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新發(fā)現(xiàn)同時(shí)干擾兩個(gè)編碼會影響PIN亞細(xì)胞定位的改變

點(diǎn)擊次數(shù):399 發(fā)布時(shí)間:2012-6-29

  植物生長素由具分裂和增大活性的細(xì)胞區(qū)產(chǎn)生的調(diào)控植物生長方向的激素。其化學(xué)本質(zhì)是吲哚乙酸。主要作用是使植物細(xì)胞壁松弛,從而使細(xì)胞增長,在許多植物中還能增加RNA和蛋白質(zhì)的合成。
  
  植物生長素的定向運(yùn)輸依賴于PIN-FORMED生長素蛋白的磷酸化狀態(tài),以及極性定位。雖然研究發(fā)現(xiàn)PINIOD激酶直接參與了PIN蛋白的磷酸化,但是哪種全酶復(fù)合物引起PIN蛋白去磷酸化的,還并不清楚。這項(xiàng)研究解析了這個(gè)問題,研究人員證明了PP6型磷酸酶全酶(PP6-TypePhosphataseHoloenzyme,生物通譯)在其中扮演的作用。
  這項(xiàng)研究表明PP6型磷酸酶全酶能對抗PID,指導(dǎo)生長素運(yùn)輸極性,以及通過直接調(diào)控PIN磷酸化,來指導(dǎo)植物生長。
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  作用機(jī)理:
  
  目前對激素作用的機(jī)理有各種解釋,可以歸納為二:
  
  一、是認(rèn)為激素作用于核酸代謝,可能是在DNA轉(zhuǎn)錄水平上。它使某些基因活化,形成一些新的mRNA、新的蛋白質(zhì)(主要是酶),進(jìn)而影響細(xì)胞內(nèi)的新陳代謝,引起生長發(fā)育的變化。
  
  二、則認(rèn)為激素作用于細(xì)胞膜,即質(zhì)膜首先受激素的影響,發(fā)生一系列膜結(jié)構(gòu)與功能的變化,使許多依附在一定的細(xì)胞器或質(zhì)膜上的酶或酶原發(fā)生相應(yīng)的變化,或者失活或者活化。酶系統(tǒng)的變化使新陳代謝和整個(gè)細(xì)胞的生長發(fā)育也隨之發(fā)生變化。此外,還有人認(rèn)為激素對核和質(zhì)膜都有影響;或認(rèn)為激素的效應(yīng)先從質(zhì)膜再經(jīng)過細(xì)胞質(zhì),zui后傳到核中。
  
  雖然對激素作用機(jī)理有不同的解釋,但是,無論哪一種解釋都認(rèn)為,激素必須首先與細(xì)胞內(nèi)某種物質(zhì)特異地結(jié)合,才能產(chǎn)生有效的調(diào)節(jié)作用。這種物質(zhì)就是激素的受體。
  
  1.激素受體:植物激素受體是指能與植物激素專一地結(jié)合的物質(zhì)。這種物質(zhì)能和相應(yīng)的物質(zhì)結(jié)合,識別激素信號,并將信號轉(zhuǎn)化為一系列的生理生化反應(yīng),zui終表現(xiàn)出不同的生物學(xué)效應(yīng)。受體是激素初始作用發(fā)生的位點(diǎn)。所以,了解激素受體的性質(zhì)及其在細(xì)胞內(nèi)的存在位置,是研究激素作用機(jī)理的重要內(nèi)容之一。激素受體是一種蛋白質(zhì),它們可能定位于細(xì)胞質(zhì)膜,也可能定位于細(xì)胞核或細(xì)胞質(zhì)。由于植物體內(nèi)具有多種激素,因此,必然可能有多種激素受體,并存在于細(xì)胞的不同部位。
  
  2.生長素zui基本的作用是促進(jìn)細(xì)胞的伸長生長,這種促進(jìn)作用,在一些離體器官如胚芽鞘或黃化莖切段中尤為明顯。生長素為什么能促進(jìn)細(xì)胞的伸長生長,又以什么方式起作用的?
  
  植物細(xì)胞的zui外部是細(xì)胞壁,細(xì)胞若要伸長生長即增加其體積,細(xì)胞壁就必須相應(yīng)擴(kuò)大。細(xì)胞壁要擴(kuò)大,就首先需要軟化與松弛,使細(xì)胞壁可塑性加大,同時(shí)合成新的細(xì)胞壁物質(zhì),并增加原生質(zhì)。實(shí)驗(yàn)證明,用生長素處理燕麥胚芽鞘,可增加細(xì)胞壁可塑性,而且在不同濃度的生長素影響下,其可塑性變化和生長的增加幅度很接近,這說明生長素所誘導(dǎo)的生長是通過細(xì)胞壁可塑性的增加而實(shí)現(xiàn)的。生長素促進(jìn)細(xì)胞壁可塑性增加,并非單純的物理變化,而是代謝活動的結(jié)果。因?yàn)?,生長素對死細(xì)胞的可塑性變化無效;在缺氧或呼吸抑制劑存在的條件下,可以抑制生長素誘導(dǎo)細(xì)胞壁可塑性的變化。
  

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