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中國科學家揭示葉片非對稱發(fā)育的生物力學調控

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中國科學家揭示葉片非對稱發(fā)育的生物力學調控

摘要: 　　在發(fā)育過程中，動植物的器官如何獲得不對稱的形狀？大量的分子遺傳學學習發(fā)現(xiàn)了諸多調控基因，但仍未完全解答基本的發(fā)育生物學問題：人們尚不了解基因如何指導器官形狀的建立。葉片作為典型的植物器官，是學習器 ...

　　在發(fā)育過程中，動植物的器官如何獲得不對稱的形狀？大量的分子遺傳學學習發(fā)現(xiàn)了諸多調控基因，但仍未完全解答基本的發(fā)育生物學問題：人們尚不了解基因如何指導器官形狀的建立。葉片作為典型的植物器官，是學習器官不對稱性產生的很好體系。
　　中國科學院遺傳與發(fā)育生物學學習所焦雨鈴學習組與中科院力學學習所龍勉學習組，通過學科交叉學習發(fā)現(xiàn)了生物力學在器官形狀不對稱性產生中扮演的重要角色。學習表明，葉片背側與腹側間信號分子的極性分布導致葉片原基中細胞壁力學屬性的不對稱性；細胞壁中果膠的甲酯化修飾的不對稱性參與介導力學屬性的不對稱性形成。理論模擬表明，力學不對稱性可較好解釋器官形狀不對稱性的產生。值得注意的是，人為改變果膠甲酯化修飾來影響細胞壁力學屬性的實驗驗證了模型預測，并發(fā)現(xiàn)能夠改變背側/腹側極性基因的表達。綜上所述，力學不對稱性可能是器官不對稱性產生的一種普遍機制。
　　學習成果葉片器官非對稱性的力學調控9月4日發(fā)表在自然—植物上。該學習得到了科技部973項目、國家自然科學基金、中組部“萬人計劃”和植物基因組學國家重點實驗室的資助。



　　極性基因和生長素通過機械力信號調控葉片極性建成。

中國科學家揭示葉片非對稱發(fā)育的生物力學調控  |  責任編輯：蟲子
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