蛙卵和抗衰老面霜有什么共同之处?答案是:它们都依赖于一种称为类维生素A的化合物,这种化合物能够生成和再生组织。
如果你种过萝卜种子,你就会知道它生长的第一步就是长出竖直的根。再给它一段时间,它又会长出更小、水平的侧根。随着时间的推移,这些侧根会不断分枝并向外扩展,形成一个稳定的网。
这些侧根并不是随意伸出来的。它们长出后会沿着主轴有规律地向外扩展。
在8月26日发表在《科学》杂志上的一项新研究中,研究人员发现了在植物侧根发育中起关键作用的化合物。
研究小组有一个很好的猜测:视黄醇,一种类维生素A。
在人类以及所有的脊椎动物中,将受精卵变成一个有心脏跳动的胚胎需要干细胞分化并生成特定的组织,如骨骼、血管和神经系统等。这个过程是由视黄醇启动和调节的。然而,动物并不能自己产生视黄醇,它们必须从植物或吃植物的动物身上摄取视黄醇。
科学家说:“我们知道植物有能力产生这种化合物,而且它对动物的发育非常重要,所以很有必要检查它在植物发育中的作用。”
为了让植物更好地利用视黄醇,视黄醇分子必须与植物细胞内的蛋白质形成一个组织,这个过程称为蛋白质结合。
为了测试视黄醇是否确实影响了侧根的发育,科学家团队用一种染料处理幼苗,当视黄醇与细胞内的蛋白质结合时,这种染料就会发光。随着幼苗的生长,主根尖附近出现了发光的小点。不久,这些发光的斑点会长出侧根。
随着幼苗的发育,这个过程会定期重复,这表明侧根的生长是视黄醇反应的高峰。
为了证实他们的发现,研究小组将视黄醇直接应用到植物的主根上。使用了视黄醇增强剂的幼苗比正常幼苗发育出更多的侧根。
相似之处还不止于此。动物胚胎的细胞依赖于将特殊的蛋白质与视黄醇结合。植物会自己产生视黄醇,但它们仍然需要特殊的蛋白质来结合视黄醇并激活发育过程。
植物和脊椎动物是非常不同的生物,它们的进化路径在15亿年前就分道扬镳了,但这两种生物在发育过程中都使用了相似的化合物来产生新的组织,这种现象被称为“趋同进化”。
视黄醇有多种医疗用途,从痤疮膏到癌症治疗。了解视黄醇调控植物根组织发育的方式可为推进医学发展开启一扇全新的大门。
前瞻经济学人APP资讯组
来源:https://scitechdaily.com/growth-promoting-anti-aging-chemical-compound-at-the-root-of-plant-growth-and-animal-embryos/
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