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生物学家解开纠结植物细胞增长的谜团 - 洞察力可能导致庄稼更大，更好的收益率

时间：2021-10-05 13:52:09 来源：

当细胞不叠加自己的适当副本时，生物就不会随身努力而增长。这是第一次，科学家现在了解叫做纠结的蛋白质如何导致植物中准确的细胞锁定。

内部细胞是称为微管的结构，其用作移动蛋白质和细胞器的高速公路。在重复之前，它们对分离DNA也至关重要，最终从一个中制作两个细胞。

“你不能没有微管，而且植物也不能，”UC河滨植物细胞生物学助理教授Carolyn Rasmussen说。“因为他们如此重要，他们去的地方以及他们如何搬家被仔细控制。”

扫描玉米植物细胞的电子显微照片。野生型（左）和纠缠的突变体（右）。

Rasmussen和同事发现，Tangled1蛋白通过将微管像胶水结合在一起，使得这种微管控制功能。他们对Diantled1经营的描述于今天（6月22日，2020年6月）在细胞生物学杂志上发表。

通过在试管中加入微管和缠结1，团队在它们之间看到了令人惊讶的相互作用。通常，蛋白质只能在非常小的角度束微管 - 40度或更小。Tangled1可以从任何角度抓住微管并将它们连接在一起。

“据我所知，这是在体外观察到这一特征的第一植物蛋白，”拉斯穆森说。

蛋白质捕获和稳定微管的能力可能对于能够适当地分离女儿细胞是至关重要的。错误角度的细胞单位导致诸如肿瘤的形成等大问题。

动物细胞通常需要保持附着在表面上，并且控制它们的键可确保细胞仍然存在。如果细胞在键合后与表面无附加到表面，则可以标记肿瘤的开始。

Rasmussen的团队包括Pablo Martinez，Sean O'Leary和来自UC Riverside的Antonia Zhang;生物化学师Ram Dixit和来自华盛顿大学的raChappa Balkunde;和Mathematician Kenneth Brakke来自Susquehanna大学。

现在，该团队在体外工作纠结1，下一步是在活细胞中观察它。如果他们能够深入了解控制植物细胞锁定的基因，可以操纵这些基因以产生更高的产量作物，例如玉米或更多粒的更大的耳朵。

本研究的额外福利是它可以屈服于人类细胞过程的见解。当细胞在微管上移动材料的能力存在缺陷时，可以遵循诸如阿尔茨海默病或癌症等疾病。

对这些疾病的研究通常对人细胞系或动物模型进行。然而，在人类中植物和微管结合蛋白的缠结1的微管捆绑行为之间存在相似之处，使其更容易通过同时表征来学习更多信息。

“人们说植物不会得到癌症，这通常是真实的，”拉斯穆伦说。“但有时当你对相关问题有不同的角度 - 在这种情况下，可以控制细胞密码的空间定位 - 你可以看到在其他模型系统中很难看到的东西。”

参考：“Tangled1介导可能促进玉米释放平面定位的微管相互作用”通过Pablo Martinez，Ram Dixit，Rachappa S. Balkunde，Antonia Zhang，Seáne，肯尼斯A. Brakke和Carolyn G. Rasmussen，2020年6月22日，中国细胞生物学杂志.DOI：
10.1083 / JCB.201907184

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