайно underexpressed в видоизмененных трубах пыльцы, по сравнению с нормальными.Наконец, они смотрели на то, что делают те гены.

Они кодируют множество задач, но один в особенности привлек внимание Леидона, потому что это ответственно за секрецию белка, названного thionin.«Для thionin я был особенно взволнован, потому что они были описаны как способность по существу разорвать открытые другие клетки», сказал Леидон. «Это было бы чем-то, что будет в состоянии связать с мембраной и заставить пору формироваться».Другими словами, выражение того гена могло продвигаться, труба пыльцы самоликвидируются механизм.

«Это не просто диалог, но и диалог, который заканчивается в смерти», сказал Леидон. «Это – действительно хорошо управляемая ситуация с некрозом клеток».Сельскохозяйственное применение?Будущая работа, Джонсон сказал, будет включать разыскивание соответствующих генов более полно и определение, является ли thionin действительно объездчиком лошадей трубы пыльцы, на которого гены и их MYB-связанное выражение, кажется, указывают.

Работа может также иметь последствия вне фундаментальной науки, сказал Джонсон.Агрономы иногда пытаются скрестить разновидности, такие как ячмень и пшеница, в надежде на создание новых зерновых культур.

Это может быть сделано, если различные разновидности тесно связаны и разделяют то же самое количество хромосом, но оплодотворение часто терпит неудачу в шаге взрыва-и-выпуска трубы пыльцы.Среди хлебных злаков опыление означает еду.«Понимание этого молекулярного назад и вперед на всех разных уровнях и стадиях будет полезно, чтобы или спроектировать процесс или ввести генетическое разнообразие, которое позволит репродуктивному процессу быть эффективным даже в трудных условиях окружающей среды», сказал Джонсон.В дополнение к Леидону и Джонсону, другие авторы Брауна – Кристин Биль, Каролина Вороника, Элизабет Кэстнер, Джефферсон Чен и Кэси Хорган.

Ravishankar Palanivelu Аризонского университета – соавтор. Чен, Кэстнер и Вороника были студентами Брауна, которые присоединились к проекту как Браун-Говард Хьюз Медицинские Летние Ученые Института.

Национальный научный фонд финансировал исследование с грантом iOS 1021917. Исследователи использовали Средство Ядра Геномики Университета Брауна в своей работе.


14 comments

  1. я совершенно искренне желаю всем россиянам, чтобы у каждого из них при жизни случилась своя личная Авдеевка.Чтоб взлетали в воздух рестораны в Москве и театры в Петербурге вместе с экзальтированной публикой. Чтобы складывались пополам пензенские многоэтажки вместе с реальными пацанами. Чтобы ростовские дети сидели в подвалах точно так же, как моя трехлетняя племянница летом 2014-го.Желаю, чтобы всем.

  2. Социальная политика по-путински: в 2021 году на Сахалине урежут бюджеты:- здравоохранение минус 6 млрд- образование минус 3 млрд- социалка минус 9 млрд – поддержка семей с детьми минус 4 млрд.

  3. Лет через 5, не останется ни одного кто был причастен к аннексии Крыма и войне на Донбассе.

  4. А есть ли в истории примеры, когда санкции пошли бы на пользу? Упоротых русских свиней попрошу не хрюкать.

  5. Ка*цап с погонами, помни, что исполняя преступные приказы, ты будешь предан трибуналу в Гааге .

  6. Крым – это Украина: в районе Керченской переправы жители Крыма могли наблюдать знамение – огромные световые столбы желтого и голубого цветов

  7. Что такое русский спрашиваю ? Русский мордвин , русский якут,русский чеченец ?

  8. Первую мировую, как известно, Россия умудрилась проиграть — крушение государства и армии и Брестский мир трудно расценивать как-то иначе. Это бы ладно, и не такие страны войны проигрывали — но Россия, кажется, единственная страна в мире, которая умудрилась проиграть войну, сражаясь на стороне победившей коалиции. Само собой, этому поспособствовали коммунисты — те самые, которых нынешняя неосовковая пропаганда чтит в качестве патриотов, размахивая при этом знаменами, под которыми сражались их враги.

  9. китайцы уже в центральной России строят свои заводики и делают палочки для мороженого из сибирского леса. Своим рабочим китайцы платят 100 000 р., а немногим немытым работягам по 15 000р.

  10. Дурашка, даже Енакиевский суд не нашел НИКАКИХ корыстных мотивов в ее действиях. При этом, поверь, искали очень рьяно…. Вам, голубым, свойственно нагло врать. При этом совершенно точно известно, что Хам вор, но это вы стыдливо умалчиваете…

Добавить комментарий