所谓的双面干细胞负责地球上最关键的生长过程之一——木材的形成。通过交替发育成木材细胞和韧皮细胞,这些干细胞是形成木材和产生植物韧皮纤维的起点。在海德堡大学海森堡教授Thomas Greb博士的指导下,一组研究人员最近使用新的实验工具证明了这一现象。来自生物研究中心的科学家们对植物生长层形成层中的特定类型的细胞进行了标记和研究。
地球上的生命依靠太阳的能量。植物是这种能量的主要和最重要的接受者,将其转化为糖和生物质,然后被动物有机体和人类所利用。大部分生物质长期储存的过程是木材的形成。木材是由一层被称为形成层的干细胞产生的,形成层直接位于芽和根的树皮下。它生产木材和植物韧皮,通常用于纤维工业。“虽然形成层在地球的物质循环中起着至关重要的作用,并为我们的日常生活提供重要的材料,但形成层的功能在很大程度上是未知的,”格雷布教授说,他是有机体研究中心“发育生理学”研究小组的负责人。
通过标记形成层内不同类型的细胞,海德堡的研究人员和他的团队确定了两种组织的来源细胞——木材(木质部)和韧皮(韧皮部)。这些双面干细胞产生的细胞是双向的,木质细胞向内生长,韧皮细胞向外生长。为了标记干细胞,研究小组使用荧光蛋白来帮助识别特定基因的活性。利用一种分子“技巧”,研究人员能够将这些标签牢固地固定在细胞及其所有后代中,使研究小组能够在更长的时间内跟踪和重建细胞发育。
通过提高他们对这些细胞如何工作的理解,研究人员希望接下来能够模拟植物生长并揭示细胞特性的调节机制。这项研究的结果发表在杂志上发展.这篇文章与对Greb教授和该研究的主要作者史东波博士的采访有关。
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