세포 확장은 식물 성장의 근본적인 과정으로, 식물이 크기가 증가하고 다양한 구조물을 개발할 수있게합니다. 세포 확장 동안, 세포를 둘러싼 강성 경계로서 작용하는 세포벽은 느슨해져 세포가 물을 흡수하고 확대 할 수있게한다.
UMD의 식물 과학 조교수 인 Xin Li가 이끄는 연구팀은 세포벽을 풀어 세포 확장에 중요한 역할을하는 것으로 알려진 Expansins라는 단백질 그룹에 중점을 두었습니다. 팽창은 세포에 의해 분비되어 세포벽으로 이동하여 벽의 구성 요소를 함께 고정하는 결합을 분해합니다.
이 팀은 생화학 적, 유전자 및 영상 기술의 조합을 사용하여 식물 생물학에서 모델 유기체로 일반적으로 사용되는 작은 개화 식물 인 Arabidopsis thaliana에서 Expansins의 기능을 연구했습니다.
그들은 expansins가 세포 확장을 용이하게하기 위해 "Xyloglucan 내피 내 말 글리코 실라 제"(XETS)이라고 불리는 다른 단백질과 함께 작동한다는 것을 발견했다. XETS는 세포벽의 성분을 재정렬하고 재 연결하는 데 도움이되는 효소이며, 벽이 무결성을 유지하면서 팽창 할 수 있습니다.
연구원들은 expansins와 XET이 조정 된 방식으로 협력하여 세포벽 구조를 풀고 수정하여 세포가 물을 흡수하고 확대 할 수 있음을 발견했습니다. 이 조정 된 작용은 효율적이고 제어 된 세포 확장에 중요합니다.
이 연구는 또한 Expansins 및 XETS의 활동이 다양한 신호와 환경 신호에 의해 조절된다는 것을 밝혀냈다. 예를 들어, 식물 호르몬 옥신의 적용은 팽창 및 XET 유전자의 발현을 자극하여 세포 확장을 증가시킨다.
이 연구는 식물에서 세포 확장의 기본 분자 메커니즘에 대한 이해를 크게 향상시킵니다. Expansins와 XETS의 역할과 그 규제를 설명함으로써, 그 결과는 농업 및 원예에서 잠재적 인 적용을위한 길을 열었습니다. 팽창 및 XET 활동을 조작하면 농작물 성장과 수율을 향상 시키거나 다양한 산업에서 사용되는 식물성 재료의 특성을 수정하기위한 새로운 전략의 개발로 이어질 수 있습니다.
