﻿극성 단백질은 목초에서 효율적인 '호흡' 모공을 형성합니다.

극성 단백질은 목초에서 효율적인 '호흡' 모공을 형성합니다. 날짜: 2022년 12월 23일 원천: 베른 대학교 요약: 연구 그룹은 식물이 '호흡'하는 방법을 연구하고 있습니다. 그들은 풀이 잎에 효율적인 '호흡 모공'을 발달시키는 방법에 대한 새로운 통찰력을 얻었습니다. 이 개발 과정에서 중요한 랜드마크 구성 요소가 누락되면 식물과 대기 사이의 가스 교환이 손상됩니다. 이번 연구 결과는 기후 변화와 관련해서도 중요하다. 베른 대학의 연구 그룹은 식물이 어떻게 "호흡"하는지 연구하고 있습니다. 그들은 풀이 어떻게 잎에 효율적인 "호흡 구멍"을 발달시키는지에 대한 새로운 통찰력을 얻었습니다. 이 개발 과정에서 중요한 랜드마크 구성 요소가 누락되면 식물과 대기 사이의 가스 교환이 손상됩니다. 이번 연구 결과는 기후 변화와 관련해서도 중요하다. 풀은 한편으로는 광합성을 위한 이산화탄소 흡수를 조절하고 다른 한편으로는 증산을 통한 수분 손실을 조절하기 위해 열리고 닫히는 "호흡 구멍"(기공이라고 함)을 가지고 있습니다. 다른 많은 식물과 달리 풀의 기공은 측면 "도우미 세포"를 형성합니다. 이 세포 덕분에 풀의 기공이 더 빨리 열리고 닫힐 수 있어 식물-대기 가스 교환을 최적화하여 물을 절약합니다. 현재 연구를 위해 베른 대학교 식물 과학 연구소(Institute of Plant Sciences, IPS)의 Michael Raissig 교수, Heike Lindner 박사 및 공동 저자인 Roxane Spiegelhalder는 풀 Brachypodium distachyon에서 보조 세포의 발달을 조사했습니다. 그들은 세포의 반대편에 축적되는 두 개의 단백질이 풀에서 보조 세포의 올바른 발달을 보장하는 "나침반"과 같은 역할을 한다는 것을 발견했습니다. 연구 결과는 저널 eLife 에 게재되었습니다 . 헬퍼 세포 발달을 위한 세포 나침반 헬퍼 세포는 불평등하고 비대칭적인 세포 분열에 의해 형성됩니다. 이 과정에서 셀은 작은 셀, 헬퍼 셀, 그리고 더 큰 이웃 셀로 나뉩니다. 이 분할이 올바른 비율과 방향으로 발생하려면 셀에 랜드마크가 필요합니다. 이러한 랜드마크는 방향의 포인트 역할을 하며 세포의 반대쪽에 축적되어 예를 들어 왼쪽과 오른쪽 또는 위쪽과 아래쪽을 정의할 수 있는 소위 극성 단백질에 의해 제공됩니다. 이 연구에서 베른 연구원들은 두 개의 반대쪽에 축적되는 두 개의 극성 단백질을 발견했습니다. "어떤 의미에서 두 단백질은 세포 나침반 역할을 하고 세포 분열의 방향과 보조 세포의 발달을 제어합니다. 우리는 이 단백질 중 하나가 없으면 보조 세포가 제대로 형성되지 않는다는 것을 발견했습니다. 식물의 호흡공과 기후변화 Michael Raissig는 "단일 세포 유형에 세포 나침반이 없다는 사실이 가스 교환 역학 및 전체 공장의 효율성에 영향을 미칠 수 있다는 사실에 항상 매료되었습니다."라고 말합니다. 그는 이것이 더 긴 가뭄 기간과 과도한 더위를 유발하는 기후 변화에 비추어 볼 때 특히 관련이 있다고 말합니다. 풀은 인간의 식량 안보에서 중심적인 역할을 합니다. 옥수수, 쌀, 밀과 같은 곡물은 모두 풀이며 인간이 소비하는 칼로리의 절반 이상을 제공합니다. "따라서 식물이 어떻게 "호흡"하는지, 풀이 더 효율적인 "호흡" 모공을 형성하는 방법과 이유를 이해하는 것이 가장 중요합니다."라고 Raissig는 덧붙입니다. 이 연구는 주로 발달 생물학에 초점을 맞추고 있지만, 그럼에도 불구하고 이러한 발견은 농작물 개선과 관련이 있을 수 있습니다. "Stomata는 잎과 환경 사이의 세포 문지기이며 기후 변화에 가장 먼저 반응합니다."라고 박사 과정 학생이자 공동 저자인 Roxane Spiegelhalder는 말합니다. 따라서 그녀는 풀이 보다 물 효율적인 방식으로 "호흡"하기 위해 가장 효율적인 "게이트키퍼"를 형성하는 방법과 이유를 이해하는 것이 필수적이라고 말합니다. 그러나 이러한 발견이 어떻게 다른 작물로 이전될 수 있는지 여부는 추가 연구가 필요하다고 Spiegelhalder는 결론지었습니다. 출처 : <a href="https://www.sciencedaily.com/" target="_blank" class="ke-link">https://www.sciencedaily.com/</a>