基因组考古学家发现一种新的植物激素

在追求普遍生长素在植物激素的起源,Wageningen-based生物化学家和bioinformaticists地幔的考古学家。在地球上植物的进化历史,大约十亿年前,他们偶然发现的蛋白质片段,已经与植物激素。出生命科学家的发现之旅揭示信息洞察进化和创造机会的植物育种者和种植者的前景。研究小组在领先的在线杂志上发表了他们的研究结果于3月27日eLife。

植物生长最快的顶部,使横向芽和根,叶向光,花和水果在他们所有的形式。这些发展是由植物激素生长素。生长素存在于不同浓度的细胞和组织。这使得它的一个最复杂的生化系统,确定植物的生长。“令人惊讶的是这样一个复杂的系统已经开发了很多过程,就像我们看到的花植物研究领导人教授说:“Dolf Weijers,瓦赫宁根大学的生物化学教授和研究。“这包括细胞分裂、细胞生长和分化成不同类型的细胞,如芽、叶子或水果。最不可思议的是,为何这些反应都是通过这种古老的分子,和这样一个复杂的系统是怎么来的。

一千种植物

成员博士生Sumanth Mutte Dolf Weijers”团队,研究了超过一千的基因组植物物种。他选择的物种,都还活着,但有不同的生命进化的历史。这包括分裂的“现代”开花植物3.2亿年前和现在有一个高度复杂的生长素系统:旧种子植物类型如松柏类、和孢子植物如蕨类植物和苔藓,早些时候都超过十亿岁。最古老的生命形式研究了生长素是单细胞,绿藻,可以追溯到十亿年前的过去。

三个早期蛋白家族

“一个伟大的交易发生在植物细胞中非常长一段时间,“Weijers教授解释道。“许多基因组增加一倍或翻了两番,例如。”这导致了大量的不同的蛋白质被植物的作用。生长素系统作为我们知道它已经完成十亿年前,当第一个陆地植物出现了。令我们吃惊的是,我们看到的三个蛋白质调节生长素的家庭功能,一个是已经出现在绿藻。挖掘更深,十亿年前,当生命尚未摆脱水,我们追求让我们三个蛋白质片段的家庭。我们仍然发现他们在今天的植物,但他们来自绿藻一开始,可能有不同的功能。

基因组实验考古学

博士后研究员Hirotaka加藤随后验证了通过执行与植物基因组实验考古学的发现从三个不同的时期:藻类、苔藓和蕨类植物。研究人员研究了这些基因组如何应对生长素,通过确定的基因数量开启或关闭的激素,例如。“这显示了我们如何生长素系统变得更加复杂,和哪些组件工厂可以修改为新工艺使用激素来调节其增长和形状,“Weijers教授解释道。

更多的知识的基本功能生长素本身就是重要的生命科学:植物各级功能,从细胞到器官和作为一个整体。知识可以转化为育种项目的发展粮食作物的新品种。“获得更清晰的理解植物如何控制自己的成长和发展使饲养员,后来,种植者提供一个健康和更好的作物。”