生駒——人類以能夠同時(shí)處理多項(xiàng)任務(wù)而自豪,尤其是在壓力之下。但事實(shí)證明,我們并不是唯一有組織的人:的研究人員發(fā)現(xiàn),植物通過組織對(duì) DNA 損傷的不同反應(yīng)來平衡基因組維護(hù)和器官生長(zhǎng)。
在發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》雜志上的一項(xiàng)研究中,奈良科學(xué)技術(shù)研究所領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn),植物利用植物激素細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素的聯(lián)合控制來組織 DNA 損傷反應(yīng),同時(shí)保持生長(zhǎng)。
植物是一種適應(yīng)性很強(qiáng)的生物,它們從不停止生長(zhǎng),這在很大程度上要?dú)w功于它們的根所執(zhí)行的功能。由于根在植物生長(zhǎng)中發(fā)揮重要作用,根發(fā)育對(duì)地下的波動(dòng)條件(包括環(huán)境壓力)高度敏感。這些壓力往往會(huì)限制根的生長(zhǎng),并可能損壞 DNA。
“植物對(duì) DNA 損傷做出積極反應(yīng),這些反應(yīng)由細(xì)胞周期檢查點(diǎn)機(jī)制控制,”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 Masaaki Umeda 說。“細(xì)胞周期在某個(gè)階段停止,以便 DNA 可以修復(fù),或者在極端情況下,細(xì)胞死亡開始。我們想知道的是 DNA 損傷反應(yīng)是如何組織的,以允許持續(xù)的根生長(zhǎng)。”
與動(dòng)物細(xì)胞不同,植物細(xì)胞不能移動(dòng),因此植物不能用周圍的活細(xì)胞代替死細(xì)胞。為了同時(shí)維持它們的基因組并允許器官發(fā)育,植物會(huì)啟動(dòng)不同的 DNA 損傷反應(yīng),這些反應(yīng)取決于組織中不同類型的細(xì)胞。
“我們發(fā)現(xiàn),細(xì)胞分裂素和生長(zhǎng)素這兩種植物激素的聯(lián)合控制,以最小化細(xì)胞死亡為代價(jià),組織了不同的 DNA 損傷反應(yīng),”第一作者 Naoki Takahashi 解釋說。“這是一種保留干細(xì)胞同時(shí)在受損植物中保持其基因組的復(fù)雜方法。”
生長(zhǎng)素的減少會(huì)觸發(fā)干細(xì)胞死亡并在 G2 期停止細(xì)胞周期,而增加的細(xì)胞分裂素信號(hào)支持早期內(nèi)復(fù)制 - 一種細(xì)胞周期變異,基因組在沒有細(xì)胞分裂的情況下被復(fù)制。
標(biāo)簽: 植物
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