NEkalbus, šauksmas ir stomato vystymasis augalų lapuose

NEkalbus, šauksmas ir stomato vystymasis augalų lapuose
NEkalbus, šauksmas ir stomato vystymasis augalų lapuose
Anonim

Augalai savo sprendimuose nuolat daro kompromisus: daugiau šviesos reiškia daugiau galimybių fotosintezei, bet tada dėl karštos temperatūros ir sauso oro padidėja vytimo tikimybė. Stomatai – mikroskopiniai vožtuvai lapo epidermio paviršiuje – yra šių kompromisų priešakyje: stomatos atviros, kad gautų gryną orą (ir jame esantį anglies dioksidą) fotosintezei, tačiau vandens praradimas per stomos poras sukelia augalų dehidrataciją., ir galiausiai nuvyti.

Tinkamas stomų skaičius ir pasiskirstymas ant lapų yra labai svarbus augalų produktyvumui. Naudodami pavyzdinį augalą Arabidopsis thaliana, mokslininkų grupė, įskaitant Keiko Torii (Howardo Hugheso medicinos institutas/Vašingtono universitetas ir Nagojos universiteto Transformuojamųjų biomolekulių institutas (ITbM)), nustatė pagrindinius genus, kurie sudaro stomatas ir užtikrina tinkamą stomato formavimąsi.

Kai lape pradeda formuotis epidermio ląstelės, dar nenuspręsta, ar pradinė ląstelė taps stoma, ar ne stomaline epidermio ląstele. Stomatų diferenciacija prasideda tada, kai genų ekspresiją reguliuoja pagrindiniai reguliuojantys b altymai SPEECHLESS ir SCREAM. Kita vertus, SPEECHLESS slopina ląstelių signalai, kuriuose dalyvauja MAP kinazės MPK3 ir MPK6, kurios perduoda aplinkos signalus į ląstelę. Priklausomai nuo to, ar laimi pagrindiniai reguliuojantys b altymai, ar MAP kinazės, pradinė ląstelė tampa stoma arba ne stomaline epidermio ląstele. Nepaisant to, tikslus mechanizmas, kaip MPK3 ir 6 slopina SPEECHLESS, iki šiol buvo neaiškus.

Straipsnyje, paskelbtame Nature Plants, dr. Aarthi Putarjunan, prof. Keiko Torii ir kolegos atrado, kad SCREAM b altymas turi porą tvirtinimo motyvų, kurie tiesiogiai sujungia MAP kinazes (MPK3 ir MPK6) su SPEECHLESS. Viena aminorūgščių mutacija šiame SCREAM įtvirtintame motyve sukelia nesugebėjimą įdarbinti slopinančių MAP kinazių, todėl susidaro įspūdingas lapų epidermis, padengtas tik didžiuliu stomatomų skaičiumi.

Siekdami suprasti, kaip SCREAM įtvirtina MAP kinazes, Putarjunan ir Torii pradėjo bendradarbiavimą su prof. Ning Zheng, struktūros biologu, kristalizuojančiu b altymus, ir prof. Florence Tama, teoriniu chemiku, kuris imituoja ir modeliuoja b altymų ir b altymų sąveiką.. Kartu su šiais dviem b altymų struktūros ekspertais grupė išsprendė augalo MAP kinazės MPK6 struktūrą ir atominiu lygmeniu atskleidė mechanizmą, kaip SCREAM sukelia slopinančias MAP kinazes.

Įdomu, kad MAP kinazės vaidina lemiamą vaidmenį ląstelių proliferacijoje ir diferenciacijoje tarp žmonių; be to, MAP kinazių disfunkcija yra tiesiogiai susijusi su vėžiu. Nors augalo MAP kinazės MPK6, kuri buvo išspręsta šiame tyrime, struktūra yra beveik identiška žmogaus MAP kinazių struktūrai, augalo MAP kinazės jungimasis su SCREAM skiriasi nuo to, kaip žmogaus MAP kinazės jungiasi su savo „kliento“b altymais.. Tai reiškia, kad augalai galėjo sukurti unikalų motyvą, galintį kontroliuoti ląstelių likimą, pasitelkdami labai konservuotą signalinį b altymą MAP kinazes.

Šiame tyrime atskleista atominė įžvalga gali būti panaudota kuriant optimalų stomato vystymąsi, leidžiantį augalams susidoroti su besikeičiančiu klimatu, ir taip pat gali būti priemonė koreguoti ląstelių procesus, kuriuos sukelia MAP kinazės gyvūnuose (pvz., žmonėms). pagrindiniams biomedicininiams tyrimams.

Populiarios temos

Tendencijos

Populiarios mėnesio

  • Viduramžių blingo kūrimas

    Auksas jau seniai vertinamas dėl prabangaus blizgesio ir atspalvio, o blizgančio metalo siūlai puošia drabužius ir gobelenus šimtmečius. Nustačius, kaip amatininkai padarė šias puošmenas tolimoje praeityje, mokslininkai gali padėti atkurti, išsaugoti ir datuoti artefaktus, tačiau šių galvosūkių sprendimai buvo sunkiai pasiekiami.

  • Pagrindiniai brangiausios pasaulyje jautienos kvapikliai gali padėti paaiškinti jos žavesį

    Švelna tekstūra ir būdingu skoniu garsėjanti Wagyu jautiena – JAV dažnai vadinama Kobės jautiena – tapo viena geidžiamiausių mėsos rūšių pasaulyje. Dabar žurnale „Journal of Agricultural and Food Chemistry“paskelbtame tyrime mokslininkai praneša, kad aptiko keletą pagrindinių kvapiųjų medžiagų, kurios prisideda prie viliojančio delikateso aromato.

  • Kai kurie augalai nukerpami užauga didesni ir „piktesni“, rodo tyrimas

    Kai kurie augalai elgiasi kaip mitinė pabaisa Hidra: nupjaukite galvas ir jie atauga, didesni ir geresni nei anksčiau. Naujame tyrime nustatyta, kad šie „pertekliniai kompensatoriai“, kaip jie vadinami, taip pat sustiprina jų gynybinę chemiją – pagalvokite apie augalų nuodus.

  • Prognozuojama, kad dėl klimato kaitos sumažės dominuojančio Vidurio Vakarų augalo dydis ir ūgis, rodo tyrimo rezultatai

    Prognozuojama, kad dėl klimato kaitos ekonomiškai svarbi didžioji melsvažiedė žolė – dominuojanti prerijų žolė ir pagrindinė galvijų pašarinė žolė – per ateinančius 75 metus sumažins savo augimą ir augimą iki 60 procentų. tyrimas, kuriame dalyvavo Kanzaso valstijos universiteto mokslininkai.

  • Kune Kune paršeliai turi socialinio mokymosi įgūdžių ir stebėtinai gerą atmintį

    Paprastai manoma, kad kiaulės nėra ypač protingos. Tačiau nauji tyrimai parodė, kad jie labai geba mokytis ir priimti sprendimus. Kartu su ryškia socialine kompetencija galima daryti prielaidą, kad gyvūnai taip pat gali turėti socialinio mokymosi gebėjimų.

  • Neaiškių filtrų tiektuvas gyveno Jutoje prieš maždaug 500 mln

    Neįgudusiai akiai tai atrodo kaip gėlė, grubiai išgraviruota į uolą – tarsi vaikas būtų subraižęs žydėjimo paveikslą. Tačiau velioniui fosilijų medžiotojui Loidui Gunteriui tulpės forma, kurią jis atkasė Antimony kanjone Jutos šiaurėje, atrodė kaip senovinio jūrų gyvūno liekana.

  • Kasmetinis pingvinų populiacijos nepastovumas reikalauja naujų jūrų sveikatos stebėjimo metodų

    Pingvinai yra triukšmingi, kaip žino kiekvienas akvariumo lankytojas. Remiantis nauju tyrimu, paskelbtu Nature Communications, pingvinai gali būti triukšmingi ir kitais būdais. Mokslininkai jau seniai naudojo Adélie pingvinų populiacijas, kad stebėtų Pietų vandenyno sveikatą ir suprastų, kaip pagrindiniai veiksniai, tokie kaip žvejyba ir klimato kaita, veikia vandenynus ir nuo jų priklausomus gyvūnus.

  • Ten, kur maisto kiekis ribotas, gupių mamos ilgiau pagimdo jauniklius

    Trinidado gupių mamos negali apsikeisti nuorodomis į motinystės tinklaraščius ar knygų apie nėštumą kopijas, tačiau dėl evoliucijos jos tapo pagrindiniais vaisingumo strategais. Naujas tyrimas rodo, kad gupijos, gyvenančios su tiek mažai plėšrūnų, kad pagrindinis išgyvenimo iššūkis yra atsisakyti riboto maisto, jauniklius gimdo ilgiau, kad jie gimtų brandesni ir galėtų geriau konkuruoti dėl maisto.

  • Laukinių gaisrų stebėjimas: komanda, tirianti, kaip klimatas įtakoja gaisrų dažnį

    Tyrėjų komanda iš Misūrio universiteto Žemės ūkio koledžo, Maisto ir gamtos išteklių gamtos išteklių mokyklos ir Jungtinių Valstijų miškų tarnybos toliau stengiasi ištirti, kaip klimatas įtakoja laukinių gaisrų dažnį. Grupė, kurią sudaro Richardas Guyette'as, Michaelas Stambaugh'as, Danielis Dey'us ir Rose-Marie Muzika, vos prieš kelerius metus sukūrė fizinio cheminio gaisro dažnio modelį (PC2FM).

  • Šunų disko ligos genetikos išaiškinimas

    Nuo XX a. pradžios veterinarai pastebėjo tarpslankstelinių diskų ligą – dažną nugaros skausmo, užpakalinių galūnių paralyžiaus ir negalėjimo vaikščioti priežastį – dažniau šunims trumpomis kojomis (taksams, prancūzų buldogams ir pekinams). nedaug.

  • Gigantiškų virusų virusinių parazitų stebėjimas laikui bėgant: Virophage duomenų bazė padvigubėja ir aptikta gėlo vandens ežerų duomenų rinkiniuose

    Gėlavandeniuose ežeruose mikrobai reguliuoja anglies srautą ir nustato, ar vandens telkiniai yra anglies telkiniai, ar anglies š altiniai. Visų pirma dumbliai ir melsvadumbliai gali sugauti ir panaudoti anglį, tačiau jų gebėjimą tai padaryti gali paveikti virusai.

  • Žarnyno grybeliai gali turėti įtakos nutukimo epidemijai

    Riebalų turinti dieta keičia grybelius žarnyne ir gali turėti įtakos nutukimo vystymuisi, rodo naujas Amerikos mikrobiologijos draugijos žurnalo mSphere tyrimas. Nors žarnyno mikrobai anksčiau buvo susiję su nutukimo vystymusi, šis tyrimas rodo, kad grybai taip pat gali turėti įtakos.

  • Priegauda, atsakinga už nykstančio Naujosios Zelandijos jūrų liūto nykimą

    Įkliuvimas į žvejybos tinklus yra pagrindinė vis labiau nykstančio Naujosios Zelandijos jūrų liūto mirties priežastis, remiantis naujais Naujosios Zelandijos Otago ir Massey universitetų bei Toronto universitetų tyrimais. Trijų universitetų mokslininkai išanalizavo vyriausybės duomenis apie Naujosios Zelandijos jūrų liūtų populiaciją ir žvejybos priegaudą, kad ištirtų, kokį vaidmenį verslinė žvejyba suvaidino mažėjant beveik 50 procentų rūšių.

  • Lietaus generatorius įvertina vandens telkinio kritulių kiekį pagal klimato kaitos modeliavimą

    Kolorado upė teka per įvairius kraštovaizdžius, nusausindama vandens baseinus iš septynių vakarinių valstijų. Ši 1 450 mylių ilgio sistema yra labai svarbus vandens tiekimas žemės ūkiui, pramonei ir savivaldybėms nuo Denverio iki Tichuanos. Kolorado žemutinio baseino sausumose, kurias sudaro Nevada, Arizona ir Kalifornija, perkūnija, meteorologinėje kalboje vadinama konvekciniais krituliais, paprastai kontroliuoja nuotėkį, upelių tėkmę, vandens tiekimą ir potvynių riziką žm

  • Tamsioji kavos auginimo Ugandoje pusė

    Naujas tyrimas, kuriam vadovavo Kelly Austin, Lehigh sociologijos docentė, tiria nevienodus mainus kavos pramonėje. Ji nurodo daugybę neigiamų pasekmių, prie kurių prisideda kavos auginimas, įskaitant: pažeidžiamumą nuo maliarijos, sumažėjusį dalyvavimą mokykloje, lyčių nelygybę ir aplinkos blogėjimą Bududoje, Ugandoje.

  • Cunamių rizika Viduržemio jūroje buvo pervertinta, sako ekspertai

    Geologinių įrodymų dėl cunamių per pastaruosius 4500 metų Viduržemio jūroje apžvalga atskleidė, kad net 90 procentų šių potvynių galėjo klaidingai interpretuoti mokslininkų ir juos lėmė audros veikla. „Suprasti tikrąjį niokojančių cunamių paplitimą labai svarbu norint įvertinti dabartinę riziką ir įdiegti tinkamas apsaugos strategijas tankiai apgyvendintiems pakrančių miestams“, – sako vyresnysis tyrimo autorius ir UNSW Sidnėjaus mokslininkas, garbės profesorius Jamesas Gof

  • Abejojama dėl rudojo anglies aerozolio, atsirandančio dėl miškų gaisrų, atšilimo poveikio

    Vakarinėje JAV dalyje ir Kanadoje toliau siautėja niokojantys laukiniai gaisrai, Vašingtono universiteto Sent Luise aplinkos inžinierių komanda atrado, kad miško gaisro dūmuose yra šviesą sugeriančios organinės kietosios dalelės, dar žinomos kaip rudasis anglies aerozolis.

  • Žarnyno mikrobų kraštovaizdžio žemėlapis: darbas kyla dėl naujo vaizdo gavimo ir cheminių technologijų derinio

    Bendradarbiaujant tyrėjų komandai iš trijų institucijų, įskaitant Jūrų biologinę laboratoriją (MBL) Vudshole, Forsyth institutą Kembridže ir Vašingtono universitetą Sent Luise, anksti pažvelgė į tai, kaip mikrobų bendruomenės žarnos – bendrai vadinamos žarnyno mikrobioma – yra erdviškai organizuotos, atskleidžiančios stebėtiną skirtingų bakterijų narių maišymosi laipsnį.

  • Naujas išsaugojimo metodas suteikia galių čiabuviams: ištirkite pragyvenimo veiklos sėkmę Amazonės kaimo vietovėje

    Daugeliui Vakarų pasaulio gyventojų neabejotina įprastinė „plėtra“arba idėja, kad visuomenės progresuoja per industrializaciją ir žemės ūkio intensyvėjimą: ji suteikia žmonėms būstą, išsilavinimą, darbą, maistą ir bendrą stabilumą.. Ypač Vakarų kultūroje ši vystymosi samprata yra plačiai priimta, tačiau naujame tyrime, paskelbtame žurnale Ecology and Society, mokslininkai „bando apversti šią istoriškai dominuojančią ideologiją ant galvos“, - sako Ashwinas Ravikumaras, The Field

  • Inžinieriai nustatė albatroso maratono skrydžio raktą: skraidydami sekliais lankais paukščiai lengviau išliks aukštyn

    Albatrosas yra vienas efektyviausių keliautojų gyvūnų pasaulyje. Viena rūšis, klajojantis albatrosas, gali nuskristi beveik 500 mylių per vieną dieną, tik retkarčiais suskleisdamas sparnus. Paukščiai naudoja savo didžiulius sparnus, kurių skersmuo siekia iki 11 pėdų, kad gaudytų ir jodinėtų vėją.

Geriausi nuomonės apie metus