新發現的調節過程解釋了植物的發展
像無花果葉的葉脈這樣的傳導組織貫穿整個植物體，並從土壤中為其提供水和鹽。
植物中的維管組織分配水分和養分，從而保證持續的生長。每個新發育的細胞都需要在血管組織中發育成各自的細胞類型。慕尼黑工業大學(TUM)的一個研究小組現在發現了這些細胞是如何知道它們應該發育成哪種細胞類型的。
在生長過程中，植物在數週、數月和數年的時間裡不斷地形成新的葉子、枝條和根。這些最初是通過細胞分裂形成的，細胞在高度複雜但有序的過程中發育。這些發育過程的一個結果就是植物的維管組織，這種維管組織以葉脈的形式在人眼中可見。維管組織遍及整個植物體，通過木質部向植物提供水分和鹽，並通過韌皮部通過光合作用產生糖等代謝產物。
“但是一個新形成的細胞怎麼知道它應該變成，比如說，一個韌皮部細胞呢?”“為了回答這個問題，我們與洛桑的同事進行了多年的研究。”這些研究人員在最新一期的《自然》雜誌上描述了這種機制在植物中的作用方式。
細胞如何變成韌皮部細胞?
“早在2009年，洛桑的研究小組就證明了缺乏某種蛋白質(BRX)的植物在形成韌皮部細胞時存在問題，”研究報告的合著者拉納沙·巴斯蘇卡斯(Lanassa Bassukas)說。同時，他們還觀察到它對植物激素生長素有高度敏感的反應。根據生長素的高低，該蛋白位於細胞膜上，或在細胞內降解。
當倫敦警察學院的研究人員發現一種叫做PAX的新調節器時，這一點就變得很重要了。在這種調控的幫助下，生長素可以通過轉運蛋白從細胞中轉移出來。與BRX蛋白缺陷的植物一樣，沒有PAX的植物韌皮部細胞也較少。
“對我們來說,這是值得注意的,一方面,BRX PAX監管機構可能遲鈍的蛋白質,另一方面,羅馬帝國變得更加活躍的細胞生長素水平增加,”解釋了瑪蒂娜·科爾布和烏爾裡希哈姆塗慕尼黑,為新模型提供重要的發現與他們的生長素轉運體的研究。
根據他們的發現，生長素最初在新發育的細胞中積累。這是因為在PAX調節劑的幫助下，BRX可以防止來自其他韌皮部細胞的激素從細胞中運輸出來。隨著時間的積累，生長素會導致BRX的降解，導致PAX調控器(現已被激活)從細胞中輸出生長素。由於BRX蛋白在一定的時間延遲下再次形成，從而阻礙了生長素的運輸，系統就像變阻器一樣反覆調節自身。
許多植物的發展過程依賴於植物生長素的運輸和調控，類似於PAX。隨著對蛋白質的負調控的發展，新的控制水平已經被發現，在其他過程中也同樣適用。
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