植物擁有防止危險突變的保護機制

2009-12-25 18:30:45         來(lái)源:科技日報     瀏覽次數:

    據英國約翰英納斯中心網(wǎng)站報道,該中心的科學(xué)家通過(guò)研究擬南芥發(fā)現,植物也有一種保護機制來(lái)防止危險的突變:它們通過(guò)釋放酶來(lái)消除對遺傳物質(zhì)產(chǎn)生的破壞。

  受到像輻射這樣的環(huán)境影響后,生物體細胞內的遺傳物質(zhì)會(huì )發(fā)生變化,然后開(kāi)始變質(zhì)和增殖,從而帶來(lái)癌癥的風(fēng)險。對于這種影響,動(dòng)物如何保護自己已為人知,那就是P53蛋白發(fā)揮了核心作用。然而在發(fā)生危險的突變時(shí),植物如何開(kāi)始行動(dòng),啟動(dòng)程序使受影響的細胞死亡,一直以來(lái)不為人知??梢钥隙ǖ膬H是:植物體內不含P53蛋白。

  富爾徹和薩博羅斯維基在他們的實(shí)驗中將擬南芥放置于X射線(xiàn)和可誘發(fā)突變的化學(xué)品下。結果發(fā)現,擬南芥的干細胞非常敏感地注意到了DNA的損傷。對于動(dòng)物來(lái)說(shuō),這將導致細胞死亡;植物則相對簡(jiǎn)單,其雖沒(méi)有蛋白質(zhì)來(lái)產(chǎn)生復雜的自殺程序,但其可激活兩種酶來(lái)溶解受損的細胞。換句話(huà)說(shuō),植物根與芽的生長(cháng)點(diǎn)有一種內在機制,一旦發(fā)現損壞的DNA,就會(huì )讓這樣的細胞“自殺”,而不會(huì )讓其把有缺陷的DNA傳遞下去。

  不過(guò),這只適用于那些在根尖和新芽中少量積累并促進(jìn)生長(cháng)的植物干細胞。這種干細胞指的是在植物的莖尖分生組織(SAM)和根尖分生組織(RAM)中存在的特殊細胞,其具有自我更新能力,又能產(chǎn)生具有持續分裂能力的子細胞,是植物根、莖、葉和花等器官發(fā)生的源泉。研究發(fā)現,其通過(guò)自己的位置可以強烈地阻止環(huán)境的影響。

  植物中發(fā)現的這種獨特系統,引起了植物發(fā)展領(lǐng)域科學(xué)家的極大興趣。干旱、鹽堿和危險化學(xué)品在土壤中的積累是氣候變化的副作用之一,因此關(guān)于植物如何應對這些環(huán)境影響的科學(xué)知識,對于農業(yè)科學(xué)應對氣候變化是非常重要的。

編輯:Aggie

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