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研究揭秘擬南芥葉片扁平細胞形狀多樣原因
點擊次數(shù)：2575日期：2014/4/18 10:05:56
從遠處看，葉片的頂部看上去像一個無縫整合的表面;然而，近距離看，光滑的外表事實上是由許多種形狀和大小不同的細胞混雜組成的。感興趣的是這些細胞如何分別呈現(xiàn)它們自身獨特的形狀，加州理工學院生物學家Elliot Meyerowitz，博士后學者 Arun Sampathkumar及其同事尋找扁平細胞中準確地形狀控制因子，這是在有花植物葉片上發(fā)現(xiàn)的迷惑的上皮細胞。它們發(fā)現(xiàn)這些罕見形狀是細胞對微管細胞骨架機械壓力的響應(yīng)，這種蛋白導管擔任一種細胞內(nèi)支架。這些微管定向指引細胞壁組分的沉積，從而提供結(jié)構(gòu)支架。
研究人員對幼小擬南芥的第一片葉子或胎盤母面絨毛小葉的扁平細胞組織中支持性微管排列進行了研究。通過熒光標記細胞的微管(黃色，細胞的上表面;紫色，頂面;細胞)，研究人員可以想像細胞的結(jié)構(gòu)排列，并能看到這些排列隨著時間變化是如何改變的。他們也能看到由細胞經(jīng)歷機械力變化引起的微管修飾。
微管增強了細胞的結(jié)構(gòu)通過壓力方向的排列或細胞經(jīng)歷的壓力，并指導新細胞壁材料的沉積，為細胞形態(tài)提供一個支持性支架。然而，Meyerowitz及其同事發(fā)現(xiàn)這種內(nèi)應(yīng)力也受到細胞形狀的影響。結(jié)果是一個反饋回路：細胞的形狀影響微管排列;反過來，這種排列影響細胞的形狀，調(diào)整微管，等等。因此，表皮扁平細胞的異常形狀表示一種平衡狀態(tài)，單個細胞的拔河競爭維持結(jié)構(gòu)完整性，同時也要不斷變化地響應(yīng)機械壓力的推和拉。
研究人員對幼小擬南芥的第一片葉子或胎盤母面絨毛小葉的扁平細胞組織中支持性微管排列進行了研究。通過熒光標記細胞的微管(黃色，細胞的上表面;紫色，頂面;細胞)，研究人員可以想像細胞的結(jié)構(gòu)排列，并能看到這些排列隨著時間變化是如何改變的。他們也能看到由細胞經(jīng)歷機械力變化引起的微管修飾。
微管增強了細胞的結(jié)構(gòu)通過壓力方向的排列或細胞經(jīng)歷的壓力，并指導新細胞壁材料的沉積，為細胞形態(tài)提供一個支持性支架。然而，Meyerowitz及其同事發(fā)現(xiàn)這種內(nèi)應(yīng)力也受到細胞形狀的影響。結(jié)果是一個反饋回路：細胞的形狀影響微管排列;反過來，這種排列影響細胞的形狀，調(diào)整微管，等等。因此，表皮扁平細胞的異常形狀表示一種平衡狀態(tài)，單個細胞的拔河競爭維持結(jié)構(gòu)完整性，同時也要不斷變化地響應(yīng)機械壓力的推和拉。
