为何植物的寿命远长于动物?

  • 日期:2018-04-22        来源:四川大学学术诚信与科学探索网         点击数:


  • 2013-10-29 来源: 中国科学院成都生物研究所

    尽管干细胞在推动、植物生长与发育上发挥了重要的作用,关于它们的严密分子调控仍然有许多问题有待解答。

    现在,来自比利时 VIB 研究所和根特大学的研究人员在《科学》(Science)杂志上报告称,他们发现了植物干细胞复杂调控中的一个新步骤。数据表明,植物根部的某些组织干细胞对于 DNA 损伤不太敏感。这些细胞保存着原始的完整 DNA 拷贝,在必要时可用于替换受损细胞。尽管动物也依赖相似的机制,但植物则有可能以一种更为优化的方式利用了这一机制。这也许能够解释为什么许多的植物能够生存数百年,而这对于动物而言相当罕见。

    植物生长的静态组织者

    植物生长和发育依赖于不断地生成新的细胞。存在于植物生长轴中的一小部分特化细胞驱动了这一过程。这些干细胞以高频率分裂,并具有一种独特的特征:在原始母细胞维持干细胞活性的同时,子细胞获得了某种特化。

    除了这些干细胞,植物的根部还包含有一些组织细胞。这些组织细胞以低 3-10 倍的频率进行分裂,因此常被称为静止中心细胞。这些组织细胞控制了周围干细胞的活动,并可在必要时替换它们。

    调控干细胞的新分子网络

    近 20 年来,世界各地的研究人员一直在研究干细胞和它们的控制组织细胞的行为。然而直到现在还不清楚静止细胞以及分裂活跃的细胞是如何能够如此紧密共存的?以及这种静止特征的基础机制是什么?

    在这项最新研究中,科学家们确定了一个新分子网络,增进了对于干细胞调控和活动的了解。这一过程的中心在于新发现的这个叫做 ERF115 的转录因子蛋白。科学家们证实这些组织细胞几乎不能分裂是因为 ERF115 的活性受到了抑制。当需要这些组织细胞分裂并替换受损的周围干细胞时,ERF115 会得到激活。随后 ERF115 会刺激植物硫肽激素(Phytosulfokine)生成,转而激活组织细胞分裂。

    因此,ERF115 植物硫肽激素网络充当了损害干细胞活性的胁迫条件下的一种后备系统。

    资讯链接:http://www.cib.ac.cn/xwzx/zhxw/201310/t20131029_3964154.html

    英文文献:

    http://www.sciencemag.org/content/early/2013/10/23/science.1240667.full.pdf